Обработка металла

Внепечная обработка чугуна и стали

Раздел:  Строительство. Ремонт

Наилучшие результаты при отсечке шлака при разливке дает метод перелива из ковша в ковш. Этот метод обеспечивает практически полное отделение металла от шлака, но имеет существенный недостаток: потери тепла (даже для ковшей вместимостью э= 100 т температура металла снижается, в зависимости ох степени предварительного подогрева футеровки, на 25-40 °С); кроме того, этот метод требует большой высоты здания и соответствующего оборудования. Разрабатываются новые способы, некоторые из которых отмечены ниже. 1. В ряде случаев организуют скачивание шлака из ковша "осле выпуска плавки. На заводе "Nisshin Steel Corp." (Япония) 90-т ковш после выпуска плавки из конвертера поднимают краном, наклоняют (на угол до 45°) и начинают Удалять шлак, продувая металл в ковше снизу аргоном. В Течение 5 мин такой обработки удается удалить до 90 % Снижение   температуры   при   этом   составляет  только 20 °С (с 1590 до 1570 °С). Такая обработка практически исключает рефосфорацию (содержание фосфора при выпуске в среднем 0,012%, в готовом металле- не более 0,014%), Недостатком метода является усложнение оборудования, которое должно обеспечить продувку аргоном при наклоне ковша и необходимость увеличить высоту ковша (на данном заводе — на 1 м) [9].

2. Метод задержки шлака в специальной емкости ("Slag cup pot" — "шлак через горшок" — название метода дано японской фирмой "Kawasaki Steel", которая его использует. Сущность метода видна из 6.12. Промежуточную футерованную изнутри и снаружи емкость, имеющую в нижней части отверстие, устанавливают перед выпуском плавки на стале-разливочном ковше таким образом, что в начале выпуска металл из конвертера падает непосредственно в сталеразливочный ковш (6.12, б), а в конце выпуска, когда вместе с металлом начинает идти шлак, металл попадает в промежуточную емкость (6.12, в). Когда из сталевы-пускного отверстия начинает вытекать один шлак, конвертер поворачивают в вертикальное положение, а в промежуточную емкость помещают шар, плотность которого такова, что он плавает на границе между шлаком и металлом. Промежуточную емкость поднимают краном, металл стекает в ковш, шар перекрывает отверстие в дне промежуточной емкости и шлак в сталеразливочный ковш почти не попадает. Рефосфорация при такой технологии составляет всего 0,002 % Р, в то время как при обычном способе количество восстановленного фосфора  достигает иногда 0,006 %.

3.         На  заводе  компании  "NSC"  (Япония)  используют  метод,

названный     SAB-процессом*      (    6.13),    в    тех    случаях,

когда   из   плавильного   агрегата   в   ковш   попадает   какое-то

количество  окисленного конечного шлака (например, при вы

пуске плавки из конвертера).

4.         Введение в  металл добавок в  нейтральной  атмосфере  и

хорошее   их  усвоение   при  перемешивании   металла   инертным

газом   обеспечивается   в   несколько   усложненном   способе   за

щиты   зоны  продувки,   названном  CAS-процессом* :  По   этому

способу в ковш сверху вводят  огнеупорный колпак,  закрытый

снизу  расплавляющимся  металлическим  конусом,  таким  обра

зом,    что    внутри    этого    колпака    шлака    нет    (   6.14).

Сверху  в   колпак  вводят   ферросплавы,   снизу —  подают   аргон

Для  продувки.  Этот  метод  позволяет  достичь  высокой  степе

ни усвоения элементов, вводимых с добавками в металл,  да

же таких, как углерод и алюминий. Общее содержание кисло

рода   в   ванне   снижается   быстро   до   уровня   < 0,004 %,   в   то

время  как  при  обычном  перемешивании  аргоном  содержание

кислорода часто находится в пределах 0,005—0,010 %.

Положительный опыт использования CAS-процесса послужил основанием для создания процесса, названного CAS-OB (CAS with Oxygen Blowing - англ.). Существо процесса видно из 6-.15. Способы CAS и CAS-OB получили достаточно широкое распространение. По данным [9] к 198У г. эти процессы использовались в 22 сталеплавильных цехах (в том числе В 12 цехах- способ CAS-OB). В качестве примера можно привести данные завода "Sollac" (Франция), где способом CAS-OB обрабатывают сталь, полученную в 310-т конвертерах. После скачивания шлака сталь в ковше перемешивают инертным газом через пористую пробку в днище и одновременно через погруженный в металл огнеупорный колокол-колрак подают ферросплавы, угар которых вследствие отсеч-ки зоны ввода от ковшового шлака и от атмосферы резко снижается. Для подогрева в металл трайбаппаратом со ско ростью 20-200 кг/мин вводят алюминиевую проволоку и ОДНОвременно через фурму подают кислород (1-6 тыс.м3/ч). Окисление алюминия обеспечивает подъем температуры металла 5-13 °С/мин. Способ обеспечивает попадание в анализ по углероду с точностью 0,015%; по марганцу 0,03%, по ниобию 0,004 % при общем снижении расхода алюминия с 1,41 до 1,01 кг/т [10]. По данным [11] при переходе от CAS-процесса к процессу CAS—OB расход аргона (м3/т) увеличивается с 0,02 до 0,04, расход огнеупоров (кг/т) с 0,2 до 0,4. Расход кислорода (м3/1°С-т) 0,025, расход алюминия (кг/1°С-т) 0,04  [12].