Электросталеплавильное производство

Современные ДСП для производства разных видов металлопродукции

Как показывает практика, за счет электродинамических воздействий, вдувания кислорода через фурмы и кипения металла не обеспечивается стабильно высокая интенсивность перемешивания расплава в ходе плавки в трехфазной электропечи. Поэтому, «технологического» перемешивания обычно недостаточно, чтобы устранить температурную неоднородность в начале плавки, когда крупные куски лома находясь в контакте с «холодным» расплавом. Кроме того, известно, что в отсутствии интенсивного кипения стали (начало и завершение плавки) температура верхних слоев металла и шлака намного (до 100-150°С) превышает среднюю температуру жидкой стали.

Дополнительное перемешивание проводится, как правило, путем продувки инертным газом через пористые пробки, установленные в подине печи, что позволяет в ходе всей плавки обеспечить усреднение температуры и состава жидкой ванны.

При этом, как результат, ускоряются химические процессы рафинирования, стабилизируется уровень содержания растворенного в стали кислорода и FeO в шлаке. Так, сравнительные исследования технологии донной продувки металла инертным газом в ДСП–100 «Белорусского металлургического завода» показали, что продолжительность работы печи под током сокращается на 3 мин; на 15-20 кВт*ч/т снижается удельный расход электроэнергии, на 8-10 кг/т - извести (15-20%); содержание фосфора в металле уменьшается на 45-50%, серы - на 15-20%, азота перед выпуском из печи - на 15-25%, окисленность металла - на 44%, угар раскислителей и легирующих - на 5%; перепад температур между последним измерением в печи и первым измерением в ковше снижен на 15°С. При этом отмечают также и некоторое повышение стойкости футеровки ванны ДСП (примерно на 15-20%).

Рафинирование стали в печи. Фосфор. Работа с «болотом» и пенистым шлаком обеспечивает высокую эффективность удаления фосфора, так как скачивание самотеком пенистого шлака из печи позволяет удалить значительную часть фосфора. Обычно содержание фосфора в ковше не превышает 0,010 – 0,015% и легко достигается традиционными методами.

Сера. В силу быстротечности плавки стали в современной дуговой печи и работы с вспененным шлаком «медленные» диффузионные процессы распределения серы между фазами крайне замедляют десульфурацию. Как правило, содержание серы в выпускаемом из печи полупродукте зависит от загрязненности стального лома (ржавчина, резина и пр.) и качества применяемых углеродистых дисперсных материалов. Обычно выплавленном в электродуговой печи полупродукте содержится от 0,035 до 0,080% серы, а в некоторых случаях в полтора два раза выше.

Азот. Сталь, выплавленная в электродуговой печи при применении 100% стального лома в шихте, обычно содержит более 0,0080% азота. С целью получения в полупродукте пониженного содержания азота принимают следующие меры:

  • выпуск плавки проводят сразу после завершения продувки ванны кислородом;
  • применяют жидкий чугун в завалку;
  • используют для науглероживания чистые по азоту материалы.

Водород. Содержание водорода в стали, выплавленной в ДСП обычно составляет 0,0004 - 0,0006 % и зависит, как известно, от влажности воздуха и применяемых материалов.

Отсечка печного шлака. Для выпуска плавки печь наклоняют на несколько градусов в положение слива металла перед тем, как открыть выпускное отверстие. Обычно материал заделки выпускного отверстия самопроизвольно высыпается, а за ним сразу же начинается выпуск жидкого полупродукта. Чрезвычайно важно, чтобы скорость наклона не была большой, так как может произойти переполнение эркера, который покрыт водоохлаждаемыми панелями. С другой стороны, уровень зеркала расплава в эркере должен быть постоянным и составлять величину равную не менее, чем три диаметра сталевыпускного отверстия, в противном случае шлак попадает в ковш во время выпуска стали из-за образующейся воронки.

Возвращают печь в нормальное положение с максимальной скоростью для того, чтобы шлак не попал в ковш в конце выпуска.

Тепловые потери. Продолжительность плавки в современных дуговых печах составляет от 30 до 60 мин. Тепловые потери в среднем равны 0,4 кВт*ч/(т*мин), но к концу плавки они достигают максимального значения - до 1,7 кВт*ч/(т*мин). На основании промышленного опыта считают, что при продолжительности межплавочных простоев от 8 до 38 мин теплопотери незначительны, даже при работе с жидким остатком, и они обычно не превышают 0,4 кВт*ч/(т*мин). Практика эксплуатации печей показывает, что теплопотери через водоохлаждаемые панели зависят от толщины гарнисажа. Так, для открытых поверхностей водоохлаждаемых панелей удельные теплопотери на 1 м2 составляют около 3 кВт*ч/т. Кроме того, в случае возникновения течи водоохлаждаемых элементов расход энергии может увеличиться на 15 кВт*ч/т. Существует мнение, что при спрейерном охлаждении электродов в случае, если вода попадает в печь и удаляется в виде пара через четвертое отверстие в своде повышение расхода энергии достигает 20 кВт*ч/т. При этом окисление электродов при охлаждении снижается, однако стоимость энергии может превышать экономию электродов.

Установлено, что потери двухкорпусных печей на 27-30 кВт*ч/т выше, чем однокорпусных.

РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