способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи

Формула изобретения

Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи, включающий завалку металлолома в печь, заливку жидкого чугуна, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродсодержащего материала в окислительный период, выпуск плавки в ковш, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют колошниковую пыль доменного производства при интенсивности вдувания 10-100 кг/мин и при расходе 2,5-20 кг/т стали или пыль газоочистки электросталеплавильного производства при интенсивности вдувания 15-150 кг/мин и при расходе 3,8-30 кг/т стали.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах.

Известен выбранный в качестве прототипа способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи, включающий завалку металлолома в печь, заливку чугуна, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродсодержащего материала, окислительный период, выпуск плавки в ковш [1].

Существенными недостатками данного способа выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах являются:

- значительные простои из-за прогара водоохлаждаемых элементов печи и огнеупорной кладки в связи с пониженными вспенивающими свойствами шлака и высоким дуговым излучением вследствие плохого экранирования дуг шлаком;

- увеличение длительности плавки вследствие неэффективного ввода мощности электропечного агрегата из-за отсутствия эффективного экранирования дуг;

- повышение стоимости электростали в связи с вводом в печь порошка кокса для вспенивания шлака.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются:

- повышение вспенивающих свойств печного шлака и снижение аварийных остановок из-за уменьшения излучения при электродуговом переплаве на водоохлаждаемые элементы печи;

- повышение производительности электропечного агрегата в связи с сокращением длительности плавки

- эффективная утилизация отходов производства.

Для этого предлагается способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи, включающий завалку металлолома в печь, заливку жидкого чугуна, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродсодержащего материала в окислительный период, выпуск плавки в ковш, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют:

1) колошниковую пыль доменного производства при интенсивности вдувания 10-100 кг/мин и при расходе 2,5-20 кГ/т стали или

2) пыль газоочистки электросталеплавильного производства при интенсивности вдувания 15-150 кг/мин и при расходе 3,8-30 кГ/т стали.

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем. При интенсивности вдувания менее 10 кг/мин и расходе колошниковой пыли менее 2,5 кГ/т стали или при интенсивности вдувания пыли газоочистки электросталеплавильного производства менее 15 кг/мин и при расходе 3,8 кГ/т стали не удавалось обеспечить получение вспененного шлака в связи с недостаточным содержанием углеродсодержащеи составляющей в материалах.

При интенсивности вдувания колошниковой пыли доменного производства более 100 кг/мин с расходом более 20 кГ/т стали или при интенсивности вдувания пыли газоочистки электросталеплавильного производства более 150 кг/мин с расходом более 30 кГ/т стали материал не используется полностью, т.к при соприкосновении со шлаком в связи «захолаживанием» поверхности шлака большим количеством материала реакция FeO+С=СО проходит более медленно и вспенивание шлака незначительно, кроме того, наблюдается интенсивное забивание материалом газоотводящего печного тракта.

Заявляемый способ выплавки стали был реализован при выплавке стали в дуговых электросталеплавильных печах ДСП-100И7. Выплавка проводилась по следующей схеме. После проплавления металлолома и заливки жидкого чугуна осуществляли продувку металла газообразным кислородом и вдувание порошкообразных материалов (колошниковой пыли доменного производства или пыли газоочистки электросталеплавильного производства). На опытных плавках применялись колошниковая пыль доменного производства следующего химического состава: 35-42% FeO, 19-27% С, 4,0-5,0% CaO, 7,2-8,1% SiO₂ , 2,8-2,9% Al₂O₃, 0,3-0,4 MnO, 0,03-006% P₂O ₅; пыль газоочистки ЭСПЦ следующего состава: 43-47% FeO, 7,9-19,0% С, 20,4-23,5% CaO, 12,0-13,8% SiO₂ , 0,6-0,8% Al₂O₃, 0,10-0,25% Р₂O₅, 0,3-0,6 MnO. Вдувание проводили с использованием трех стеновых фурм-ижекторов фирмы «BSE» при интенсивности вдувания колошниковой пыли доменного производства от 5 до 120 кг/мин с расходом 2,0-25 кГ/т стали; пыли газоочистки электросталеплавильного производства при интенсивности вдувания 5-170 кг/мин с расходом 3,0-35 кГ/т стали.

После доведения температуры и содержания углерода до требуемых значений сталь выпускалась в ковш.

Заявляемый способ обеспечил:

- снижение длительности плавки на 0,5-1,0 мин;

- снижение уровня ремонтов печи по причине прогара водоохлаждаемых панелей на 0,3%;

- проведение эффективной утилизации отходов.

Источники информации

1. Технологическая инструкция ОАО «КМК» ТИ 68-ЭС-007-2003 «Выплавка и разливка стали в ЭСПЦ-2», Новокузнецк, 2003. - 52 С.