способ загрузки завалочных емкостей сталеплавильных агрегатов

Формула изобретения

1. СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ЗАВАЛОЧНЫХ ЕМКОСТЕЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ, предусматривающий использование стального лома и чугуна различных фракций, отличающийся тем, что для загрузки используют кусковой металлолом и предварительно измельченные виды металлолома, которые в процессе загрузки смешивают, в следующем соотношении, мас.%:

Кусковые виды металлолома - 75 - 98

Измельченные виды металлолома - 2 - 25

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве измельченных видов металлолома используют дробленую стальную стружку.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве измельченных видов металлолома используют чугунную стружку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к металлургии стали, и может быть использовано в процессе загрузки твердой металлической шихты в завалочные емкости сталеплавильных агрегатов.

Известны способы загрузки завалочных емкостей сталеплавильных агрегатов, характеризуется послойной загрузкой различных видов твердых металлических лома, отходов и чугуна [1, 2]

По сущности решаемой задачи, техническому решению ее наиболее близким к заявленному является способ загрузки твердой металлической шихты [3]

Известные способы и способ-прототип оговаривают использование для загрузки количество и перечень каждого вида, минимально и максимально допустимые размеры отдельных элементов различных видов лома, отходов и чугуна, а также очередность и послойный порядок загрузки их в завалочные емкости сталеплавильных агрегатов. Способ-прототип рекомендует на подину печи или низ бадьи загружать мелкий лом, затем тяжелую крупнокусковую шихту и лом среднего веса. Наверх укладывать легкий, мелкий лом и чугун. Шихта состоит из 20-30% мелкого лома, в т.ч. стружки, остальное средний и крупный лом. Крупным считается лом с весом кусков более 300 кг, мелким с весом кусков не более 2 кг. Для повышения производительности сталеплавильного агрегата желательно всю завалку загружать в печь в один прием, т.е. без промежуточных прогревов и проплавленный загруженного лома и подвалок недостающего до указанного тоннажа количества металлошихты.

Известные способы и способ-прототип обеспечивают возможность загрузки завалочных емкостей сталеплавильных агрегатов различными видами металлошихты, определенный достигнутый уровень производительности сталеплавильных агрегатов и себестоимость выплавляемой стали, не обладают целым рядом существенных недостатков. При загрузке любыми средствами (мульдами, совками, бадьями) отдельные куски металлошихты располагаются в загрузочной емкости произвольно, хаотически с образованием большого количества пазух и пространств, заполненных газами. При этом из-за ограниченного объема завалочной емкости загрузка всей металлошихты за один прием может иметь место только при условии использования для загрузки больших количеств дефицитного, тяжелого, плотного, дорогостоящего металлолома и чушкового чугуна и сопровождается увеличением производительности сталеплавильных агрегатов и ростом себестоимости стали. При использовании для загрузки металлошихты с большой долей дешевых, доступных, легковесных видов металлолома резко возрастает количество пустот в загруженной массе, заполненных газом, что приводит к снижению плотности ее, не позволяет всю завалку загрузить за один прием, обусловливает необходимость неоднократных подвалок, промежуточных прогревов или проплавлений и сопровождается отключением печей, большими потерями труда, энергии, снижением производительности печей и снижением себестоимости стали.

Целью изобретения является увеличение производительности сталеплавильных агрегатов и снижение себестоимости стали.

Это достигается тем, что в известном способе повышения плотности загружаемой металлической массы и ускорения загрузки ее достигают смешиванием в процессе загрузочных операций кускового и предварительно измельченных видов металлолома в следующем соотношении компонентов, мас. кусковые виды металлолома 75,0 98,0 измельченные виды металлолома 2,0-25,0.

При этом имеется в виду, что в качестве измельченных видов металлолома используют, в основном, дробленую стальную и чугунную стружку, а также схожие с ними по размерам, свойствам и техническим характеристикам виды металлолома, например, дробленую тонколистовую сталь, гранулированный чугун и т.д.

