Как углеродосодержащие материалы (УСМ) применяются в сталеплавильном производстве?
Науглероживание стали
- Использование в ковше во время выпуска жидкого металла из сталеплавильной установки (дуговая сталеплавильная печь или конвектор). Углеродосодержащий материал с размером частиц 0-10 мм. добавляется в ковш к моменту выпуска расплавленного металла из печи.
- В установках для внепечной обработки (например, автоматический ковш-печь). Введение углеродосодержащих материалов в металл возможно двумя способами. Во-первых, проводится вдувание в расплавленный металл углеродного порошка с фракцией 0-3 мм. в струе инертных газов при помощи погружной фурмы. Во-вторых, практикуется присадка порошка УСМ с размером частиц 0-10 мм. при помощи донной фурмы, посредством продувки аргоном.
Использование кускового сырья УСМ для получения дополнительной температуры при выплавке стали.
- Добавление кускового угля с размером 25-50 мм в плавильный конвектор позволяет заметно сократить расходование жидкого чугуна при выплавке стали и увеличить процент заваливаемого лома. Такая замена части чугуна ломом практикуется в тех случаях, когда нужно снизить себестоимость производства стали.
- Помещение кускового углеродистого материала фракцией 25-50 мм в процессе выплавки в дуговую сталеплавильную печь (ДСП). Куски УСМ помещаются в завалочную бадью или подаются через течку свода. Применение УСМ позволяет не использовать в шихте твёрдый чугун, а также уменьшает расход электричества на выплавку.
Добавление порошка УСМ при вспенивании шлака.
С этой целью мелкодисперсный порошок УСМ с размером частиц 0-3 мм. вдувается вместе с кислородом в ванну дуговой сталеплавильной печи. Таким образом запускается процесс вспенивания шлака — пузырьки СО всплывают при окислении металла кислородом. При вспенивании шлака раскалённая дуга постоянно закрыта пеной, что сокращает до минимума негативное влияние излучения от дуги на охлаждаемые элементы печи. Это позволяет печи работать с максимальной мощностью и КПД. Таким образом, повышается производительность ДСП с одновременным снижением расхода электричества.
Углеродистые наполнители (термоантрациты) и восстановители (карбовосстановители).
- Углеродистые наполнители (термоантрациты) используются при изготовлении угольно-графитовых изделий: электродов, подовых или боковых блоков для электролизеров, блоков для доменных печей, химического производства, футеровочных изделий и др.
- Углеродистые восстановители (карбовосстановители) используются при изготовлении ферросплавов, в химической промышленности, в электрохимических производствах, цветной металлургии и т. д.