При температуре окружающей среды ниже минус 10 С тестирование вакуумных насосов производится не реже одного раза в час.
В конце обрабо1ки металла на установках «печь-ковш» производится предварительное вакуумирование системы, при котором включаются три водокольцевых насоса и создается остаточное давление в системе 170 200 мбар при закрытом вакуумном шибере.
Горелка выводится из вакуум-камеры. закрывается крышка штуцера горелки.
Сталевоз с металлом в позиции вакуумирования поднимается до уровня касания патрубками шлака, производится замер температуры металла, и при необходимости (определяется условиями заказа) производится замер окисленности.
На всасывающий патрубок подается транспортирующий газ - аргон (азот) в количестве 1000 литров в минуту и двойным подъемом и опусканием сталевоза патрубки ошлаковываются на высоту 600 мм. При производстве металла рельсового сортамента (рельсы низкотемпературной надежности) в качестве транспортирующего газа применяется азот.
После ошлакования патрубки устанавливаются в положение касания шлака в ковше и нажимается кнопка «Положение переустановки».
Нажатием кнопки «Погружение патрубков» сталеразливочный ковш в автоматическом режиме поднимается на высоту 450 мм. Открывается вакуумный клапан, расход транспортирующего газа на всасывающий патрубок увеличивается до 1300 литров в минуту. При достижении остаточного давления менее 80 мбар сталеразливочный ковш. дополнительно в ручном режиме, поднимается на 150 мм.
Во время вакуумирования металла для выполнения заданного графика дегазации используется следующая программа:
- Три водокольцевых насоса работают до достижения остаточного давления 210 мбар.
- Три водокольцевых насоса и пароэжекторные насосы № ЗА и № ЗБ работают до остаточного давления 80 мбар.
- Три водокольцевых насоса и пароэжекторные насосы № ЗА, № ЗБ. № 2 работают до остаточного давления 8 мбар.
- Три водокольцевых насоса и четыре пароэжекторные работают до остаточного давления менее 3 мбар.
Исходя из химического состава (анализа) металла перед вакуумированием производится его корректировка.
Загрузка необходимых легирующих материалов осуществляется заранее.
Величина коэффициентов усвоения базовых элементов во время вакуумирования составляет: для углерода 0.93 - 0,96: кремния 0,95 1.00: марганца 1.00: ванадия 0.98 - 1.00: титана 0.50 - 1.00; никеля и молибдена 1.00.
При производстве металла, требующего вакуумирования. на установке «печь-ковш» окончательное раскисление алюминием не производится.
Алюминиевая проволока вводится в ковш во время вакуумирования при достижении активности кислорода 0.0010 % - 0.0015 % (10-15 ррm), которая замеряется датчиками окисленности. При отсутствии датчиков окисленности данная активность кислорода достигается длительностью вакуумирования не менее 7 минут и остаточном давлении не более 3 мбар. Алюминиевая проволока вводится со скоростью 2 - 4 м с расходом до 0.4 кг на тонну стали.
Не ранее чем через пять минут после окончания присадки науглероживателя и ферросплавов производится отбор пробы на химический анализ.
Продолжительность вакуумирования (от открытия до закрытия вакуумного шибера) при давлении в камере не более 3 мбар определяется необходимым содержанием водорода в пробе металла, взятой из промежуточного ковша для данной марки стали:
Для получения содержания водорода не более 1.50 ррm продолжительность вакуумирования должна составлять не менее 20 минут.
Для получения содержания водорода не более 2.00 ррm продолжительность вакуумирования должна составлять не менее 15 минут.
Для получения содержания водорода не более 2.50 ррm продолжительность вакуумирования должна составлять не менее 10 минут.
Для получения содержания водорода не более 3,0 ррm продолжительность вакуумирования должна составлять не менее 8 минут.
В процессе вакуумирования через каждые пять минут производится замер температуры металла.
Снижение температуры металла в процессе вакуумирования первой плавки после ремонта или простоя вакууматора составляет до 2 С в минуту, а следующих плавок в серии до 1,5 "С в минуту.
После окончания вакуумирования производится разгерметизация системы, сталеразливочный ковш опускается до касания патрубком шлака и производится измерение температуры, и при необходимости (определяется условиями заказа), замеряется окисленность и содержание водорода в стали. Отбирается проба металла для определения его химического состава.
