Ключевые слова: технология, жидкий чугун, себестоимость, сталь.

В последнее время широкое распространение в мире получают технологии выплавки стали в дуговых электросталеплавильных печах с использованием жидкого чугуна [ 1-3] .

В связи с внедрением в условиях ОАО “КМК” данной технологии выплавки стали в 40 и 100-тонных дуговых электропечах [ 4,5] провели оценку экономической эффективности технологии выплавки стали на металлоломе и с применением жидкого чугуна (до 40% от общей массы завалки). Структура себестоимости электростали для 100 и 40-тонных печей приведены на рис. 1 и 2.

Себестоимость стали предопределена при прочих равных условиях сложившимся уровнем цен на жидкий чугун и металлолом, а также наличием и доступностью данных материалов. При этом следует отметить, что металлолом в сложившихся условиях в 1,9-2,2 раза дешевле жидкого чугуна, однако наблюдается тенденция опережения роста цен на металлолом по сравнению с жидким чугуном ( в условиях комбината за первое полугодие 2000 года цена на металлолом выросла на 38,58%, а на жидкий чугун – на 9,1% ).

Рис. 1 Структура себестоимости электростали для 100-тонных печей (А– - при использовании твердого чугуна; Б – при использовании жидкого чугуна)

Рис. 2 Структура себестоимости электростали для 40-тонных печей (А– - при использовании твердого чугуна; Б – при использовании жидкого чугуна)

Использование жидкого чугуна несколько снижает удельный расход металлошихты ( чугуна и металлолома в сумме ) на тонну выплавляемой жидкой стали за счёт уменьшения замусоренности металлолома ( для 100-тонных печей при использовании металлолома 1134,3 кг/т, при выплавке с жидким чугуном – 1115,7 кг/т; для 40-тонных – 1020,17 кг/т и 898,04 кг/т соответственно ).

Особо следует остановиться на содержании кремния в заливаемом в печь жидком чугуне, так как, с одной стороны, повышение концентрации кремния увеличивает кратность шлака вследствие введения дополнительного количества извести для поддержания соответствующей основности и повышает тепловые потери со шлаком, а, с другой стороны, вследствие экзотермических реакций окисления кремния повышается теплосодержание выплавляемой стали. В связи с чем рекомендовано использование чугуна с содержанием кремния до 0,60%, что позволяет также незначительно увеличить расход извести для поддержания требуемой основности (до 5-7 кг/т стали).

Однако нарушение режимов заливки жидкого чугуна приводит не только к созданию аварийных ситуаций (выбросы из печи), но и к интенсивной эрозии футеровки и загрязнению стали экзогенными неметаллическими включениями. В связи с этим отработан энергетический режим, исключающий перегрев высокоуглеродистого расплава в печи и позволяющий стабилизировать расход магнезита для подварки печи (в отдельные периоды наблюдается экономия магнезита до 0,8 кг/т). Кроме аварийных ситуаций, связанных с нерегламентированными режимами заливки чугуна в печь и эрозии футеровки печи из-за падения струи чугуна со значительной высоты, а также перегревов высокоуглеродистого расплава, обладающего значительной жидкотекучестью, при понижении температуры заливаемого чугуна возможно спелеобразование, приводящее к нарушениям в работе электроустановок, в связи с чем необходимо дополнительное профилактическое обслуживание последних.

До использования технологии простои по причине отсутствия металлолома и из-за его низкого качества достигали значительных величин (в отдельные периоды до 26,56% от календарного времени), в связи с чем снижены условно-постоянные затраты в электросталеплавильных цехах. Кроме того, низкое качество и неподготовленность металлошихты приводили к частым поломкам электродов. Расход электродов для 100-тонных печей сократился на 0,2 кг/т, для 40-тонных – на 0,8 кг/т стали.

Увеличение содержания углерода при расплавлении привело к повышению расхода твёрдых и газообразных окислителей (для 40-тонных печей расход агломерата увеличился на 8,3 кг/т, кислорода на 5,12 м³ /т; для 100-тонных печей увеличился расход агломерата на 28 кг/т, расход газообразного кислорода снижен на 0,8 м³ /т). Однако дополнительный расход окислителей для окисления “избыточного” содержания углерода позволил не увеличивать длительности окислительного периода плавки.

Использование технологии позволило снизить в зависимости от марки выплавляемой стали расход электроэнергии на 50-100 кВт´ час/т стали ;

природного газа, подаваемого в печь, на 9,1 м³ /т; кокса в 3-3,5 раза.

1. Бургман В., Лурье В., Рот Ж. Технология загрузки современных электродуговых печей // Сталь.-1999.-№ 4.-С.19-23.

2. Опыт разработки технологии выплавки стали в 100-тонных дуговых печах с использованием жидкого чугуна / Милюц В.Г., Бочарников А.Ф., Куликов В.В., Павлушин Н.В., Кулаков В.В. // Сталь.-1997.-№ 8.-С.30-32.

3. Опыт выплавки в 100-тонных дуговых электропечах с использованием в шихте жидкого чугуна / Липухин Ю.В., Молчанов О.Е., Балдаев Б.Я. // Сталь.-1997.-№ 7.-С.26-27.

4. Разработка технологии выплавки стали в электропечах с использованием жидкого чугуна / Катунин А.И., Годик Л.А., Анашкин Н.С., Козырев Н.А., Обшаров М.В. // Сталь.-2000.-№ 5.-С.33-35.

5. Применение жидкого чугуна в дуговых электропечах / Катунин А.И., Годик Л.А., Обшаров М.В., Козырев Н.А., Тиммерман Н.Н. // Металлург. 2000.-№ 6.-С.32.