Загрузка шихты в дуговую сталеплавильную печь (ДСП)
На всех современных печах загрузку шихты осуществляют сверху при помощи загрузочной бадьи. Старые печи загружают, пользуясь мульдами.
При загрузке печи бадьями всю шихту загружают в один - два приема и независимо от емкости печи длительность загрузки составляет 5 - 10 мин.
Длительность завалки мульдами зависит от насыпной плотности шихты и емкости печи. Завалка мульдами печи емкостью 40 т продолжается 40—50 мин.
Быстрая завалка позволяет сохранить тепло, аккумулированное кладкой печи, в результате чего сокращается продолжительность плавления, уменьшается расход электроэнергии и электродов и увеличивается стойкость футеровки.
При завалке сверху порядок укладки шихты в бадье предопределяет расположение ее в печи. Оптимальный порядок загрузки бадьи:
- на дно бадьи загружают небольшое количество легковесного мелкого лома, стружку для предохранения подины от ударов крупных падающих
кусков;
- наиболее крупную шихту догружают вперемежку с шихтой средних размеров в центральную часть бадьи так, чтобы в печи крупные куски оказались непосредственно под электродами;
- по периферии бадьи распределяют куски средних размеров,
- сверху засыпают лекговесный и мелкий лом для быстрого погружения электродов в начале плавления и исключения прямого воздействия дуг на
футеровку стен.
Такая последовательность загрузки бадьи обеспечивает наиболее плотную укладку шихты в печи, что важно для стабильного горения дуг. Присутствие в
шихте под электродами крупных кусков замедляет проплавление колодцев и исключает возможность погружения электродов до подины раньше, чем накопится
слой жидкого металла, защищающий подину от прямого воздействия дуг.
Для достижения оптимальной укладки шихта должна состоять:
- 35—40 % – крупный лом;
- 40—45 % – средний лом;
- 15—20 % – мелкий лом.
Причем примерно половину мелочи нужно загружать вниз, а вторую половину – поверх остальной завалки.
Легирующие элементы надо располагать таким образом, чтобы обеспечивалась максимальная скорость их плавления и минимальный угар.
Тугоплавкие металлы, такие как ферромолибден или ферровольфрам, следует загружать в центральную часть бадьи; легкоплавкие металлы, например никель,
которые в зоне дуг интенсивно испаряются – ближе к откосам.
Содержание углерода в шихте должно быть на 0,3 - 0,5 % выше нижнего предела в стали заданной марки. Недостающее количество углерода вводят в
виде добавок:
- чугуна;
- кокса;
- электродного боя.
В результате введения чугуна в металле увеличивается содержание фосфора. Поэтому передельный чугун без обработки вводят только на плавках с
полным окислением в количестве не более 20 % от массы шихты. Чугун имеет низкую температуру плавления, поэтому его загружают вместе с мелким ломом
поверх всей завалки. Кокс и электродный бой для улучшения усвоения загружают поверх первой порции мелкого лома.
Для раннего образования шлака, предохраняющего металл от окисления, и для дефосфорации в процессе плавления во время завалки вводят известь в
количестве 2 - 3 %. В зависимости от состояния подины известь загружают либо на подину, либо на часть ранее загруженной металлической шихты. Для
дефосфорации металла уже в период плавления на плавках с полным окислением во время завалки дают 1,0 - 1,5 % железной руды. При зарастании
подины руду засыпают непосредственно на подину, в остальных случаях ее загружают в бадью поверх части металлической шихты.
При завалке мульдами последовательность загрузки должна обеспечивать такой же порядок распределения шихты в печи, как и при загрузке бадьей. Для уменьшения длительности загрузку целесообразно производить двумя завалочными машинами.
При работе дуговых печей с использованием в шихте губчатого железа вначале в печь загружают скрап, а после образования на подине жидкого металла
начинают непрерывную загрузку металлизованных окатышей.