4. Использование кислорода в дсп

5. Особенности плавки в сверхмощных дуговых печах

Исходя из необходимости возможно более полно использовать мощность трансформатора, функции сверхмощной печи сводятся к быстрому и экономичному расплавлению шихты, окислению примесей (или их части) и к нагреву металла. При этом возрастает роль ряда процессов, не имеющих существенного значения для печей малой и средней вместимости, работающих по классической технологии. В частности, для сверхмощных печей важное значение приобретает сокращение длительности обычно продолжительных вспомогательных операций -заправки печи, загрузки лома, выпуска плавки и т.д.

Обычно износ футеровки подины и откосов в высокомощных печах меньше, что обусловлено значительным сокращением длительности плавки. Это позволяет в ряде случаев отказаться от традиционной заправки подины после каждой плавки и работать с оставлением в печи части (10-15%) жидкого металла и шлака на последующую плавку, что ускоряет плавление шихты, шлакообразование, улучшает условия работы футеровки и уменьшает длительность плавки. В этом случае печь полностью опорожняют через 6-10 плавок, а печи с донным или эркерным выпуском еще реже - один раз в неделю. Такая схема работы печи (“на болоте”) позволяет улучшить показатели ее работы, т.к. оставшийся в печи шлак обеспечивает возможность более ранней дефосфорации металла следующей плавки и способствует сокращению ее длительности, а оставшийся металл защищает футеровку подины от локального перегрева дугами и позволяет вести плавление на высокой мощности.

Сверхмощные печи работают почти исключительно на нелегированной углеродистой шихте с полным окислением примесей. В новых цехах используется система загрузки извести из бункеров через отверстия в своде печи. Такая схема загрузки позволяет быстрее получать активные шлаки, ускорять процесс дефосфорации и защищать футеровку от мощного излучения дуг в конце плавления за счет их погружения в шлаковый расплав.

Важнейшее значение имеет рациональная технология периода плавления. Главные задачи этого периода: быстрое и экономичное расплавление шихты и максимальное удаление из металла фосфора. Быстрое расплавление шихты обеспечивается высокой мощностью трансформатора, правильным выбором электрического и шлакового режимов плавки, использованием дополнительных источников тепла - ТКГ и внепечного подогрева лома, использование кислорода для интенсификации плавления.

Надежное экранирование дуг в конце периода плавления обеспечивается увеличением количества шлака (кратность 0,05-0,07%) и его вспениванием пузырьками СО. Для этого порошок кокса вводят на шлак или, что более эффективно, вдувают в расплав непосредственно под шлак. В этом случае окисление углерода идет непосредственно в шлаке, пузырьки СО не успевают укрупниться и шлак насыщается большим количеством мелких пузырьков газа, образующих устойчивую пену. Быстрое и раннее шлакообразование, увеличение количества и искусственное вспенивание шлака в конце периода плавления при достаточном расходе окислителей способствует быстрой и достаточно полной дефосфорации металла. К концу периода плавления концентрация фосфора в металле, как правило, не превышает 0,015%.

Рафинирование и доводка металлического расплава, получаемого в сверхмощных печах, осуществляется в агрегатах внепечной обработки. Подготовка металла в печи к внепечной обработке заключается в нагреве металла с учетом вида этой обработки, уточнение состава полупродукта и отсечки окислительного шлака при сливе металла в ковш. Быстрому нагреву металла способствует продувка металла газообразным кислородом, для чего могут быть использованы сводовые ТКГ. Полную отсечку окислительного шлака при быстром (2-3 мин) выпуске металла обеспечивает донный слив плавки.