АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Продувка кислородом сверху и нейтральными газами снизу

На отечественных заводах продувку кислородом сверху ведут через обычные или двухъярусные фурмы; нейтральные газы (Аr, N₂) снизу подают через одиночные фурмы, число которых изменяется от 4 до 10; опробована подача нейтральных газов через многоканальные огнеупорные блоки. По данным, полученным на ЗСМК, наибольшая интенсивность перемешивания достигается при использовании одноканальных фурм.

Плавка состоит из тех же периодов, что и при продувке сверху; иногда предусматривают дополнительный период — продувку аргоном длительностью 3—6 мин после окончания кислородной продувки. Характер изменения состава металла и шлака по ходу продувки остается таким же, как при верхней продувке (см. рис. 41).

Типовой технологической инструкцией 1986 г. рекомендуется следующий режим подачи нейтральных газов через донные фурмы:

1. Во время завалки лома и заливки чугуна подают азот с интенсивностью 0,015—0,05 м³/ (т *мин).

2. В течение первых ~30 % длительности продувки подают азот с расходом. 0,02—0,15 м3/ (т * мин).

3. В середине продувки (от 30 до 65 % ее длительности) расход азота снижают до 0,02— 0,06 м³/ (т*мин).

4. В течение оставшегося времени кислородной продувки расход азота увеличивается до 0,12—0,3 м³/(т*мин), причем за 2—4 мин до окончания продувки азот следует заменить на аргон. Расход аргона остается таким же, если продувку ведут до содержания углерода в металле <0,12 %; при продувке до более высокого содержания углерода расход аргона может быть уменьшен до 0,02—0,08 м³/(т*мин).

При появлении признаков выбросов расход азота следует увеличить; допускается увеличение до максимальной пропускной способности донных фурм.

Во время додувок при содержании в металле <0,12% С расход аргона должен быть максимальным — 0,08—0,3 м³/ (т * мин); при содержании в металле >0,12% С расход аргона — 0,02—0,08 м³/ (т-мин).

После прекращения продувки кислородом рекомендуется продувка аргоном через донные фурмы с расходом до 0,3 м³/ (т * мин) в течение 1—3 мин, обеспечивающая дополнительное удаление в шлак фосфора и серы и снижение окисленности шлака в результате протекания реакции: [С] + (FеО) =СО. При выплавке особо низкоуглеродистых сталей подобная перемешивающая продувка в течение 2—6 мин является обязательной, так как обеспечивает дополнительное, после окончания кислородной продувки, окисление углерода без повышения окисленности шлака (т. е. без повышения угара железа).

Во время повалки конвертера, отбора проб металла и шлака, замера температуры, ожидания анализа и первой половины слива металла через донные фурмы подается азот или аргон с расходом 0,02—0,08 м³/ (т-мин). После наполнения ковша на 1/2 высоты производится переключение подачи аргона на азот; все последующие операции (окончание слива металла, слив шлака, осмотр футеровки) производят при расходе азота 0,015—0,05 м³/(т*мин).

В зарубежной практике при использовании донных фурм продувку нейтральными газами ведут в течение всей кислородной продувки; при использовании пористых огнеупорных блоков — либо в течение всей, либо в конце продувки кислородом. Зачастую после окончания продувки кислородом проводят перемешивающую продувку нейтральным газом в течение 1—2 мин. При этом дополнительно окисляется углерод кислородом оксидов железа шлака, снижается содержание FеО в шлаке, а также фосфора и серы в металле. Например, в результате перемешивающей продувки при процессе ЛБЕ металл содержал: в конце продувки кислородом 0,21%С, 0,15% Мn, 0,026% Р, 0,019% S; после 2-мин перемешивающей продувки аргоном — 0,12%С, 0,13%Мn, 0,013%Р 0,015% S.

При выплавке низкоуглеродистых сталей основываются на опыте, в соответствии с которым комбинированная продувка обеспечивает снижение содержания углерода без переокисления ванны примерно до 0,03 %. Дальнейшее снижение содержания углерода обеспечивают путем перемешивающей продувки длительностью 4—6 мин.

