Внепечная обработка стали (стр. 5 из 6)

Найдем количество азота приведенного к сухому воздуху за весь процесс:

кг

Найдем количество удаляемого азота за 1 минуту, для этого примем продолжительность этапа вакуумирования 18 минут:

Г. Дегазация металла по углероду

,

принимаем равным 0,01, тогда 11,687 кг.

кг за весь процесс.

Найдем количество СО приведенного к сухому воздуху за весь процесс:

кг

Найдем количество удаляемого СО за 1 минуту, для этого примем продолжительность этапа вакуумирования 10 минут:

Найдём суммарное количество газов удалённых за период вакуумирования.

М_Аr+ + + = (0,166 + 0,334 + 0,238 + 2,817)60=213,3кг/час

Расчет дегазации при вакуумировании доказывает необходимость обработки металла вакуумом, так как дегазация во время продувки инертным газом дает незначительное снижение концентрации азота и водорода в металле.

3. Технологические особенности внепечной обработки стали марки 15Х

3.1 Обработка металла на установке «печь-ковш»

сталь обработка внепечной десульфация

Поступивший на участок внепечной обработки стали (ВОС) сталеразливочный ковш устанавливается на сталевоз установки «печь-ковш» и он подается в позицию обработки.

Продолжительность обработки металла на установке «печь-ковш»

должна составлять, минут:

- для марок стали обыкновенного качества 25 -40

- для марок стали предназначенных для производства колес, колец, бандажей осей 30-40

- для производства рельсов 40 - 50

- для марок стали с повышенным требованием по содержанию серы и фосфора 40-50

На ковш опускается крышка установки «печи-ковша», зазор между крышкой и краем сталеразливочного ковша должен быть не более 50 мм. подсоединяется шланг для подачи аргона (азота) и после трехминутного перемешивания металла производится первый замер температуры.

При наличии донной продувки на открытое зеркало металла вводится углеродосодержащий материал для получения содержания углерода на нижнем пределе. Необходимое количество углеродсодержащих материалов, вводимых на открытое зеркало металла, определяется с учетом химического анализа ковшевой пробы металла, взятой после его слива из конвертера.

Опускаются электроды и начинается электроподогрев металла на четвертой ступени в течение 2-5 минут с вводом 300 кг извести и 100-350 кг разжижителей шлака с целью гомогенизации расплава по химическому составу, температуре и для разжижения шлака.

Шибер фурмы аварийной продувки во время эксплуатации печи ковша должен находиться в закрытом состоянии.

В процессе обработки необходимо следить за температурой отходящих газов перед рукавным фильтром и не допускать превышения температуры более 130 С⁰

После первоначального подогрева электроды поднимаются. Открывается заслонка крышки и проверяется пропускная способность пористой аргонной фурмы оценивается жидкоподвижность шлака и его количество по высоте над зеркалом металла, замеряется температура металла.

Раскисление шлака производится в начале обра6отки. после ввода двух навесок твердой шлакообразующей смеси мелким (фракция до 20 мм) ферросилицием в количестве от 0,70 до 1,0 кг на тонну стали и кусковым силикокальцием в количестве 0.15 кг на тонну стали. Допускается (за исключением транспортного металла) раскисление шлака алюминиевой дробью в количестве от 0,3 до 0,4 кг на тонну стали.

Затем заслонка закрывается, опускаются электроды и продолжается нагрев металла. В зависимости от жидкотекучести шлака по ходу нагрева добавляется шлакообразующая смесь с различным соотношением извести и разжижителей. Производится предварительное раскисление металла алюминиевой проволокой и через 5-7 минут отбирается первая проба металла, замеряется температура. Замер температуры по ходу доводки производится не ранее одной минуты после подъема электродов. Определяется время и скорость дальнейшего нагрева.

При проведении процесса десульфурации металла и предотвращения восстановления фосфора из шлака, в ковше должен быть наведен высокоосновный жидкоподвижный, белый шлак. Рекомендуемое содержание закиси железа (FеО) в шлаке в конце обработки не должно превышать 1% для всех марок сталей, кроме сталей с индексом «Ю».

После получения химического анализа первой пробы металла добавляются легирующие элементы в необходимом количестве и через 5-7 минут после ввода последней порции ферросплавов и легирующих, отбирается проба металла.

