Загрузка шихты в дуговую сталеплавильную печь (ДСП)
Украинская Ассоциация Сталеплавильщиков

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.