Усовершенствование технологии разливки трансформаторной стали по кислородно-конвертерному цеху (стр. 3 из 15)

Во время выпуска обеспечить качественную отсечку конвертерного шлака. Первичный шлак отсекать конусом, конечный – подрывом на металле. Раскисление и легирование стали во время выпуска плавки из конвертера производить по следующей технологии:

– перед вводом ферросилиция в ковш присадить 0,2–0,3 т алюминия;

– при наполнении ковша металлом на 1/5 – 1/4 вводить ферросилиций ФС-б5 в количестве 18,0 – 18,5 тонн;

– расход азотированных ферросплавов (феррохрома, ферросилиция)

определять из расчета введения в металл не более 0,005% азота;

– корректировку содержания меди в металле разрешается осуществлять во время выпуска (или на АДС) присадкой меди в ковш;

– после отдачи ферросплавов в ковш присадить 1–2 тонны извести с

вращающихся печей.

При выпуске плавки из конвертера в сталеразливочный ковш присаживается азотосодержащий материал (азотированный феррохром или азотированный ферросилиций из расчета получения в металле по приходу на участок внепечной обработки 0,006…0,007% азота).

При работающей установке вакуумирования стали, внепечная обработка трансформаторного металла производится по следующей технологии:

а) при поступлении на участок внепечной обработки металла с содержанием азота менее 0,007%, производится корректировка содержания азота по одному из вариантов:

1) вводом порошковой проволоки С азотированным ферросилицием.

2) продувкой металла газообразным осушенным азотом.

Корректировка содержания азота производится из расчета получения содержания азота в металле пере л передачей его на МНЛЗ не более 0,008%.

б) после получения требуемого химического состава металла сталеразливочный ковш передается на КУВС для проведения дегазации стали. Коэффициент циркуляции должен быть не менее 2,5.

в) разрешается производить корректировку содержания азота вводом порошковой проволоки с азотированным ферросилицием после проведения вакуумной обработки металла.

Ввод порошковой проволоки с азотированным ферросилицием осуществляется по следующей технологии:

а) после проведения усреднительной продувки металла, производится измерение температуры и отбор пробы металла. Затем производится корректировка химического состава и температуры металла. Следует учитывать прирост содержания кремния, содержащегося в азотированном ферросилиции. При доводке металла по температуре необходимо учитывать снижение температуры металла во время ввода порошковой проволокой.

б) ввод порошковой проволоки с азотированным ферросилицием, осуществляется со скоростью, обеспечивающей минимальный барботаж металла в месте ввода проволоки. Ориентировочная скорость ввода от 150 до 170 м/мин.

в) расстояние между нижней частью направляющей трубы и уровнем металла при вводе порошковой проволоки должно быть не более 300 – 400 мм.

г) во время ввода порошковой проволоки продувка металла аргоном производится с минимальной интенсивностью, без оголения зеркала металла.

На время остановки установки вакуумирования расход азотосодержащих материалов, присаживаемых в сталеразливочный ковш при выпуске плавки из конвертера. Должен обеспечить содержание азота при поступлении на участок внепечной обработки не более 0,007%.

При необходимости, корректировка содержание азота проводится вводом порошковой проволоки с азотированным ферросилицием из расчета получения содержание азота не более 0,007%.

Ввод порошковой проволоки с азотированным ферросилицием осуществляется, так же как и при работающей установки вакуумирования.

При отсутствии азотированного феррохрома или азотированного ферросилиция допускается выпуск плавки без присадки данных материалов[3].

3. Ковшевая обработка трансформаторной стали

На начальном этапе разработки технологии производства трансформаторной стали перед ковшевой обработкой ставились следующие задачи:

- создание условий для полного усвоения ферросилиция, вводимого в ковш при сливе металла из конвертера;

- легирование металла азотом;

- доводка металла по химическому составу и температуре перед непрерывной разливкой.

Легирование трансформаторной стали кремнием производится при сливе металла из конвертера в ковш путем введения ферросилиция марки ФС-65 в количестве примерно 5% от массы металла. Для полного усвоения такой большой добавки металл должен иметь температуру 1660–1680ºС. Вводится ферросилиций одновременно из двух бункеров, расположенных с разных сторон ковша после заполнения его металлом на 1/4–1/5 высоты. Перед введением ферросилиция проводилось его предварительное раскисление чушковым алюминием в количестве 0,4–0,7 кг/т стали. При необходимости впоследствии может быть проведена корректировка содержания кремния путем введения порошковой проволоки на одном из агрегатов ковшевой обработки. Такая технология легирования металла кремнием обеспечивала достаточно надежное получение требуемого содержания этого компонента в заданных пределах.