Сущность изобретения заключается в том, что смешивание кускового лома и отходов всех видов с дешевыми видами предварительно измельченных лома и отходов приводит к увеличению плотности загружаемой металлической массы, ускорению загрузки, повышению производительности сталеплавильных агрегатов и снижению себестоимости стали.

Смешивание кусковых с измельченными фракциями лома и отходов до получения сравнительно однородной плотной массы при заявляемом способе загрузки производят при погрузке лома и отходов в вагоны, мульды, совки или бадьи и при разгрузке их в загрузочные емкости рабочего пространства сталеплавильных агрегатов. Поэтому операция смешивания кусковых и измельченных видов лома в различных заданных пропорциях не вызывает каких-либо дополнительных технологических операций, материальных затрат, технологических и организационных затруднений. При этом способе загрузки измельченные виды металлоотходов заполняют пазухи и пространства между крупными кусками, и за счет этого повышается плотность общей массы металлолома, что приводит к сокращению времени загрузки, уменьшению количества промежуточных прогревов и проплавлений с последующей подвалкой шихты, повышению производительности печей, снижению затрат труда, энергии и себестоимости стали.

Естественное содержание измельченных видов металлолома в товарном кусковом ломе обычно может достигать 2,0 мас. поэтому добавление измельченных видов металлоотходов до 2,0% не окажет заметного положительного влияния на повышение плотности загружаемой металлической массы и другие технико-экономические показатели.

Увеличение содержания измельченных видов в общей массе металлошихты выше 25 мас. возможно, но при этом все пустоты в массе оказываются оптимально заполненными мелочью и при дальнейшем увеличении ее плотность общей массы металлошихты не растет и даже может снижаться, снижается теплопроводность, затягивается период плавления и общая продолжительность плавки с ухудшением всех технико-экономических показателей.

В заявленном способе в качестве измельченных видов используют, в том числе, дешевые, доступные, не требующие специальной подготовки виды металлоотходов чугунную и дробленую стальную стружку. Цена этих металлоотходов в 1,5-2,0 раза ниже цены кусковых металлолома и отходов.

Изобретение предполагают эквивалентную частичную замену кусковых видов стального лома дробленой стальной стружкой и передельного чугуна и чугунного лома чугунной стружкой. Допускается одновременная частичная замена стального лома стальной стружкой и части чушкового чугуна или чугунного лома чугунной стружкой. При этом суммарное количество всех измельченных видов в смеси допускается не более 25,0%

Использование изобретения не требует подготовительных капиталовложений и обеспечивается за счет изменения перечня и последовательности выполняемых технологических погрузоразгрузочных операций.

При выплавке стали в дуговых электросталеплавильных печах максимальный положительный эффект повышения производительности и снижения себестоимости до 5,0% каждого достигается при обеспечении загрузки печей за один прием, что может иметь место при использовании для загрузки рядового товарного металлолома с добавлением измельченных видов металлоотходов заявленным способом.

П р и м е р. В десятитонную дуговую электросталеплавильную печь, работающую с бадьевой загрузкой в режиме одна завалка около 9 т и одна подвалка около 2,5 т и расходом металлошихты 1,15 т на 1 т жидкой стали, для получения 10 т жидкой стали загружают 11,5 т твердой металлошихты. Всего выплавлено три плавки, в т.ч. одна плавка с добавлением в металлическую массу 2,8 т дробленой стальной стружки; одна плавка с добавлением в металлическую массу 2,5 т дробленой стальной стружки и 0,3 т чугунной стружки; одна плавка с добавлением в металлическую массу 1,7 т дробленой стальной стружки и 1,1 т чугунной стружки.

На всех плавках загрузка проведена за один прием. Продолжительность плавки снизилась с 3 ч 20 мин до 3 ч 2 мин в среднем и себестоимость стали снизилась на 3,4%

Экономический эффект от использования изобретения образуется за счет повышения плотности загружаемой массы металлошихты соответственно ускорению загрузки сталеплавильных агрегатов и снижению себестоимости стали за счет использования для загрузки дешевых и доступных отходов производства.