|
воздействием газов шлак вспенивается, уровень его повышается и он стекает в
шлаковую чашу через порог рабочего окна.
Во время окислительного периода производится отбор проб металла для
определения химического состава металла. При достижении необходимого
содержания углерода (не (0.6% для сталей со среднемарочным содержанием
углерода до 0.25% и не более чем на 0.15% ниже нижнего уровня марочного
предела для сталей с содержанием углерода (0.25%) и заданной температуры
металла производится продувка металла инертным газом в течение 2-3 мин. или
выдержка той же продолжительности, после чего производится отбор двух проб
металла на химический анализ.
В течение всего окислительного периода идет дефосфорация металла по
реакции:
[pic]
Для успешного протекания той реакции необходимы высокие основность
шлака и концентрация окислов железа в нем, а также пониженная температура.
Эти условия создаются при совместном введении в печь извести и руды.
Из-за высокого содержания окислов железа в шлаках окислительного
периода условия для протекания реакции десульфурации являются
неблагоприятными, и десульфурация получает ограниченное развитие: за все
время плавления и окислительного периода в шлак удаляется до 30-40% серы,
содержащейся в шихте.
При кипении вместе с пузырьками СО из металла удаляются водород и
азот. Этот процесс имеет большое значение для повышения качества
электростали, поскольку в электропечи в зоне электрических дуг идет
интенсивное насыщение металла азотом и водородом. Кипение и перемешивание
обеспечивает также ускорение выравнивания температуры металла и его нагрев.
За время окислительного периода необходимо окислить углерода не менее 0.2-
0.3% при выплавке высокоуглеродистой стали (содержащей (6% С) и 0.3-0.4%
при выплавке средне- и низкоуглеродистой стали.
К концу окислительного периода содержание фосфора в металле должно
быть не более 0.012% для высококачественных сталей и сталей с нижним
марочным пределом содержания марганца более 0.8% и не более 0.015% для
остальных сталей. Для частичного снятия окисленности ванны возможна
присадка до 1000 кг чугуна. При выплавке стали со средним марочным
содержанием углерода до 0.25% присадка чугуна обязательна.
5 Раскисление и легирование стали
Раскисление стали производят диффузионным способом после образования
жидкоподвижного шлака. Вначале, в течение 15-20 мин, раскисление ведут
смесью, состоящей из извести, плавикового шпата и кокса в соотношении
8:2:1, иногда присаживают один кокс. Далее начинают раскисление молотым 45
или 75%-ным ферросилицием, который вводят в состав раскислительной смеси,
содержащей известь, плавиковый шпат, кокс и ферросилиций в соотношении
4:1:1:1, содержание в этой смеси уменьшают. На некоторых марках стали в
конце восстановительного периода в состав раскислительной смеси вводят
более сильные раскислители – молотый силикокальций и порошкообразный
алюминий, а при выплавке ряда низкоуглеродистых сталей диффузионное
раскисление ведут без введения кокса в состав раскислительных смесей.
Суть диффузионного раскисления, протекающего в течение всего
восстановительного периода, заключается в следующем. Так как раскисляющие
вещества применяют в порошкообразном виде, плотность их невелика и они
очень медленно опускаются через слой шлака. В шлаке протекают следующие
реакции раскисления:
(FeO) + C = Fe + CO; 2*(FeO) + Si = 2*Fe + (SiO2) и т.д.,
в результате содержание FeO в шлаке уменьшается и в соответствии с
законом распределения (FeO)/[FeO] = const кислород (в виде FeO) начинает
путем диффузии переходить из металла в шлак (диффузионное раскисление).
Преимущество диффузионного раскисления заключается в том, что поскольку
реакции раскисления идут в шлаке, выплавляемая сталь не загрязняется
продуктами раскисления – образующимися окислами. Это способствует получению
стали с пониженным содержанием неметаллических включений.
