2. Описание процесса выплавки стали шх-15 на шахтной печи

Первая корзина для плавки загружается на удерживающие пальцы. Воздух для сжигания вдувается в поток отходящих газов, лом подогревается приблизительно до температуры 700 - 800 °С. Затем удерживающие пальцы шахты раскрываются, и лом первой подогретой корзины загружается в ванну. Одновременно следующая корзина висит на крановых крюках над шахтой, и лом загружается через шахту в ванну, при этом большая часть лома находится в шахте. После окончания завалки электроды опускают почти до касания с шихтой и включают ток. Начинается плавление, и горелки под шахтой обеспечивают дополнительную, неэлектрическую энергию. Образующиеся отходящие газы подогревают лом в шахте и по ходу процесса расплавления, лом опускается в ванну.

В процессе расплавления возможна присадка в печь извести, а также твёрдых окислителей: агломерата, железорудных окатышей, окалины. Для ускорения процесса проплавления металлошихты после завалки и подвалки используются

стеновые или дверные газокислородные горелки (ГКГ). Подача кислорода, вводимого через сводовую водоохлаждаемую фурму, начинается через 10-15 минут после включения печи с интенсивностью 1000-1500 м^з/ч. Продувка в течение всего периода расплавления сопровождается перемещением фурмы вниз по мере оседания металлошихты.

За время расплавления происходит окисление составляющих шихты, формируется шлак, происходит частичное удаление в шлак фосфора и серы, полностью окисляется кремний, 40-60% марганца, окисляются углерод и железо.

Производится присадка шлакообразующих и твердых окислителей для поддержания количества и состава шлака в печи. При этом шлак должен быть пенистым и достаточно жидкоподвижным. Для обеспечения работы печи с максимально возможным заглублением дуг в шлак производятся периодические присадки дробленого кокса- порциями до 50 кг через сводовое загрузочное устройство и газообразного кислорода до 3000 м³/ч.

Окисление углерода производится газообразным кислородом, вводимым через сводовую водоохлаждаемую фурму, расположенную над металлом на уровне 200-300 мм, с расходом 2000-3000 м³/ч. Содержание в металле водорода и азота уменьшается за счет кипения металла (выделение пузырьков СО при окислении углерода), так как при этом происходит дегазация металла и его перемешивание, что ускоряет процессы дефосфорации и нагрева.

Для определения химического состава металла производится отбор проб металла. При достижении необходимого содержания углерода и температуры металла, близкой к температуре выпуска (120 - 130°С выше температуры ликвидуса), производится продувка металла инертным газом в течение 2 - 3 минут или выдержка той же продолжительности, после чего производится отбор двух проб металла на химический анализ.

Дефосфорация металла идет по реакции:

2[P]+5[О]=(Р₂O₅), (1)

(Р₂O₅)+4(СaO)=(СаO)₄·Р₂O₅ (2)

Для успешного протекания этой реакции необходимы высокие основность шлака и концентрация окислов железа в нем, а также пониженная температура металла. Содержание фосфора, в металле уменьшается до 0,01-0,015%.

Из-за высокого содержания окислов железа в шлаке, условия для протекания реакции десульфурации являются неблагоприятными, и поэтому она получает ограниченное развитие (в шлак удаляется до 30-40% серы, содержащейся в шихте).

Слив стали из печи производится в сталеразливочный ковш установленный на сталевоз. После установки центра ковша по оси сталевыпускного отверстия, печь наклоняется, шибер сталевыпускного отверстия открывается, сталь сливается в ковш. Ковш сталевозом перемещается из-под печи в тупик, после чего ковш транспортируется краном к установке печь-ковш.

Слив шлака из печи производится на специально оборудованную площадку под печью на отметке - 0,500, где шлак предварительно охлаждается.

Следует отметить положительное влияние технологии плавки с предварительным нагревом шихты на сокращение в материалах влаги, а значит и водорода.