yandex.metrica
Электрометаллургия

Шлакообразование в период плавления

Для обеспечения защиты футеровки стен и свода дуговой печи от теплового излучения мощных электрических дуг и более полного и эффективного использования мощности печного трансформатора не­обходимо обеспечить раннее шлакообразование во время плавления. При этом может уже в период плавления начаться процесс дефосфора­ции и предотвращение поступления азота и водорода в металл.

Сталеплавильщиками (практиками и учеными) накоплен богатый опыт в обеспечении условий для быстрого шлакообразования. Для успешного получения основного шлака и быстрой ассимиляции частиц извести важно иметь достаточно окисленный (содержащий нужное количество оксидов железа) исходный расплав. Известно, что в начале плавления в результате окисления компонентов шихты (Fe, Si, Mn) образуется так называемый шлак плавления, или первичный шлак очень низкой основности. Этот шлак растворяет оксиды кальция и магния (CaO, MgO), поступающие с известью и из футеровки подины и откосов. В слое жидкого шлака некоторое время (до полной ассими­ляции) находятся кусочки извести. Компонентами шлака, ускоряющи­ми его формирование в результате растворения в первичном шлаке извести, являются оксиды железа и кремния, поэтому в начале плавле­ния целесообразно иметь шлаки пониженной основности, достаточно жидкоподвижные, способные быстро растворять твердые частицы извести, магнезита и т.п. Скорость образования шлака необходимой ос­новности в значительной мере зависит от количества и свойств шлака плавления. Достаточно низкая температура плавления шлака, обеспе­чивающая его быстрое формирование и необходимую жидкоподвижность при наиболее часто используемом значении основности (CaO) / (SiO2 ) = 2, может быть получена при содержании оксидов же­леза в нем не менее 15 %.

В электросталеплавильных цехах, применявших традиционную классическую технологию плавки, для получения необходимой окисленности шлака использовали главным образом твердые окислители (железную руду, железорудные окатыши, железорудный агломерат, окалину), расход которых доходил до 1,5…2,0 % от массы металла, или бокситы. Такой прием позволял довольно быстро получить необ­ходимую окисленность шлака, но требовал увеличения расхода энер­гии на плавление и приводил к увеличению длительности периода плавления. Первые отечественные высокомощные и сверхмощные ду­говые печи также полностью или частично использовали этот прием.

Ряд специальных приемов применяется для ускорения растворения извести в первичном окисленном шлаке. Еще в середине XX века ме­таллурги установили, что не до конца обожженная известь (содержа­ние СаО < 90 % ) быстрее усваивается первичным железистым распла­вом. Сначала такую известь стали использовать в кислородных кон­верторах, а затем и в дуговых сталеплавильных печах. Большое значе­ние имеет размер кусочков извести, загружаемых в печь, и способ их загрузки.