- после получения результатов химического анализа металла производится корректировка его химического состава добавлением необходимого количество ракислителей и легирующих материалов из расчета получения среднего содержания элементов. Затем металл перемешивается аргоном не менее 5 минут. Для интенсификации растворения ферросплавов расход аргона разрешается увеличить до 30…40 м3/ч (уточняется в процессе исследований);
- не ранее чем через 5 минут продувки, после присадки ферросплавов измерить температуру металла и отобрать пробы металла и шлака. До получения результатов экспресс-анализа производить перемешивание металла аргоном с расходом 10…20 м3/ч (уточняется исследованиями);
- при получении результатов химического анализа в случае необходимости произвести дополнительную корректировку химического состава металла;
- легкоокисляющиеся элементы вводятся в ковш только после окончания последнего цикла нагрева. В стали, с оговоренным содержанием кальция, вводят трайб-аппаратом порошковую SiCa или AlCa проволоку без продувки аргоном для достижения максимально высокого усвоения элементов. Если наблюдается белое пламя над шлаком, то необходимо увеличить скорость ввода порошковой проволоки;
- если температура металла ниже указанной для МНЛЗ, то необходимо произвести дополнительный нагрев;
- при необходимости охлаждения металла, охлаждение производить слябом;
- через 3 минуты после окончания последнего цикла нагрева произвести замер температуры и отбор пробы металла. После достижения необходимого химического состава и заданной температуры электродный портал поворачивается в другую сторону. Крышка АПК поднимается, сталевоз с ковшом выдвигается из-под агрегата, отсоединяется аргонный шланг и далее ковш передается на МНЛЗ.
Обработка стали по схеме «Конвертер – АПК – УЦВС – МНЛЗ» производится при необходимости вакуумной обработки металла с целью дегазации. При этом обработка плавки на АПК производится согласно вышеописанной, первой схеме обработки металла, затем металл обрабатывается на УЦВС в соответствии с технологической инструкцией по вакуумированию стали в цехе.
- окончание обработки производится по описанной выше технологии.
Таблица 7.1
Ориентировочный расход алюминия для раскисления металла
| Содержание кислорода в металле, ppm | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Расход алюминия, кг | 40 | 80 | 120 | 160 | 200 | 240 | 280 | 320 | 360 | 400 |
По цвету | |
Черный | Содержание (FeO+MnO)>2%. Шлак необходимо дополнительно раскислить Al или Si. |
| Серый | Содержание (FeO+MnO)=1…2 %. Необходимо дальнейшее раскисление шлака Al или Si. |
| Белый – желтый | Шлак нормально раскислен. Желтый цвет указывает, что десульфурация прошла. |
По цвету | |
| Зеленый | Шлак содержит оксид хрома (Сr2O3). |
По поверхности | |
Зеркальная – гладкая, тонкая | Высокая доля (SiO2, Al2O3). Необходима добавка извести порциями по 0,4 кг/т. |
| Гладкая и толстая | В холодном состоянии шлак должен распадаться. Если он не распадается, то высокая доля (Al2O3). Необходима добавка порций извести по 0,4 кг/т. |
| Шероховатая, неровная | Высокая доля (CaO). Если имеются нерастворенные частицы извести, то необходима добавка песка (SiO2) или глинозема (Al2O3) порциями не более 0,1 кг/т. |
Компонент | Содержание в шлаке, % | |
| Сталь, раскисленная кремнием | Сталь, раскисленная алюминием | |
| CaO | 55…65 | 55…65 |
| SiO2 | 20…30 | 5…10 |
| Al2O3 | 5…10 | 20…30 |
| MgO | 4…5 | 4…5 |
| FeO+MnO | 1 | 0.5 |
7.3 Технология обработки стали на установке
вакуумирования циркуляционного типа
Процесс циркуляционного вакуумирования заключается в обработке вакуумом металла, непрерывно текущего через вакуумкамеру по двум патрубкам, опущенным в сталеразливочный ковш с расплавом. Для обеспечения непрерывного подъема металла в камеру в один из патрубков подается аргон, пузырьки которого в результате большой разницы плотностей , поднимаясь вверх по патрубку, увлекают за собой расплав выполняя функции транспортирующего газа. В камере металл дегазируется и, становясь более плотным и тяжелым, сливается по второму патрубку в ковш.
Во время прохождения жидкого метала через вакуумкамеру под действием разрежения, создаваемого пароэжекторным насосом, происходят процессы удаления из стали растворенных газов (кислорода, водорода, частично азота), углеродное раскисление или обезуглероживание стали. Выделяющиеся в вакуум пузыри моноокиси углерода и инертного газа (аргона), приводят к интенсивному диспергированию металла и интенсификации процессов дегазации и перемешиванию стали в вакуумкамере. Вследствие повышения раскислительной способности углерода при низких парциальных давлениях моноокиси углерода, значительная часть кислорода (до 60 %) удаляется из стали в виде СО, что повышает чистоту металла по содержанию в нем неметаллических включений и уменьшает угар элементов-раскислителей, вводимых в сталь. Снижение активности кислорода в металле при вакуумировании, наряду с интенсивным перемешиванием жидкой стали в вакуумкамере, способствует лучшему усвоению присаживаемых добавок [27].
С целью увеличения срока службы вакуумной камеры и патрубков, в начале обработки и за 1 минуту до окончания вакуумирования на поверхность металла в вакууматоре через вакуумный шлюз подают порцию нейтрализатора шлака в количестве 50…100 кг. В качестве нейтрализатора шлака применяют брикеты на основе глинозема (Al2O3).
Для снижения тепловых потерь металла при вакуумировании и улучшения условий службы огнеупоров, футеровка вакуумкамеры постоянно поддерживается в разогретом состоянии (1450…15000С) за счет теплоизлучения графитового нагревателя, являющегося резисторным элементом электрической системы разогрева вакуумкамеры. С целью уменьшения эрозии футеровки вакуумкамеры и патрубков, в периоды между обработками плавок на УЦВС, объем вакуумкамеры заполняется азотом, а патрубки погружаются в песок.
Ферросплавы, используемые на установке циркуляционного вакуумирования стали, должны иметь фракцию от 5 до 50 мм и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Влажность не должна превышать 1 %.
Применяемый на установке нейтрализатор шлака должен отвечать требованиям СТП-101-73-89.
Газообразный аргон, с массовой долей аргона не менее 99,5 % должен соответствовать требованиям ГОСТ 10157-79. Азот – ГОСТ 9293-74. Давление газов в сети должно быть не менее 0,8 МПа.
К началу вакуумной обработки стали установка должна быть полностью подготовлена к работе. Это означает:
А. Все механизмы, органы управления и футеровка вакуумкамеры находятся в исправном состоянии.