Внепечное рафинирование чугуна и стали
  8.3 Технология обезуглероживания металла без использования кислорода

Последовательность технологических операций, которые выполняются при обезуглероживании металла на установках RH без подачи в расплав дополнительного количества кислорода, в целом аналогична описанной ранее, но отличается следующими особенностями.

При производстве стали с низким и ультранизким содержанием углерода присадку в ковш во время выпуска плавки раскислителей и легирующих не проводят.

При вакуумировании нераскисленного металла понижение давления может сопровождаться интенсивными всплесками расплава внутри вакуумной камеры. Поэтому, если в компьютере отсутствует режим, позволяющий минимизировать всплески, эжектор №2 рекомендуется включать только после того, как прекратится изменение давления при работе эжектора №3. То же самое относится к эжектору №1. Расход аргона можно увеличивать только после достижения в камере низкого давления.

Особенность рассматриваемого способа обезуглероживания металла заключается в том, что оно протекает за счет растворенного в металле кислорода, концентрация которого обратно пропорциональна концентрации углерода в металле.

Поэтому при исходном содержании углерода 0,06 – 0,08% концентрация его после вакуумной обработки составляет 0,04 – 0,05%.

Для дальнейшего обезуглероживания в металле нет достаточного количества кислорода. При этом обезуглероживание металла заканчивается в течение 4 – 6 минут.

Содержание углерода на уровне 0,04 – 0,05% может быть получено непосредственно в сталеплавильных агрегатах. Однако, обезуглероживание в вакууме обеспечивает ряд преимуществ:

  • значительно снижается окисленность металла и угар алюминия при раскислении;
  • в кислородно-конвертерном процессе увеличивается выход жидкого металла;
  • уменьшается окисленность шлака заключительного периода плавки и увеличивается стойкость футеровки конвертера.

При производстве стали с ультранизким содержанием углерода исходная его концентрация должна составлять 0,02 – 0,04%. Зависимость концентрации углерода от продолжительности обработки 200 – 250 т металла на установках RH с подачей аргона в подводящий патрубок в количестве 60 нм3/ч показана на рис. 8.7. Из рисунка видно, что содержание углерода менее 0,002% может быть получено через 20 минут после включения эжекторов.

Обработка результатов исследований свидетельствует о том, что кинетика обезуглероживания металла на установках RH без использования кислорода может быть описана кинетическим уравнением реакции первого порядка относительно концентрации углерода в металле, решение которого имеет вид

Зависимость содержания углерода в металле от продолжительности вакуумирования на установках RH без использования кислорода

Рис. 8.7. Зависимость содержания углерода в металле от продолжительности вакуумирования на установках RH без использования кислорода: 1 – установка А 250 т; 2 – установка Б 250 т; 3 – установка В 200 т

По окончанию обезуглероживания сталь обычно раскисляют алюминием, который подают на поверхность металла внутри вакуумной камеры, после чего вводят ферросплавы.

  8.3 Технология обезуглероживания металла без использования кислорода
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