yandex.metrica
Электрометаллургия

Способы ускорения плавления шихты

Повышение мощности трансформатора

В период плавления наиболее полно используется установленная мощность трансформатора и в зависимости от этого бу­дет меняться длительность плавления.

Зависимость длительности расплавления от установленной мощности трансформатора и емкости печиНа рис. 80 представлена зависимость необходимой мощности трансформаторов на печах разной емкости для обеспечения длительности плавления, равной 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 ч. Например, для обеспечения длительности плавления 1 ч 100-т печь должна быть оборудована тран­сформатором мощностью ~62 МВ·А. На рис. 80 приве­дены также данные по отечественным и зарубежным заводам. Большинство электропечей оборудовано транс­форматорами, обеспечивающими продолжительность плавления больше чем 1,5—2 ч.

В настоящее время на отечественных заводах наблю­дается тенденция к замене трансформаторов на более мощные. Например, на некоторых 100-т электропечах ЧМЗ трансформаторы мощностью 25 МВ·А заменены трансформаторами мощностью 35 МВ·А. Однако необ­ходимо иметь в виду, что целесообразность установки более мощного трансформатора в значительной степени определяется соотношением длительности расплавления и жидкого периода (окислительного и восстановительного периодов). При выплавке углеродистой стали продолжительность жидкого, периода составляет 30—60 мин, а в случае выплавки легированной стали эта продолжительность возрастает до 2—3 ч. В последнем случае эффективность от сокращения продолжительности плавления может оказаться не очень существенной.

Применение кислорода

Газообразный кислород в электропечах широко используют для ускорения расплавления шихты и интенсификации окисления углерода в жидкой расплавленной ванне, а также для увеличения скорости нагрева металла. Струю кислорода направляют на нерасплавившийся скрап, который благодаря окислению примесей и железа и выделению при этом большого количества тепла быстро плавится. Таким же образом производят подрезку «мостов», образующихся в период плавления.

Однако при раннем введении кислорода наряду с сокращением общей продолжительности плавки значительно возрастает угар железа и некоторых легирующих примесей, например хрома. Поэтому в большинстве случаев продувку ванны кислородом начинают не ранее, чем после расплавления 75—90% шихты.

Фактическое сокращение длительности плавления в этот период при расходе кислорода 4—6 м3/т в случае выплавки конструкционных сталей составляет 10—20%, а при выплавке высокохромистых сталей и при расходе кислорода в этот же период 12—18 м3/т 20—35%. Одновременно уменьшается на 20—50% расход электроэнергии. Следует иметь в виду, что при интенсивной продув­ке ванны кислородом в период плавления четкая грани­ца между этим периодом и окислительным исчезает.

Газо-кислородная продувка

При использовании га­зообразного кислорода процесс расплавления шихты ускоряется за счет тепла экзотермических реакций окис­ления примесей металла и железа. В случае газо-кислородной продувки основным источником тепла является вдуваемый вместе с кислородом природный или коксо­вый газ.

На Новолипецком заводе ускорение плавления ших­ты в 100-т электропечи, осуществляли при помощи газо­кислородных горелок. При среднем удельном расходе газа 12,4 м3/т и кислорода 27,4 м3/т продолжительность периода плавления сократилась на 13,5% и на 8,4% уменьшилась длительность всей плавки.

Одновременно на 48 кВт-ч/т уменьшился расход электроэнергии на плавление шихты.