ДУГОВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ОКАТЫШЕЙ
ARC FURNACE FOR MELTING OF STEEL WITH USAGE OF SINTERED PELLETS

Изобретение относится к электрометаллургии стали и может быть использовано при управлении процессом электроплавки стали в дуговых печах с применением металлизованных окатышей.
Известно устройство фурмы для продувки металла в ванне дуговой печи и дожигания окиси углерода кислородом над ванной, состоящее из металлического цилиндрического водоохлаждаемого корпуса с двумя рядами сопел и измерительной штанги с датчиком температуры [1].
Такая конструкция фурмы для продувки металла кислородом обеспечивает интенсивный режим окисления примесей металла, но отсутствие в ее составе устройства для подачи металлизованных окатышей в ванну печи не позволяет получить достаточно эффективный процесс электроплавки стали в дуговой печи.
Известна конструкция устройства для подачи металлизованных окатышей в ванну через свод дуговой печи [2 рис.23 стр.53], но такая подача окатышей осуществляется на значительном расстоянии от графитовых электродов, что не позволяет осуществлять процесс плавления металлизованных окатышей в зоне электрических дуг, т.е. в зоне наиболее высоких температур в ванне дуговой печи.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для продувки металла кислородом, включающее водоохлаждаемую часть в устройстве для непрерывного контроля температуры металла [3], но без возможности осуществления подачи металлизованных окатышей через полые электроды печи.
Недостатком данной конструкции устройства является необходимость наличия дополнительного отверстия в своде дуговой печи для подачи металлизованных окатышей в ванну печи, которое и усложняет процесс, а устройство в целом отличается сложностью в эксплуатации.
Наиболее близким к предложенной печи является дуговая печь для выплавки стали с использованием металлизованных окатышей, содержащая графитовые полые электроды, установленные в отверстиях водоохлаждаемого свода и образующие высокотемпературную зону в рабочем пространстве печи, устройство подачи металлизованных окатышей в графитовые полые электроды, ванну печи с металлом и шлаком (DE 3621323, С21В 13/12, 08.01.1987).
Задача изобретения одновременное осуществление продувки металла кислородом с дожиганием окиси углерода над ванной и непрерывной подачи металлизованных окатышей в зону высоких температур с одновременным контролем температуры металла по ходу электроплавки, что позволяет достигнуть сокращение длительности процесса плавки и снижения расхода электроэнергии, но только при подаче металлизованных окатышей в зону электрических дуг.
Поставленная задача достигается тем, что печь снабжена водоохлаждаемой фурмой с двумя ярусами сопел, измерительной штангой и датчиком температуры, которая установлена в своде печи в центре круга, описываемого через оси графитовых полых электродов.
Конструкция фурмы имеет водоохлаждаемый корпус с двумя рядами сопел на разном расстоянии друг от друга, а также имеет в своем составе водоохлаждаемую автономную штангу с датчиком температуры для контроля температурного режима электроплавки стали в печи.
На фиг.1 приведена конструкция этой фурмы состоящая из корпуса (1), верхнего ряда сопел (2) в нем, через которые подаются кислородные струи (3) для дожигания окиси углерода над шлаком (4). В нижней части корпуса фурмы размещен ряд сопел (5) для подачи кислорода (6) на продувку металла (7), а внутри корпуса фурмы (1) размещена водоохлаждаемая штанга (8) с датчиком температуры (9) для контроля температурного режима плавки.
На фиг.2 приведена общая схема устройства, включающего фурму (фиг.1) и полые электроды (10) в составе дуговой печи (11).
Устройство (фиг.2а) состоит из печи (11), измерительной части контроля температуры металла (12), полых графитовых электродов (10), системы контроля расхода металлизованных окатышей в ванну (13), приборов контроля электрических параметров плавки (14), изолированного устройства подачи окатышей (15) в полые электроды (10), конвейерной системы (16) подачи окатышей (17), исполнительного механизма (18), реализующего результат расчета на ЭВМ. Электрические дуги (19) от электродов замыкаются на металл (7), а расход кислорода через фурму (1) регистрируется приборами (20) с передачей информации в ЭВМ. На фиг.2б показан свод печи (21) и отверстия в своде (22) для прохода графитовых электродов (10). Эти отверстия (22) размещены в водоохлаждаемой части свода (23). При контакте графитовых электродов (10) с металлом (7) образуется высокотемпературная зона (24). Фурма (1) размещена в центре свода, в пространстве печи (11) между электродами (10), а струи дожигания (3) направлены в то же пространство, что позволяет осуществлять эффективное дожигание окиси углерода над ванной в рабочем пространстве дуговой печи.
При использовании данного устройства полые графитовые электроды (10) и фурма (1) вводятся в печь через отверстия (22) свода. Причем в известном устройстве [2] подача окатышей производится через отдельное отверстие в своде печи. В предлагаемом устройстве это отверстие используется для опускания в печь фурмы с измерительной штангой, а необходимый поток окатышей направляется в ванну через полые электроды (10), что позволяет загружать металлизованные окатыши в зону высокотемпературных электрических дуг (19) с более высокой скоростью, определяемой скоростью плавления окатышей в зависимости от температурного уровня ванны, который контролируется датчиком температуры (9) в штанге фурмы.
Внедрение в практику производства электростали такого устройства для продувки металла и подачи металлизованных окатышей в ванну через отверстия полых электродов печи обеспечивает сокращение длительности плавки (на 10-15%), снижение расхода электроэнергии на 5-10% и существенное увеличение производительности печи.
Список литературы
1. Авт. свид. СССР №414312. С21С 5/48. Бюл. №20. 1972.
2. Трахимович В.И., Шалимов А.Г. Использование железа прямого восстановления при выплавке стали. - М.: Металлургия, 1982, - 248 с.
3. Прыгунов А.М., Альперович М.Е., Карафин А.С., Зайцев Б.Е. Авт. свид. №1079671. С.21С 5/48. Бюл. №10. 15.03.84.