Способ выплавки стали
по 535354
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сею Соеетсиил
Социалистических
Ресиублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.11.75 (21) 2190942/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 13.01.77 (51) М. Кл.". С 21С 5/52
ГосудлрственныВ комитет
Совете Министров СССР ле лелем изобретении н открытие (53) УДК 669.187.25 (088.8) (72) Авторы изобретения
Н. Н. Попов, А. Ф. Моржин, А. Ф. Вишкарев, В. П. Григорьев, Ю. А. Буряков и Б. С. Петров
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ (2) 1
Изобретение относится к области черной металлургии, преимущественно электрометаллургии, и может быть использовано на предприятиях черной металлургии и машиностроения.
Современная технология выплавки стали в большегрузных дуговых сталеплавильных печах включает завалку шихты, проплавление колодцев и доплавление шихты. С помощью загрузочной корзины в печь подают шихтовые материалы, которые затем плавятся под действием тепла, выделяемого в электрических дугах. В шихте образуются колодцы, в которые опускаются электроды. Затем печь поворачивают и проплавляют новую серию колодцев. Такой способ плавки связан с тем, что количество жидкого металла на подине печи после проплавления первой серии колодцев недостаточно для поддержания стабильного горения дуг и существует возможность повреждения футеровки печи. Поворот печи и проплавление дополнительных колодцев увеличивают время расплавления шихты, что приводит ас уменьшению производительности печи.
Известен способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи, по которому переплава яемая щихта загружается послойно, т. е. чередуются слои легковесной и тяжеловесной
Шихты. (1) Такой способ укладки шихты предназначен для увеличения времени работы печи с закрытой дугой.
Известный способ выплавки стали недоста5 точно производителен в связи с тем, что происходит обрыв дуг в конце проплавления колодцев. Это подтверждается приведенным расчетом для печи ДСП-200, Высота жидкого металла (H„) на сферической части подины пе10 чи при диаметре сферичвокой части, равном
4500 мм, и ее высоте, равной 250 мм, определяется по приближенной формуле
Н„= 125V.,„— 30, 15 где Р „— объем жидкого металла, м, 30 — высота футеровки под электродами, мм.
Объем жидкого металла, исходя из практических данных работы печи ДСП-200, можно определить по формуле
К,.„=З вЂ”" 0„. Н
4 (ж.м
25 где D„=0,61 м — диаметр колодца, равный диаметру электрода, НШ=35 м — высота шихты в печи, у» 1,5 т/м — насыпной вес шихты, у,„„=7,0 т/м — плотность жидкого металла.
30 Результаты расчета приведены в таблице.
535354
Нм, мм
Серия колодцев
VK.мэ
210
0,65
1,30
1,95
10 (3j
Х 0 25О,) 15
55
Таким образом, для получения необходимой высоты жидкого металла требуется 2 — 3 поворота печи, каждый, по хронометражам работы печей ДСП-200, продолжительностью 3—
5 мин. Следовательно, такой способ выплавки стали приводит к уменьшению производительности печи.
Целью изобретения является повышение производительности печи. Для этого по предлагаемому способу, включающему завалку шихты, проплавление колодцев и добавление.шихты, в период завалки на уровне 0,20—
0,40 высоты пихты укладывают изолирующий слой толщиной О,О5 0,20 от высоты шихты, состоящий из материалов, обладающих низкой теплопроводностью, например железосодержащ их соединеяий типа окатышей или шлакообразующих материалов, ил и смеси этих вещвс пв.
Электроды, проплавив шихту до изолирующего слоя, замедляют свое движение вниз за счет низкой теплопроводности изолирующего слоя. По этой же причине большая часть энергии дуг поглощается;вышележащими шихтоBbIMIH материаламя, что приводит к увеличению диаметра колодцев и количества расплавленного металла.
Та ким образом, слой жидкого металла на подине печи оказывается достаточным для поддержания стабильного горения дуг и исключает возможность повреждения футеровки печи.
Толщина азолирующего слоя зав исит от теплофизических свойств материалов слоя и находится в пределах 0,05 — 0,20 от высоты шихты. Например, при загрузке извести в количестве Зо/о от веса шихты толщина изолирующего слоя равна 20 см или 0,07 от высоты шихты.
На чертеже показана дуговая сталеплавильная печь в период проплавления колодцев, разрез.
Загруженная в печь шихта 1 содержит изолирующий слой 2, состоящий, например, из железосодержащих соединений типа окатышей или шлакообразующих материалов, или смеси этих веществ. За счет низкой теплопроводности изолирующего слоя движение электродов 3 замедляется, происходит увеличение объема колодцев 4 и количества расплавленного металла.
Для расчета высоты жидкого металла принимают D „=1,22 м — диаметр колодца выше изолирующего слоя равен двум диаметрам электрода. Изолирующий слой расположен на уровне 0,25 высоты шихты, По формуле
У 3 f(Dк) 0 75 Иш+ВИХ
4 1 ж.м получают К,. =2,23 м, откуда по формуле (1) находят Им=225 м. Такой слой жидкого металла достаточен для поддержания стабильного горения электрических дуг.
Конкретный пример расчета приведен для слоя извести толщиной до 20 см или 0,07 от высоты шихты.
Использование данного способа выплавки стали обеспечивает по сравнению с известным способом сокращение времени плавки на 10—
15 мин, что позволяет увеличить производительность печи на 2,8 — 4,2 /о.
Формула изобретения
1. Способ выплавки стали, включающий завалку шихты в дуговую сталеплавильную печь, проплавление колодцев и доплавление шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи, в период завалки на уровне 0,20 — 0,40 высоты шихты укладывают слой из материалов, обладающих низкой теплопроводностью, толщиной 0,05—
0,20 от высоты шихты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала, обладающего низкой теплопров одно стью, используют железосодержащие соединения типа окатышей.
3. Способ по п. 1, отлич ающий ся тем, что в качестве материала, обладающего низкой теплопроводностью, используют шлакообразующие материалы.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала, обладающего низкой тепло проводно стью, используют смесь железосодержащих соединений типа окатышей и шлакообразующих материалов.
Источних информации, принятый во внимание при экспертизе:
1. Окороков Н. В. «Дуговые сталеплавильные печи», М., 1971, стр. 253.
535354
Составитель Л. Веревкина
Техред Е. Петрова Корректор Л. Денискина
Редактор Т. Юрчикова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 134/8 Изд. № 1849 Тираж 654 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