По мере диффузионного раскисления постепенно уменьшается содержание
FeO в шлаке и пробы застывшего шлака светлеют, а затем становятся почти
белыми. Белый шлак конца восстановительного периода электроплавки имеет
следующий состав, %: 53-60 CaO; 15-25 SiO2; 7-15 MgO; 5-8 Al2O3; 5-10 CaF2;
0.8-1.5 CaS; < 0.5 FeO; < 0.5 MnO.
Для сталей со среднемарочным содержанием углерода до 0.25%
производится присадка 1 кг/т алюминия, для стали со среднемарочным
содержанием углерода (0.25% - 0.5 кг/т. В процессе рафинирования
производится раскисление шлака в печи порошком кокса, порошком или крупкой
ферросилиция, порошком или дробью алюминия в количестве по 100 кг каждого.
Феррохром присаживается после предварительного раскисления стали
ферросилицием или силикомарганцем.
1 Порядок присадки раскислителей и легирующих
При выплавке легированных сталей в дуговых печах порядок легирования
зависит от сродства легирующих элементов к кислороду.
Никель.
Основное количество гранулированного никеля и вся окись (закись)
никеля присаживается в завалку или подвалку на нижний предел марочного
содержания. Остальное количество гранулированного, а также прессованный
электролитический карбониконат никеля и ферроникель присаживается во все
периоды плавки. Также разрешается присадка никеля в ковш во время выпуска в
количестве до 200 кг и после выпуска на УПСА в количестве до 100 кг (в этом
случае длительность продувки металла инертным газом должна быть не менее 7
минут после введения корректирующей добавки).
Медь.
Для легирования применяют медьсодержащие отходы. Медь присаживается во
все периоды плавки. Также разрешается присадка меди в ковш во время выпуска
в количестве до 200 кг и после выпуска на УПСА в количестве до 100 кг (в
этом случае длительность продувки металла инертным газом должна быть не
менее 7 минут после введения корректирующей добавки).
Молибден.
Ферромолибден присаживается в печь в начале окислительного периода.
Недостающее количество присаживается не позднее первой порции
раскислителей.
Вольфрам.
Ферровольфрам присаживается в печь не позднее первой порции
раскислителей и не позднее, чем за 30 мин. до выпуска плавки.
Хром.
Основная порция феррохрома присаживается в печь после предварительного
раскисления, но не позднее чем за 10 мин. до выпуска металла из печи. В
случае необходимости во время выпуска разрешается присадка до 300 кг
феррохрома или до 500 кг ферросиликохрома. Разрешается присадка в ковш
после выпуска феррохрома фракции до 25 мм в количестве до 300 кг с
обязательной последующей продувкой в течение (5 мин. и отбором
дополнительных проб.
Кремний.
Для легирования металла кремнием применяется кусковой ферросилиций.
Присадка ферросилиция в печь производится в начале и по ходу периода
рафинирования или в ковш во время выпуска. Также разрешается корректировка
содержания кремния в металле в ковше после выпуска.
Марганец.
Для легирования применяются марганецсодержащие материалы, которые
вводят в печь в начале и по ходу рафинировки по расчету с учетом
остаточного, а также в ковш во время выпуска. Также разрешается
корректировка содержания марганца в металле по результатам ковшевой пробы
на УПСА.
Алюминий.
Для раскисления металла используется чушковый алюминий, присаживаемый
в печь (предварительное раскисление) и в ковш (для окончательного
раскисления).
Для легирования стали применяется чушковый (кусковой) алюминий,
который присаживается в ковш.
Для раскисления шлака используется порошок или дробь алюминия, которые
присаживаются в печь перед выпуском плавки и в ковш со шлаковой смесью. При
отсутствии этих материалов разрешается использовать резанный кусковой
алюминий (масса куска не должна первышать 4 кг).
Бор, кальций, ванадий, титан, церий, цирконий.