Замер содержания водорода в жидкой стали производится при помощи системы «Hydris» фирмы «Негеus Е1ес1го-Nitе». Правила работы с системой «Hydris» и порядок проведения замера водорода в стали определяется методическими указаниями МУ 102-142-51-2003 «Порядок замера содержания водорода в жидкой стали».
Периодичность замеров водорода определяется требованиями технологической документации и условиями контрактов (заказов).
По окончании вакуумирования в ковш вводится порошковая силикокальциевая проволока со скоростью 3.5 - 4.0 м с в количестве до 2.0 кг на тонну стали. При этом металл продувается аргоном, продувка должна осуществляться без оголения зеркала металла. Продолжительность продувки должна составлять не менее грех минут после окончания ввода силикокальциевой проволоки.
Температура металла в сталеразливочном ковше перед подачей его на МПЛЗ должна соответствовать указанным в приложении В для данной марки стали.
При получении температуры металла меньше, чем необходимо для разливки на МНЛЗ. сталеразливочный ковш снова подается на установку «печь-ковш» для доводки по температуре.
При опускании ковша с металлом после вакуумирования производится автоматическое включение подачи во всасывающий патрубок азота вместо аргона - ковш с металлом выводится в позицию крана. затем зеркало металла утепляется утепляющей смесью.
Продолжительность вспомогательных операций в процессе обработки металла на вакууматоре (подъем ковша, ввод легирующих и т.д.) не должна превышать 15 минут.
Ковш с металлом после вакуумирования подается на поворотный стенд МНЛЗ.
После вакуумирования осматривается состояние патрубков, и при необходимости производится их торкретирование, как внутренней, так и наружной поверхности.
Во время вакуумирования серии плавок, при перерывах в обработке, от предыдущей плавки до последующей, газовая горелка для разогрева футеровки вакуум-камеры включается в работу сразу после опускания стальковша или окончания операции торкретирования и находится в режиме разогрева до начала обработки следующей плавки.
Футеровка нижней части вакуум-камер, сушка и разогрев вакууматора производится в соответствии с требованиями ТИ 102-СТ.К-96-2003 «футеровка нижней части вакуум-камеры, сушка и разогрев вакууматора».
При перерыве в вакуумировании от одного до двенадцати часов температура футеровки камеры поддерживается газовой горелкой в автоматическом режиме на уровне 950 С 1100 С. Температура внутри камеры не менее 1200 С.
При длительных перерывах в работе вакууматора и снижении температуры её футеровки до 600 С. разогрев последней производится согласно графику предоставленному в приложении 1 .
После ремонта вакуумной камеры вакуумирование первой плавки производится в автоматическом режиме «очистка», а последующих плавок - в режиме «дегазация».
После окончания вакуумирования плавки в вакуум - камере остается часть металла и шлака, количество металла и шлака от плавки к плавке увеличивается. По мере зарастания нижней части камеры производится ее очистка с помощью газокислородной горелки:
Первая плавка (рекомендуется рядовой металл) для вакуумирования после очистки камеры и длительного перерыва в работе вакууматора готовится с учетом следующих требований.
Содержание углерода должно быть выше нижнего предела не менее чем на 0.05 "о для данной марки стали.
Содержание марганца и кремния должно быть выше нижнего предела не менее чем на 0.10 % для данной марки стали.
После вакуумирования металла (7-10 минут) производится отбор пробы на определение химического состава, при отклонении химического состава от требуемых норм. металл возвращается на установку «печь-ковш» для доводки по химическому составу, после доводки металл передается на МНЛЗ.
1. Расчет раскисления и дегазации стали при вакуумировании в ковше/ Сoст.: Е.В. Протопопов Л.А Ганзер: СибГИУ. - Новокузнецк, 2000. – 28 с.
2. Расчет процессов внепечной обработки стали / Сост.: Е.В. Протопопов, Л.А. Ганзер: СибГИУ. - Новокузнецк, 2000. - 22 с.
3. Раскисление и легирование стали: Методическое указание / Сост.: Е.В. Протопопов, Г.И. Верёвкин, КМ. Шакиров: СибГИУ, 2001.-20 с.
4. Конструкции и проектирование сталеплавильного производства. В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров, Л.И. Никольский. - Москва: "МИСИС", 1995.-562 с.
5. Металлургия стали: Учебник для вузов / Явойский В.И., Кряковский Ю.В., Григорьев В.П. п др.- М.: Металлургия, 1983.-584 с.
6. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. Бигеев A.M., Бигеев В.А. Учебник для вузов, 3-е изд. переработанное и дополненное. Магнитогорск: МГТУ, 2000.-544 с.