43. Особенности плавки стали в большегрузных печах.

Технология электроплавки с длительным до 1,5 часов восстановительным периодом остаётся основной при получении сталей сложного состава в печах ёмкостью до 40 тонн. Высокое качество стали обеспечивается за счёт формирования во время восстановительного периода высокоосновного шлака с низким содержанием FeO, что обеспечивает высокую полноту протекания медленно идущих процессов десульфурации, раскисления и удаления неметаллических включений. В печах большой ёмкости 80-300 тонн традиционная технология не обеспечивает получения сталей высокого качества. Это связано со следующими причинами:

1. Используется менее качественный стальной лом, загрязнённый ржавчиной и различными примесями, что приводит к нестабильности процесса плавления и колебаниям в окисленности и количеству шлака. Поэтому в конце окислительного периода Ме и шлак более окисленный, чем в малых печах;

2. Малая эффективность восстановительного периода. Поскольку из большегрузных печей не удаётся полностью удалить окислительный шлак и создать в рабочем пространстве восстановительную атмосферу из-за постоянной работы пылегазоотсасывающих устройств.

По этим причинам в печах во время восстановительного периода трудно получить шлак с низким содержанием FeO даже при интенсивном его раскислении;

3. Значительно меньшая пов-сть контакта Ме со шлаком, что ограничивает протекание процессов раскисления, десульфурации и удаления твёрдых неметаллических включений.

Н-р: удельная пов-сть контакта шлака с Ме для 100 тонной печи составляет 0,2 м²/тонну, а для 12 тонной печи 0,4 м²/тонну;

4. Увеличение выдержки жидкого Ме в печи приводит к растворению в шлаке MgO из футеровки, что делает его более вязким и малореакционноспособным.

Всё это привело к разработке нескольких разновидностей упрощенной технологии плавки стали в большегрузных печах.

1 вариант. Это выплавка стали упрощенного сортамента по одношлаковому режиму.

2 вариант. Это выплавка стали высококачественной по упрощенной технологии с последующей обработкой её в дополнительных сталеплавильных агрегатах или ковшах (десульфурация, раскисление, вакуумирование, легирование).

В обоих случаях крупнотоннажная печь используется для быстрого расплавления шихты и проведения окислительного периода с одинаковым режимом.

44. Технико-экономические показатели плавки стали в основных эдп, и пути их повышения.

Основными показателями плавки в эл-дуговых печах основной футеровкой явл-ся:

• Годовая производительность печи;

• Продолжительность плавки;

• Расход электродов и эл.энергии на тонну стали;

• Себестоимость тонны стали.

Годовую производительность печи П можно определить:

Т – ёмкость печи по жидкой стали;

24 – кол-во часов в сутках;

а – выход годных слитков по отношению к массе жидкой стали в %;

n – число рабочих суток печи в году;

t – продолжительность плавки в часах.

Себестоимость электростали складывается из стоимости передела и стоимости исходных шихтовых материалов.

Доля исходных шихтовых материалов в себестоимости изменяется от 52% для низколегированной стали до 90-94% для высоколегированной.

Основные статьи расходов по переделу это:

стоимость электроэнергии, электродов и огнеупора.

Расход эл.энергии составляет 500-800 кВт часов на тонну стали уменьшаясь с ростом ёмкости печи.

Расход магнезиальных (MgO) огнеупоров на ремонт печи 8-18 кг/тонну стали + расход магнезитового порошка на заправку печи 20-40 кг/тонну.

С увеличением ёмкости печи удельный расход огнеупоров снижается.

Расход извести: 40-80 кг/тонну;

Железной руды: 25-75кг/тонну;

Плавикового шпата (CaF₂): 5-9 кг/тонну;

Кислорода: от 5 до 20 м³/тонну.

Рисунок

Снижение продолжительности плавки расхода эл.энергии и электродов связано с усовершенствованием конструкции печи и применением технологии плавки высшего уровня.

К технологии плавки высокого уровня относится:

1. Работа на повышенной мощности поддержанием длинных дуг;

2. Установка стеновых водоохлаждаемых панелей (уменьшенный расход огнеупора) (-20 кВт ч);

3. Плавление и нагрев Ме под спененными шлаками (до 90 кВт ч/тонну);

4. Донный или эркерный (-30);

5. Автоматизация технологического процесса(-30);

6. Совершенствование электрооборудования (-30);

7. Предварительный нагрев лома (-200);

8. Использование топливно-кислородных горелок (-120);

9. Зажигание технологических газов;

10. Вдувание кислорода (до 100 кВт ч/тонну);

11. Использование до 30% жидкого чугуна в шихте;

12. Использование в шихте до 30% карбида железа (до 100 кВт ч/т);

13. Использование современных огнеупорных материалов.