Все материалы, вносящие бор, кальций, ванадий, титан, церий, цирконий,
присаживают в ковш на выпуске металла из печи. Также разрешается
корректировка содержания этих элементов в ковше после выпуска.
Углерод.
Недостающее по расчету количество углерода в завалке вводится
углеродсодержащими материалами (кокс, электродный бой и т.п.) или чугуном.
Корректировку содержания углерода в металле разрешается производить:
- присадкой чугуна в печь на 0.10%;
- дачей в ковш на выпуске сухих коксовых отсевов или электродной
крошки на 0.07%.
Чугун подается в печь не позднее, чем за 5 мин. до выпуска.
При выплавке стали с сужеными пределами по содержанию углерода
корректировка в ковше на выпуске допускается до 0.03% с обязательной
продувкой инертным газом после выпуска не менее 5 мин. и отбором
дополнительных проб.
В ковш после выпуска углеродсодержащие материалы (в виде порошка
кокса, аморфного графита, а также пыли производства электродов) вводятся на
УПСА в металл не более, чем на 0.05% с учетом усвоения. При выплавке стали
с сужеными пределами по содержанию углерода корректировка по содержанию
углерода после выпуска запрещается. Также допускается науглероживание
металла в печи при помощи установки FUCHS. Разрешается науглероживание
марок стали с суженными пределами по содержанию углерода при помощи
установки FUCHS с отбором дополнительных проб на разливке.
6 Выпуск и доводка
Температура металла в печи перед выпуском должна быть в пределах,
указанных для данной марки стали. В начале выпуска в ковш производится
присадка шлаковой смеси и алюминия, которые укладываются в совок в
следующем порядке:
|- известь |1300-1500 кг |
|- плавиковый шпат |300-400 кг |
|- порошок (дробь) алюминия |до 80 кг |
|- алюминий кусковой для стали с |до 100кг |
|содержанием углерода (0.25% | |
|- алюминий кусковой для стали с |до 50 кг |
|содержанием углерода (0.25% | |
Для улучшения десульфурации в состав шлаковой смеси возможно введение
до 400 кг глинозема или глиноземсодержащих шлаков.
Присадка шлаковой смеси и ферросплавов заканчивается до наполнения 1/3
высоты ковша. При присадке материалы вводятся в сталь в следующей
последовательности: ферросилиций и силикомарганец (до 2000 кг); феррохром
(до 300 кг) или ферросиликохром (до 500 кг); никель (до 200 кг); медь (до
200 кг). Материалы, вносящие бор, ванадий, титан, кальций, цирконий,
вводятся после присадки ферросилиция и силикомарганца. Суммарное количество
ферросплавов, вводимых во время выпуска, не превышает 3 тонн.
Продолжительность выпуска составляет не более 10 минут.
7 Внепечная обработка стали
После выпуска плавки осуществляется обязательная предварительная
2-3-х минутная продувка стали на установках продувки стали азотом (УПСА)
через верхнюю погружаемую футерованную фурму либо через донную пористую
фурму, после чего отбираются две ковшевые пробы стали и проба шлака.
Обработка металла азотом производится с расходом газа 45-60 м3/ч и
давлением 6-8 атм., обеспечивающим интенсивное перемешивание металла по
всему объему ковша. Длительность продувки составляет не менее 5 минут.
После получения результатов ковшевой пробы производится обработка
металла инертным газом не менее 5 минут. При наличии корректирующих добавок
ферросплавов в зависимости от их количества длительность продувки
составляет: до 400 кг – не менее 5 мин.; 400-600 кг – не менее 7 мин. после
окончания ввода присадок. При этом суммарный вес добавок ферросплавов не
должен превышать 600 кг (присадка осуществляется порциями до 200 кг с
последующей продувкой не менее 2 мин).
Для корректировки температуры металла возможна подача в ковш т.н.
"выштамповки" порциями до 200 кг каждая с последующей продувкой не менее 5
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
