§2. Переплав металлолома

Если САНДы, основанные на переработке в сталь жидкого чу­гуна, не вышли из стадии полупромышленных испытаний, то САНДы с использованием в качестве шихты дешевого металли­ческого лома (скрапа) получают все большее распростране­ние. Работы ведутся во многих странах мира. Изыскание рациональных методов непрерывной переработки металлолома происходит в основном по двум направлениям. В первом слу­чае в качестве плавильного агрегата используют высокомощ­ную дуговую сталеплавильную печь с периодической выдачей порции металла. Во втором случае в качестве плавильного агрегата используют шахтную печь (типа вагранки). В обоих случаях получаемый полупродукт доводится затем во вспомо­гательных агрегатах. В качестве примера организации не­прерывного сталеплавильного процесса может служить про­цесс, разработанный японским научно-исследовательским институтом металлургии NRIM.

Построенный по предложенной схеме комплекс включает (рис. 224) металлургическую вагранку, работающую на подо­гретом до 500 °С дутье, производительностью 20 т/ч. В качестве шихты используют металлолом и пакеты. Полученный в вагранке углеродистый полупродукт (2,7—3,5 % С) попа­дает в ковш, где обрабатывается десульфурирующими смеся­ми, после чего переливается в канальную (с индуктором для подогрева) индукционную печь— копильник. Из копильника металл попадает в рафинировочную печь, оборудованную сво­довыми кислородными фурмами и устройствами для присадки охладителей и флюсов. После рафинировочной печи металл попадает в оборудованный пористой пробкой для вдувания инертного газа ковш, где производится его раскисление. На рис. 225 показан общий вид агрегата непрерывного стале­плавильного процесса Consteel на базе дуговой сталепла­вильной печи. Шихту (металлолом или металлизованные ока­тыши), подогреваемую за счет дожигания СО, выделяющейся из ванны дуговой печи при ее продувке кислородом, подают непрерывно в печь. Температура металлолома перед поступ­лением в печь составляет 500—700 °С. Печь с эркерным вы­пуском обеспечивает периодическую выдачу порций стали, поступающих далее на установки внепечной обработки. Про­цесс Consteel был создан с начале 80-х годов в США. Раз­личные варианты процесса с непрерывной подачей подогре­ваемой отходящими газами металлошихты в печь получают все большее распространение во многих странах.

В начале 80-х годов в Германии разработан процесс, на­званный процессом EOF. Первый промышленный агрегат (рис. 226) был введен на одном из заводов Бразилии. Емкость этого агрегата 30 т, производительность ~200 тыс.т стали в год, стойкость футеровки >500 плавок, расход жидкого топлива 8—9 кг, кокса 1,0 кг на 1 т стали, расход кисло­рода 60—78м³/т, расход огнеупоров 6 кг/т стали. Опыт по­казал, что утилизация тепла отходящих газов позволяет на­греть подаваемую твердую металлошихту до 850°С. Состав шихты (соотношение расхода чугуна и металлолома), как и в мартеновских печах, может меняться в широких пределах. К 1993г. в мире работало ~ 10 установок EOF (в Бразилии, Индии, Италии, США, Венгрии) производительностью 200—бООтыс.т/год каждая. В России подобная установка про­ектируется для Белорецкого металлургического комбината.

656

657

On 00

Рис. 224. Схема CSM-npouecca:

I — плавление; II — рафиниро­ вание; Ш — легирование; IV — разливка; 1 — кокс и извест­ няк; 2 — окалина; 3 — вагран­ ка; 4 — десульфурация; 5 — ко- пильник; 6 — ковш; 7 — рафини­ ровочный агрегат; 8 — раскис­ ление; 9 - доводка; 10 - УНРС;

II — заготовки; 12 — десульфу- рирующие реагенты; 13 — охла­ дители; 14 — флюсы; 75 — фер­ росплавы; 16 — теплообменник; 17 — пылесборник; 18 — эксга­ устер; 19 — труба

о о

X Л X

•о

S» Я

и ге

►О "О

го

■3

Я ге К

8 "О а

к 2 ^й

о »

►1

о

со

Е

ге

е> ге

ч

£L ^s о\ о Р ta

н

03 fs

43

Р

О "в

S

о _

е

к a

а тз

о

о 5

в и В тз

2

CD

К X

6"

2 S

капо

и и*

a

s

X

о X

о и

и ге

в) >а

S »

Й Ja a

a i< тз

3 н

ге Я си

i о

о и

о

>о

a

> о X

Г⁴ О

S

о 5

a s

•о »

t» -

w

о

2 °

X £Д

2

S

a w

;-fa

2 о -1 и

a

re

Я

И

2

о

н< В) Ю о ""

u g

S

S a

- s a w re 2

>-< as

ff< О

a

ox *

B> 13

a i a w

a

CD

E

2 a

x чз

о

a a

CD CO

О Я

в

о

О

и

я в "в п я м и н

Я

a

Е

►в >

из

ш Я

н

S

гв

я в я •в в

Б в я Е X

д ующими обстоятельствами. В современных сталеплавильных агрегатах периодического действия развитие технологии достигло очень высокого уровня. Время, затрачиваемое на выполнение собственно металлургических операций, во мно­гих случаях сопоставимо с продолжительностью простоя аг­регатов, связанного с проведением вспомогательных опера­ций (загрузки печи, анализа металла по ходу плавки, вы­пуска готового металла и т.д.).

Например, для крупных конвертеров продолжительность проведения вспомогательных операций составляет около по­ловины длительности всей плавки. Резервы дальнейшего по­вышения производительности, очевидно, следует искать в направлении сокращения времени, затрачиваемого на вспомо­гательные операции. В этом отношении использование стале­плавильных агрегатов непрерывного действия представляется одним из наиболее вероятных решений проблемы.