АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Комплексная обработка (доводка) стали

При работе по технологии, включающей выплавку в конвертере полупродукта и последующее рафинирование и доведение состава металла до заданного в ковше, лучшим вариантом плавки в конвертере является плавка с комбинированной продувкой, обеспечивающая стабильную и невысокую окисленность металда в конце продувки.

На зарубежных заводах применяют множество разновидностей агрегатов, в которых выполняют тот или иной набор операций внепечной обработки. В отечественной практике для проведения комплекса операций, обеспечивающих получение стали заданного состава и свойств разрабатывают и внедряют установки доводки стали в ковше — УДСК и агрегаты комплексной обработки стали — АКОС.

УДСК и АКОС для новых цехов выполняют в виде располагаемого над сталевозным путем стенда, на котором размещено необходимое оборудование. Во время обработки ковш с металлом находится на сталевозе, который при движении по сталевозному пути останавливается под стендом. На стенде размещаются: оборудование для продувки стали аргоном, бункера с дозирующими устройствами для выдачи из них в ковш материалов (ферросплавов; теплоизолирующих засыпок, вводимых на поверхность металла); бункера с пневмонасосами (или ряд камерных питателей), снабженные пневмотрассами для подачи порошкообразных материалов к фурме; механизм (трайб-аппарат) для введе-ния алюминиевой проволоки в металл; механизмы (манипуляторы) для погружения в ковш термопары, пробоотборника, устройства для определения окисленности стали; опускаемая на ковш футерованная крышка, которая уменьшает потери тепла в процессе обработки, предотвращает возможное поступление в металл азота из воздуха, обеспечивает улавливание выделяющейся при обработке пыли (крышка снабжена отверстиями для введения устройств в ковш). Стенд может быть оборудован устройством для погружения охлаждающего сляба в металл и для загрузки в ковш мелкого лома (сечки). Ниже дана краткая характеристика операций, которые могут выполняться на УДСК и АКОС.

Продувка аргоном для усреднения состава и температуры, охлаждения стали, равномерного распределения вводимых добавок; эту операцию вводят так же, как на обычных установках аргонной продувки.

Отбор проб, замер температуры и окисленности металла с механизированным введением в металл пробниц, термопар, датчиков окисленности.

Легирование и раскисление стали путем присадки кусковых ферросплавов в ковш в процессе продувки аргоном. Степень усвоения легирующих на 5—10% выше, чем при их введении в ковш при выпуске. По опыту металлургического комбината «Азовсталь» металл можно легировать тугоплавкими ферросплавами, которые обычно при конвертерной плавке не применяют. При этом размер кусков тугоплавких ферросплавов (ферровольфрама, ферромолибдена, феррониобия) не должен превышать 25 мм.

Охлаждение путем введения в ковш сечки или погружением сляба с продувкой аргоном для усреднения температуры. Проводится таким же образом, как и при обычной продувке аргоном.

Раскисление алюминием. Лучшим способом введения алюминия в ковш в сочетании с усредняющей продувкой аргоном можно считать его подачу в виде проволоки при помощи трайб-аппарата, одна из разновидностей которого показана на рис. 49. С неподвижного бунта проволоку разматывают и вводят в металл через направляющую трубу при помощи тянущих роликов.

Рис. 49. Установка (трайб-аппарат) для ввода алюминиевой проволоки в ковш:

1 - бунт проволоки; 2 — проволока; 3 — индукционный датчик числа оборотов мерительного ролика;4 — пневмоцилиндр; 5 — качающаяся станина; 6 — правильный аппарат и тянущиеролики; 7 — направляющая труба

Тянущие ролики и правильное устройство установлены на качающейся станине, угол наклона которой можно изменять при помощи пневмоцилиндра. Скорость подачи проволоки составляет 3—7 м/ с, при верхних ее пределах остаток нерастворившейся проволоки может достигать дна ковша. Дозировку алюминия осуществляют при помощи мерительного ролика, число оборотов которого измеряют индукционным датчиком.

Этот метод позволяет легко регулировать расход алюминия и обеспечивает стабильное его усвоение, составляющее ~70 % от вводимого количества.

