Внепечная обработка стали

Проведение технологических операций вне плавильного агрегата называют вторичной металлургией или внепечной обработкой. Вся сталь, выплавляемая в конвертерном цехе, подвергается обработке в ковшах. В конвертерном цехе производят следующие виды внепечной обработки стали:

- обработка аргоном;

- обработка твердыми шлакообразующими смесями на основе извести и плавикового шпата;

- доводка металла по химическому составу и температуре;

- микролегирование и рафинирование порошкообразными реагентами

- вакуумирование

Процесс продувки металла аргоном характеризуется уменьшением содержания газов в металле, интенсивным перемешиванием расплава, улучшением условий протекания процессов перевода в шлак неметаллических включений, усреднением состава металла, снижением температуры металла. Для обеспечения максимального контакта вдуваемых твердых реагентов с металлом производится продувка металла порошкообразными материалами.

Для корректировки химического состава металла, микролегирования и модифицирования используют следующие материалы: ферромарганец среднеуглеродистый и высокоуглеродистый, марганец металлический, ферросилиций, ферросиликомарганец, феррохром среднеуглеродистой группы, ферросиликохром, феррованадий всех марок,

ферромолибден, ферротитан всех марок, феррониобий, ферробор, медь, никель первичный, алюминий чушковый первичный, алюминий вторичный, алюминиевая катанка, алюминиевый сплав марки АК5М2 в чушках, алюминий гранулированный, графит, силикокальций, инжекционно-рафинировочная смесь марки ИРС-2, проволока порошковая углеродсодержащая, проволока порошковая с наполнением титаном губчатым, проволока порошковая с наполнением феррониобием молотым, проволока порошковая с наполнением силикокальцием, проволока порошковая с наполнением алюминием гранулированным и кальцием металлическим, проволока порошковая с наполнением феррованадием молотым, теплоизолирующая смесь

К технология обработки металла на установке ковш-печь предъявляют следующие основные требования:

- Выпуск из конвертера металла, предназначенного для обработки на установке ковш-печь, производят в сталеразливочный ковш, оборудованный фурмами щелевого типа для продувки аргоном через днище (далее по тексту «фурмы»). Быстроразъемные соединения должны иметь обратные клапана. Поверхность верхней обечайки кожуха сталеразливочного ковша должна быть очищена от шлака, металла и мусора.

-Раскисление, легирование и обработку металла ТШС в сталеразливочном ковше во время выпуска из конвертера производят в соответствии с ТИ-232-143-2007, при этом массовая доля марганца и кремния в металле до обработки на установке ковш-печь должна находиться на нижнем пределе требований НД.

-Уровень налива металла в ковше должен быть от 400мм до 1000 мм ниже верхней кромки ковша.

- Поступивший из конвертерного отделения сталеразливочный ковш устанавливают на сталевоз установки ковш-печь. Сталевоз перемещают под крышку свода, после чего крышку опускают. Крышка должна плотно прикрывать сталеразливочный ковш. Подсоединение фурм для подачи аргона к запорно-регулирующей арматуре производят с помощью быстроразъемных соединений с обратными клапанами, подсоединение должно быть надежным и исключать утечку аргона.

-Включают подачу аргона с рекомендуемым расходом от 700 л/мин до 900 л/мин на каждую фурму. Через смотровое окно производят корректировку интенсивности продувки. Расход аргона должен обеспечивать интенсивное перемешивание металла, но без выплесков. При слабом перемешивании металла, при максимально установленном расходе аргона, подачу аргона необходимо производить через «байпас». В случае, когда на поверхности металла в ковше находится большое количество шлака, не позволяющее визуально оценить интенсивность перемешивания металла, допускается производить усреднительную продувку через аварийную верхнюю фурму.

Продолжительность усреднительной продувки металла аргоном должна быть:

- для легированной и низколегированной стали – 7 мин;

- для углеродистой стали – 5 мин;

- для хромсодержащей стали – 10 мин;

- для стали с массовой долей углерода более 0,27 % - 10 мин.

Если после выпуска из конвертера металл раскисляется в сталеразливочном ковше алюминиевым слитком, то продолжительность усреднительной продувки металла аргоном должна составлять:

- для легированной и низколегированной стали – 9 мин;

- для углеродистой стали – 7 мин.

После усреднительной продувки производят измерение температуры и отбор пробы металла.

Рекомендуемая температура металла в сталеразливочном ковше после усреднительной продувки должна быть 1560-1595^оС.

При необходимости производят измерение окисленности металла. На основании показаний содержания кислорода в металле вводят расчетное количество алюминиевой катанки.

Основные требования при вакуумной обработке стали:

1.На установке ковшевого вакуумирования обрабатывают металл по двум вариантам:

а) конвертер- ковш-печь- вакууматор- МНЛЗ;

б) конвертер- вакууматор-МНЛЗ.

2. Для предотвращения попадания конвертерного шлака в сталеразливочный ковш при выпуске плавки из конвертера производят отсечку шлака.

3. Содержание элементов в стали перед вакуумированием должно соответствовать среднезаданным по НД значениям.

4. Уровень свободного борта в ковше должен быть не менее 800 мм для вакуумной дегазации и вакуум-углеродного раскисления, не менее 900 мм – для вакуум-кислородного обезуглероживания. При отсутствии свободного борта вакуумную обработку проводить запрещается.

5. Толщина слоя основного рафинировочного шлака в ковше должна быть не более 200 мм, что определяется визуально.

6. Температура металла перед началом вакуумирования должна обеспечивать проведение технологических операций по вакуумированию, корректировке химического состава, проведению продувки аргоном. Ориентировочное падение температуры при вакуумной дегазации стали - 60-100 ^оС.

7. Присадку ферротитана, ферробора, феррониобия, феррованадия в ковш производят за 5-10 мин до окончания процесса вакуумирования.

8. Все присаживаемые в ковш материалы (ферросплавы, легирующие, шлакообразующие и науглероживатель) должны быть сухими. Содержание влаги в науглероживателе должно быть не более 1,0 %.

Вакуумная обработка стали подразделяется на следующие процессы:

- вакуумная дегазация – VD-процесс;

- вакуум-углеродное раскисление стали – VСD-процесс;

- вакуумно-кислородное обезуглероживание - VOD -процесс;

- вакуумно-кислородное обезуглероживание с интенсивным перемешиванием – SS-VOD – процесс,

которые осуществляются в соответствии с разработанной технологией вакуумирования.

Дата добавления: 2015-06-27