Современные процессы рафинирования стали
  4.2 Технология обработки металла на установке ковш-печь

В качестве примера рассмотрим технологию доводки на УКП низкоуглеродистой стали состава, % мас.: 0,05 C; 0,25 Mn; 0,05 Si; 0,010 P; 0,007 S; 0,020 Alобщ. Температура металла после обработки на УКП должна составлять 1605оС. Сведения о технологических операциях, выполняемых при доводке металла представлены в таблице 4.2, сведения об изменении электрической мощности и расхода аргона приведены на рисунке 4.4.

Нераскисленный металл, содержащий 0,04% C, 0,08 - 0,10% Mn и 0,012% S, выпускают в ковш при температуре 1690оС. По ходу выпуска в ковш присаживают ферромарганец, алюминий и шлакообразующую смесь. По окончанию выпуска ковш при помощи крана транспортируют к УКП.

После доставки на УКП ковш устанавливают на металловозную тележку. При установке ковша автоматически выполняется подключение продувочных пробок к трубопроводу подачи аргона. При расходе аргона 400 нл/мин по наличию продувочного пятна на поверхности шлака визуально контролируют начало продувки, после чего расход аргона уменьшают до 100 нл/мин и транспортируют ковш на позицию обработки. Суммарная продолжительность этих операций составляет 4 минуты.

После доставки на позицию обработки ковш накрывают крышкой, при этом автоматически включается система отвода отходящих газов. Одновременно с опусканием крышки электроды раздельно опускают к поверхности расплава и начинают нагрев. Продолжительность этих операций составляет 1 минуту.

Нагрев металла на УКП обычно начинается на малой мощности. Это обеспечивает стабильное горение коротких дуг и быстрое расплавление ковшевого шлака. Старт на высокой мощности может привести к нестабильному горению дуг и сильной осцилляции (качанию) электродов. Причина возникновения осцилляции заключается в том, что к этому времени формирование жидкого ковшевого шлака еще не завершилось. Твердые куски флюсов движутся по поверхности расплава и попадают в зону горения дуги.

В первом периоде нагрева обычно решаются задачи усреднения химического состава и температуры металла в ковше, а также формирования жидкого ковшевого шлака высокой основности с минимальным содержанием оксидов железа и марганца. Для этого используют присадки флюсов и обработку шлака раскислителями (алюминием, карбидом кальция, углеродсодержащими материалами и др.). В первом периоде нагрева возможна также подача в ковш ферросплавов.

В рассматриваемом случае через 3 минуты после начала нагрева питание отключили, провели замер температуры и отбор 1-й пробы металла для химического анализа, после чего продолжили нагрев. В этот момент при температуре 1600оС металл содержал, % мас.: 0,04 C; 0,19 Mn; 0,02 Si; 0,009 P; 0,011 S; 0,015 Al.

После 8 минут нагрева питание отключили и в течение 1 минуты провели гомогенизацию металла, увеличив расход аргона до 250 нл/мин. Затем повторно провели замер температуры, отобрали 2-ю пробу металла для химического анализа и возобновили нагрев. К концу первого периода нагрева при температуре 1600оС химический состав металла был следующим, % мас.: 0,04 C; 0,20 Mn; 0,03 Si; 0,009 P; 0,008 S; 0,011 Al.

В начале второго периода нагрева в течение 1 минуты в металл были поданы корректирующие добавки ферросплавов, после чего нагрев продолжался в течение 7 минут.

После отключения питания расход аргона увеличили до 400 нл/мин и в течение 3 минут проводили десульфурацию, перемешивая металл с ковшевым шлаком. Затем в течение 2 минут проводили гомогенизацию металла при расходе аргона 100 нл/мин.

После этого провели замер температуры и отобрали 3-ю пробу металла. На основании результатов анализа 3-й пробы металл содержал, % мас.: 0,05 C; 0,26 Mn; 0,04 Si; 0,009 P; 0,006 S; 0,025 Al. Температура металла была равной 1615оС.

После отбора 3-й пробы в течение 5 минут проводилась «мягкая» продувка металла аргоном с расходом 75 нл/мин, в ходе которой решалась задача рафинирования металла от неметаллических включений. Затем подачу аргона прекратили и в течение 2 минут металл обрабатывали кальцийсодержащей порошковой проволокой.

Через 2 минуты после ввода порошковой проволоки ковш был отправлен на разливку. При этом температура металла была равной 1605оС, а состав металла следующим, % мас.: 0,05 C; 0,26 Mn; 0,04 Si; 0,009 P; 0,005 S; 0,025 Al.

В заключение следует отметить, что усвоение ферросплавов при вводе их в раскисленный металл на УКП значительно выше, чем при подаче в ковш во время выпуска плавки. Однако, при этом увеличивается продолжительность обработки металла на УКП и удельный расход электроэнергии. Поэтому вопрос о количестве ферросплавов, которое целесообразно вводить в металл в ходе обработки на УКП, в каждом конкретном случае требует дополнительного анализа.

  4.2 Технология обработки металла на установке ковш-печь
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