При присадке материалов в ковш происходит снижение температуры металла. Ориентировочное снижение температуры , ⁰С / кг: ферромарганца – 31 ферросилиций – 1 известь – 2,5 плавиковый шпат – 2,0 шлакообразующей смеси 15.

Усвоение базовых элементов при доводке плавки на установке «печь-ковш» принимается следующим, масс. %: - марганец 100 - кремний 80 - алюминий 60-80 - ванадий 100 - титан до 70.

После получения химического анализа второй пробы производится корректировка химического состава металла с добавлением необходимого количества раскислителей и легирующих элементов с последующей продувкой металла аргоном (азотом) не менее трех минут.

Количество присаживаемого ванадийсодержащего шлака, ферросилиция и порошкового силикокальция поддерживать в соотношении 1:(0.1-0.4):(0.1-0.3).

После получения заданной температуры и требуемого химического состава стали, в зависимости от остаточного содержания алюминия и содержания кальция в пробе металла в сталеразливочном ковше, содержания алюминия в промежуточном ковше предыдущей плавки, производится ввод в металл со скоростью от 3 до 4 метра в секунду алюминиевой проволоки и не менее чем трехминутной продувки аргоном (азотом) металла вводится со скоростью от 3 до 4 метра в секунду порошковая силикокальциевая или алюмокальциевая проволока.

При отсутствии алюминиевой проволоки на установке печь-ковш допускается (кроме транспортного металла) вводить на открытое зеркало металла кусковой алюминий в количестве, обеспечивающем требуемое содержание алюминия.

Порошковая силикокальциевая проволока вводится в металл не ранее, чем после ремонтной продувки от отдачи в ковш кускового алюминия

При отсутствии порошковой силикокальциевой проволоки допускается ввод кускового силикокальция марки СК-15 в количестве до 4 кг на тонну стали.

Продолжительность продувки металла после ввода силикокальциевой проволоки (кускового силикокальция) должна быть не менее трех минут. Продувка производится с расходом газа, обеспечивающего перемешивание металла в ковше без оголения зеркала металла.

Не разрешается производить подогрев металла в ковше после ввода порошковой силикокальциевой проволоки при окончательном раскислении.

Если МНЛЗ или вакууматор не готовы к приему металла, то указанная в приложении В температура поддерживается в ковше периодическим подогревом металла на 4 - 5 ступени трансформатора.

Порошковая и алюминиевая проволока в этом случае вводится при полной готовности МНЛЗ к работе.

Доводку металла по химическому составу, подлежащего вакуумированию, допускается производить в процессе вакуумирования.

После окончания доводки стали по температуре и химическому составу отбираются пробы металла и шлака, сталеразливочный ковш выдается из позиции обработки в позицию крана.

Передача металла на МНЛЗ без данных химического состава и без окончательного замера температуры запрещается.

При передаче металла на МНЛЗ на поверхность шлака в сталеразливочный ковш для утепления металла равномерно подается утепляющая смесь.

Расход утепляющей смеси не менее шести мешков на ковш не менее 60-100 кг на ковш.

При передачи сталеразливочного ковша на вакууматор утепляющая смесь в ковш не присаживается.

После отдачи утепляющей смеси на ковш устанавливается крышка и ковш подается на МНЛЗ.

3.2 Технология обработки стали на вакууматоре

При подготовке вакууматора к приему плавки необходимо проверить:

- исправность всех механизмов, приборов, футеровки камеры и патрубков:

- наличие необходимого количества ферросплавов и других материалов в загрузочных бункерах - на рабочей площадке;

- обеспеченность энергоресурсами (пар. вода. азот. сжатый воздух). Давление / пара должно быть не ниже 10 бар (1,0 МПа), давление аргона не ниже - 6 бар:

- герметичность уплотнений, готовность пробоотборников, термопар, устройств контроля окисленности стали, сигнализации:

- степень нагрева футеровки. Температура в камере должна быть не менее 1250 С, а температура футеровки - не менее 1000 С:

- разогрев новой футеровки вакуум-камеры или после ремонта нижней ее части.

Для создания необходимого вакуума при вакуумировании стали предусмотрена четырехступенчатая система, которая состоит из четырех пароэжекторных и трех водокольцевых насосов.

Конденсация рабочего пара производится в двух смешивающих конденсаторах.

За 20-30 минутдо вакуумирования первой плавки в серии производится тестирование вакуумных насосов для проверки их готовности к работе и разогрев.