Для получения заданного остаточного содержания алюминия в стали рекомендуется следующий, разработанный на НЛМК, метод. Перед вводом алюминиевой проволоки замеряют окисленность металла (датчиком УКОС) и по данным замера рассчитывают необходимый расход алюминия. После введения проволоки вновь определяют окисленность и по выверенной заранее опытным путем зависимости окисленности от остаточного содержания алюминия рассчитывают это остаточное содержание. Если оно ниже требуемого, то вводят корректирующую добавку алюминиевой проволоки.

Продувка порошкообразными материалами. Порошкообразные материалы вдувают в ковш в струе аргона и реже азота через погружаемые сверху футерованные фурмы и иногда снизу через пористые вставки в днище ковша. Вдувание материалов в металл в виде порошка по сравнению с их введением в кусковом виде обладает существенными преимуществами:

1. Возрастает в сотни раз поверхность контакта металл — вводимый реагент, в результате чего резко ускоряются процессы взаимодействия между этими двумя фазами, т. е. процессы рафинирования жидкой стали вдуваемыми реагентами, либо их растворение в металле.

2. Ускоряется взаимодействие вдуваемых компонентов с металлом в результате перемешивающего воздействия газа-носителя.

3. Ускоряется удаление из металла продуктов взаимодействия его с вдуваемыми компонентами (оксидов, сульфидов и др.) в результате перемешивания металла газом-носителем.

4. Уменьшается расход вводимых компонентов вследствие их более полного усвоения.

В настоящее время порошкообразные материалы вдувают в жидкую сталь в ковше для десульфурации, раскисления, науглероживания, легирования, модифицирования. Длительность продувки составляет от 2 до 15—30 мин, расход порошкообразных смесей достигает 10 кг/т стали. Десульфурирующие компоненты и смеси чаще всего одновременно являются и раскисляющими.

Десульфурация. Для десульфурации применяют или опробованы следующие разновидности порошкообразных материалов: 1) металлические порошки: силикокальция, СаС₂, СаСN₂, магния, РЗМ и др.; 2) шлаковые смеси на основе извести: СаО, CaО + СаF₂; СаО +СаF₂ + А1₂О₃ и др.; 3) смеси шлаковых и металлических порошков: СаО — силикокальций; СаО—СаС₂; СаО — алюминий; СаО—СаF₂ — силикокальций; СаО—СаF₂— алюминий и др. Наиболее широко применяют силикокальций или содержащие его смеси. Степень десульфурации зависит от состава и расхода порошка и достигает >90°/о, а конечное содержание серы в металле — 0,002—0,003 %.

Раскисление. Раскислительные порошкообразные смеси вдувают в жидкий металл для снижения содержания растворенного кислорода, удаления продуктов реакций раскисления и изменения состава и формы неметаллических включений в стали. Применяют две разновидности порошкообразных материалов — металлические порошки и смеси из шлаковых и.металлических порошков; обычно эти материалы являются также десульфураторами. К первой разновидности порошков относятся: щелочно-земельные металлы (ЩЗМ) кальций и магний в виде силикокальция и карбидов кальция и магния, РЗМ; различные комплексные сплавы, содержащие кальций, магний, алюминий: Са —Si —Ва; Са — Si — А1; Са — Si — Мn и др.; ко второй разновидности — смеси, содержащие СаО, СаF₂, А1₂О₃, и раскислители кальций, магний, алюминий и др.

Получаемые при вдувании порошкообразных раскисляющих реагентов содержания кислорода и оксидных неметаллических включений в стали обычно заметно ниже, чем при выплавке стали без использования порошкообразных раскислителей. При введении определенного количества кальция неметаллические включения приобретают глобулярную форму и не деформируются при прокатке стали.

Легирование. Вдувание порошкообразных материалов может быть использовано для легирования стали различными по свойствам элементами: кремнием, марганцем, никелем и др.; тугоплавкими металлами (W, Мо), растворение кусков которых требует длительного времени; летучими реагентами (Са, Мg); элементами, пары которых обладают повышенной токсичностью (Рb, Se, Те). Характерной особенностью этого способа легирования является низкий угар вводимых элементов.

Науглероживание. Для получения заданного содержания углерода в металл в струе аргона вводят порошкообразный графит; этот метод обеспечивает полное усвоение графита.

Модифицирование. Для измельчения зерна стали в полностью раскисленный металл вдувают небольшое количество (не более десятых долей процента) модифицирующих добавок, к числу которых относятся РЗМ, сплавы, содержащие кальций и магний, и др.

12. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ_______________ ____

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1228 | Нарушение авторских прав