На начальной стадии работы стремились получить металл, содержащий 0,012–0,014% азота. Были опробованы разные методы легирования металла этим элементом:

– введение при сливе металл в ковш карбамида (мочевины) в количестве 0,4–0,7 кг/т стали;

– введение при сливе металл в ковш азотированного феррохрома марки ФХН-1 (содержание азота ~ 6%) в количестве, гарантирующем получение в готовой стали хрома не более 0,30%;

– продувка металла азотом на агрегате доводки стали.

Все эти способы легирования металла азотом позволяли (с разной степенью надежности) получать требуемое содержание этого элемента. Однако при разливке первых опытных плавок трансформаторной стали часто происходили аварийные прорывы металла. В затвердевшей оболочке, оставшейся после вытеканию жидкого металла, обычно обнаруживались крупные газовые пузыри. Повышенную аварийность при разливке трансформаторной стали связали с повышенным содержанием газов – как азота, так и водорода. Влияние способа введения азота на технологические параметры разливки представлено в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Влияние способа азотирования трансформаторной стали на показатели разливки

Способ азотирования	Количество плавок	Разлито плавок, шт. /%
		с прорывами	с подвисаниями
Без дополнительного азотирования	16	1 / 6,2	1 / 6,2
Азотированным феррохромом	26	1 / 3,8	1 / 3,8
Карбамидом	40	4 / 10,0	9 / 22,5
Продувкой азотом на АДС	107	2 / 1,9	10 / 9,3

Данные таблицы 3.1 показывают, что лучшие результаты получаются при использовании азотированного феррохрома. С учетом этого обстоятельства в дальнейшем разработали технологию легирования металла азотом с использованием азотированного ферросилиция, производство которого было организовано в НПО «Эталон». Одновременно по согласованию с ОАО «ВИЗ-Сталь» нижний предел допустимого содержания азота был снижен до 0,009%.

Используемая в настоящее время технология легирования металла азотом состоит в следующем. При сливе металла из конвертера в сталеразливочный ковш вводится кусковый азотированный ферросилиций из расчета получения содержания азота в пределах 0,006–0,007%. При последующей обработке металла на агрегате доводки стали содержание азота повышается до 0,008% путем введения порошковой проволоки с наполнителем из азотированного ферросилиция. Усвоение азота при таком способе корректировки его содержания составляет в среднем 19%.

При разливке содержание азота в металле повышается в среднем на 0,001%. Частотное распределение содержания азота в металле на МНЛЗ представлено на рисунок 3.2. Как следует из этого рисунка, в подавляющем большинстве случаев обеспечивается требуемое содержание азота. В условиях довольно высокого содержания азота устранить образование газовых пузырей при разливке трансформаторной стали можно путем существенного снижения содержания водорода в разливаемом металле. Для решения этой задачи в число операций ковшевой обработки ввели вакуумирование металла на установке циркуляционного типа. При достаточно низком остаточном давлении в вакуумной камере удается снизить содержание водорода в металле на 1 ppm и более (рисунок 3.3).

Рисунок 3.2 Частотное распределение содержания азота на МНЛЗ

Рисунок 3.3 – Снижение содержания водорода при вакуумировании трансформаторной стали

Заметный вклад в содержание водорода в трансформаторной стали вносит влага, содержащаяся во всех используемых материалах. В качестве примера на рисунке 3.4 показано влияние расхода твердой шлакообразующей смеси (ТШС), применяемой для наведения шлака на установке «печь-ковш».

Рисунок 3.4 – Влияние расхода ТШС на изменение содержания водорода

По этой причине ферросплавы, вводимые в металл, прокаливаются а системы подачи в ковш азота и аргона осушиваются.

4. Конструкция и оборудование МНЛЗ

4.1 Назначение и общая характеристика МНЛЗ

Комплекс оборудования машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) предназначается для получения из жидкого металла непрерывнолитой слябовой заготовки, порезка её на мерные длины и транспортировки на головные рольганги транспортно-отделочной линии (ТОЛ).