Способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах
Использование: в черной металлургии при выплавке стали в подовых агрегатах. Сущность изобретения: способ выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах включает загрузку шихты, ее расплавление, скачивание шлака, наводку нового шлака, доводку металла и выпуск плавки. Перед скачиванием шлака осуществляют загрузку в 1-3 приема с интервалом 0,5-5 мин шихтовой заготовки в количестве 0,2-3% от массы плавки, состоящей из железосодержащего сплава и оксидного материала при следующих соотношениях компонентов, мас.%: оксидный материал 5-50, железосодержащий сплав - остальное. Кроме того, наводку нового шлака могут осуществлять шихтовой заготовкой, дополнительно содержащей оксид кальция, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: оксидный материал 5-35, оксид кальция 5-15, железосодержащий материал - остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке стали в подовых агрегатах.
Известен способ выплавки стали в дуговой печи: загружают металлошихту в печь в два приема: вначале вводят под поверхность расплава шихтовую заготовку в количестве 0,2-1 т на 1 т расплава, а затем через 20-60 с загружают оставшуюся металлошихту и проводят расплавление ванны без подачи кислорода до достижения его температуры 1450oC (прототип). Технической задачей изобретения является полнота удаления шлака, ускорение его скачивания и наведение нового шлака. Технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в подовых сталеплавильных агрегатах, включающем загрузку шихты, ее расплавление, скачивание шлака, наводку нового шлака, доводку металла и выпуск плавки, перед скачиванием шлака осуществляют загрузку в 1-3 приема с интервалом 0,5-5 мин шихтовой заготовки в количестве 0,2-3% от массы плавки, состоящей из железосодержащего сплава и оксидного материала при следующих соотношениях компонентов, мас. Оксидный материал 5-50 Железосодержащий сплав Остальное Способ, в котором наводку нового шлака осуществляют шихтовой заготовкой, дополнительно содержит оксид кальция при следующих соотношениях компонентов, мас. Оксидный материал 5-35 Оксид кальция 5-15 Железосодержащий материал Остальное Количество вводимой шихтовой заготовки 0,2-3% от массы плавки обеспечивает достижение наилучших технологических, технических и экономических показателей. При этих значениях достигается быстрое расплавление исходной завалки, получение по расплавлению требуемого содержания углерода в пределах 0,8-1,2% и необходимой степени перегрева металла. Оксиды железа, содержащиеся в шихтовой заготовке и нагретые за счет тепла ванны после включения печи за счет вводимой энергии, по мере проплавления ванны переходят в расплавленное состояние. При этом химический потенциал кислорода в оксидах становится на один-два порядка больше газообразного кислорода. Вследствие этого окисление углерода начинают при более низких температурах 1350-1450oC и протекает с большой скоростью, это позволяет отказаться от вдувания кислорода в первый период плавления, характеризующийся наименьшей температурой ванны, наибольшим окислением железа и сильным пылеобразованием. Раннее начало окисления углерода, сопровождающееся выделением окиси углерода, ускоряет шлакообразование и обеспечивает вспенивание шлаков в начале плавления, способствуя тем самым закрытию дуг и работе с максимальной электрической мощностью. Помимо этого барботаж металла и шлака усиливает отвод тепла из зон металла, находящихся под дугами, в объем ванны, способствуя тем самым уменьшению степени перегрева в локальных зонах и ускоряя расплавление участков конгломерата и металлизированной шихты, находящихся на периферии ванны. Положительное влияние пузыри окиси углерода оказывают и на качество металла, защищая его от поступления азота и очищая металл от включений, кроме того, барботаж ванны пузырями окиси углерода способствует получению ванны с однородным распределением температур и концентрацией. Проведение периода проплавления исходной завалки без применения газообразного кислорода вплоть до достижения ванной температуры 1450oC связано с тем, что высокий химический потенциал кислорода, содержащегося в оксидах, делает по условиям кинетики реакций ненужным вдуванием газообразного кислорода. Отказ от применения кислорода позволяет исключить окисление железа и образование бурого дыма. При этом окисление железа протекает менее интенсивно, так как большая часть кислорода расходуется на окисление углерода. Для оценки проведена серия опытных плавок с изменением предлагаемых параметров как в указанных пределах, так и с выходом из них. В данном случае загрузку шихтовой заготовки осуществляют в 1-3 приема с интервалом 0,5-5 мин, режимы выбраны экспериментальным путем. Наводку нового шлака осуществляют шихтовой заготовкой, дополнительно содержащей оксид кальция при следующих соотношениях компонентов, мас. Оксидный материал 5-35 Оксид кальция 5-15 Железосодержащий материал Остальное Преимущества ввода шихтовой заготовки по сравнению с железной рудой заключается в следующем: ускоряется переход фосфора из металла в шлак вследствие усиления перемешивания шлака и металла и увеличения их реакционной поверхности, вследствие чего содержание фосфора в готовом металле снижается;повышается степень удаления шлака, скачиваемого из печи. Шихтовую заготовку получали путем заливки жидкого чугуна в мульды разливочной машины чугуна, предварительно заполненные оксидным материалом (железорудные окатыши), а также материалом, включающим оксид кальция (агломерат, известь и др.). Результаты опытных плавок приведены в табл. 1 и 2. В табл. 1 показаны режимы выплавки стали с шихтовой заготовкой, имеющей компоненты оксидного материала и железосодержащего материала. В табл. 2 показаны степень дефосфорации и степень десульфурации в опытных плавках с шихтовой заготовкой, состоящей из оксидного материала, оксида кальция и железосодержащего материала. Приведенные данные показывают, что применение шихтовой заготовки разных вариантов обеспечивает полноту удаления шлака, так как он находится во вспененном состоянии, и его ускоренное скачивание также обеспечивает повышение степени десульфурации и степени дефосфорации.
Формула изобретения
Железосодержащий сплав Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наводку нового шлака осуществляют шихтовой заготовкой, дополнительно содержащей оксид кальция, при следующих соотношениях компонентов, мас. Оксидный материал 5 35
Оксид кальция 5 15
Железосодержащий материал Остальноею
РИСУНКИ
Рисунок 1