По ходу продувки в зарубежной практике производят переключение с одного газа на другой, изменяют расход газа, вводимого через дно, что позволяет регулировать процессы шлакообразования и окисления углерода, а также уменьшить расход нейтральных газов. Наряду с Аr и N₂ иногда вдувают СО, получаемый из отходящих конвертерных газов, и С0₂. Положительной особенностью применения СО₂ считают то, что в результате реакции СО₂ + [С] =2СО объем газа, перемешивающего расплав, увеличивается почти вдвое и это позволяет уменьшить расход газа. Кроме того, термическое разложение СО₂ около фурм вызывает охлаждающий эффект и способствует повышению стойкости днища.

Комбинированная продувка с подачей инертных газов через дно по сравнению с продувкой кислородом сверху обеспечивает:

1. Уменьшение вспенивания ванны и продувку без выбросов.

2. Снижение окисленности шлака и металла в течение всей продувки.

3. Повышение выхода годного в связи с уменьшением выбросов и потерь железа со шлаком в виде оксидов.

4. Уменьшение количества окисляющегося при продувке марганца.

5. Более полное удаление в шлак фосфора и серы, что позволяет уменьшить количество шлака, расход извести, плавикового шпата.

6. Большее увеличение расхода лома в процессах с дожиганием СО в конвертере вследствие увеличения передачи тепла дожигания ванне при более сильном ее перемешивании.

11. ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ

Первоначально кислородные конвертеры работали по технологии, при которой все раскислители и легирующие вводили в ковш при выпуске металла, причем внепечной обработки жидкого металла не предусматривалось. В последующем, в конвертерном, как и в других сталеплавильных производствах, начали применять различные способы внепечной обработки, обеспечивающие заметное повышение качества металла: продувку аргоном, вдувание порошкообразных материалов, вакуумирование, обработку синтетическим шлаком и др.

В настоящее время как в СССР, так и зарубежом признано, что наиболее рациональной является технология конвертерного производства, предусматривающая: 1) выплавку в конвертере металла с заданными температурой, содержанием углерода, фосфора и окисленностью: 2) проведение в ковше операций рафинирования металла от вредных примесей, легирования, раскисления, доводки состава и температуры до заданных, т. е. получение методами внепечной обработки стали высокого качества любого сложного состава. Конвертер при этом становится агрегатом для получения стандартного полупродукта, из которого получают сталь заданного состава методами внепечной обработки.

К основным преимуществам такой технологии относятся:

1. Возможность глубокого рафинирования металла от ряда вредных примесей за короткий промежуток времени, что затруднительно или недостижимо без внепечной обработки.

2. Получение гарантированно низкого содержания примесей в стали.

3. возможностб проведения микролегирования и модифицирования (введения в количестве не более десятых долей процента некоторых добавок, способствующих измельчению зерна стали).

4. Достижение высокого качества стали в связи с очень низким содержанием примесей (серы, кислорода, неметаллических включений и др.); высокой однородностью жидкого металла; воздействием модифицирования.

5. Получение стали почти любого сложного состава, т. е. расширение сортамента сталей, выплавляемых в конвертерах.

6. Малые потери (угар) вводимых в металл при внепечной обработке раскислителей и легирующих.

7. Упрощение технологии плавки в самом конвертере.

При всех способах обработки жидкого металла в ковше обязательной является отсечка шлака в процессе выпуска металла в ковш (см. п. 8.6), а также загущение попавших в ковш порций шлака, иначе в процессе внепечной обработки из конвертерного шлака в металл будет переходить (восстанавливаться) фосфор, а -кислородом оксидов железа шлака будут окисляться вводимые в металл раскислители и легирующие, повысятся окисленность металла и содержание в нем неметаллических включений.

Необходимо также применение ковшей с основной или высокоглиноземистой футеровкой. Эффективность рафинирования в этом случае, как показал опыт, заметно выше, чем в ковшах с шамотной футеровкой.

Ниже приведена краткая характеристика применяемых или внедряемых в отечественных конвертерных цехах технологий обработки металла в ковше.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 878 | Нарушение авторских прав