Металлургия » Электрометаллургия стали » Электросталеплавильные шлаки.

Электросталеплавильные шлаки.

 (голосов: 1)
Электросталеплавильные шлаки.Электросталеплавильные шлаки.
Шлаковый режим при электродуговой плавке в основном определяется металлургическими операциями, которые проводятся конкретно на данной печи. Так, например, при технологии высокого уровня (Данарк, двухванные дуговые печи) в печи производится только расплавление металлошихты и дефосфорация, все остальные операции переносятся в ковш. Большую роль при определении шлакового режима играет внепечная обработка. Если ДСП работает в комплексе с установкой печь-ковш, то здесь также отпадает большая часть мероприятий по рафинированию металла.
Если же возможности внепечной обработки ограничены и металл выпускается в сталеразливочный ковш с печным шлаком, то здесь необходимо управлять химическим составом конечного шлака, чтобы избежать значительной рефосфорации и одновременно обеспечить приемлемый уровень десульфурации стали. Следует также принимать во внимание удельную мощность печного трансформатора. На печах маломощных (250-450 кВ-А/т) основность шлаков плавления поддерживают на уровне 1,7-1,9 (% СаО/ % Si02), a на высокомощных (800—1200 кВ-А/т) можно иметь основность 2,5-3,0. Это обеспечит более глубокую дефосфорацию в период плавления, а также частичное удаление серы (20—25 %).
На химический состав шлака и, соответственно, на его свойства, влияет и конструкция дуговой печи. Так, при наличии водоохлаждаемых свода и стен печи в шлак будет меньше поступать оксидов магния и хрома и шлак будет менее вязким. И, наконец, влияет и химический состав металл о завалки. Если в шихте присутствуют в заметном количестве легкоокисляющиеся элементы — Si, A1, Ti, Mn, V, Сг, то их оксиды в том или ином количестве будут присутствовать и в шлаке. При использовании металлизованного сырья в шлак будут поступать оксиды А1 и Si, присутствующие в этом материале в качестве пустой породы, что приведет к повышенному расходу извести для поддержания надлежащей основности шлака.
Большое значение имеет и скорость наведения шлака в процессе плавления шихты. Необходимо, чтобы к моменту прорезания колодцев в шихте под электродами жидкий металл был покрыт шлаком. Это позволит защитить футеровку подины печи от воздействия мощных электрических дут и уменьшит интенсивность поступления газов в металл. При работе с «болотом», когда часть металла (15-20 %) вместе с частью печного жидкого шлака остаются в печи процесс шлакообразования для последующей плавки практически не вызывает каких либо проблем.
Известь, необходимую на плавку, загружают в печь по частям. В сравнительно старых цехах в первую бадью с ломом грузят до 15 кг извести на 1 т лома, оставшуюся известь загружают во вторую бадью. В новых электросталеплавильных цехах предпочитают загружать шлакообразующие в печь из бункерного пролета порциями через отверстие в своде, что позволяет равномерно распределять их в рабочем пространстве, ускорять формирование шлака плавление шихты. Такой вариант, по-видимому, является оптимальным. В зарубежных цехах, не имеющих стационарных устройств для загрузки извести в печь через свод, иногда применяют пневматические устройства для подачи порошкообразной извести в рабочее пространство через рабочее окно или отверстия в стенах печи. Известь с максимальными размерами частиц до 4—5 мм подают в печь из стационарных бункеров, расположенных над печами или на тележках, снабженных взвешивающими устройствами и перемещающихся по рабочей площадке печного пролета. Скорость пневматической подачи извести в печь может достигать 500—1000 кг/мин. Такой способ также позволяет вводить известь в печь, не прерывая плавления и нагрева металла, ускоряет формирование шлака стандартной основности. Загружать известь в сверхмощную печь перед подвалками шихты мульдами или бросковой машиной, как это делают в отечественных цехах с печами обычной мощности, нецелесообразно, так как увеличиваются внутриплавочные простои и снижается коэффициент использования печи.
В тоже время на 100 и 200-т печах завода «Красный Октябрь» (Волгоград) оправдала себя практика присадки на подину шлакообразующих из железной руды, извести, плавикового шпата и коксика в соотношении 2:2:0, 1:0,1. При работе на шихте обычного качества с содержанием 2} концентрация фосфора в металле, как правило, не превышает 0,015 %. Это означает, что в сверхмощной печей дефосфорация металла в основном завершается в период плавления, поэтому упрощается окислительный период плавки и существенно уменьшается его продолжительность.
Содержание фосфора в готовой стали, полученной в сверхмощных дуговых печах, в среднем соответствовало содержанию фосфора в металле после расплавления шихты. Быстрое плавление шихты и раннее шлакообразование в период плавления способствуют меньшему насыщению металла газами во время плавления. Это также способствует упрощению технологии и уменьшению продолжительности окислительного периода плавки.
Высокая мощность печного трансформатора позволяет быстрее нагреть металл в окислительный период плавки; дефосфорация стали при плавке в сверхмощной печи может быть практически завершена уже в период плавления. В связи с этим главной особенностью окислительного периода плавки в сверхмощной печи является его малая продолжительность (обычно 15—30 мин). Все технологические задачи окислительного периода плавки решаются намного быстрее, чем в обычной печи, и осуществляются одновременно.
Для окисления избыточного количества примесей (прежде всего углерода) используют преимущественно газообразный кислород, подаваемый в ванну сводовыми фурмами или трубками с достаточно большой интенсивностью [0,5-1,0 м3/(т- мин)]. Твердые окислители обычно применяют в небольших количествах для быстрого повышения окисленности и вспенивания шлака.
В связи с отсутствием восстановительного периода в сверхмощной печи десульфурация металла должна проходить в окислительных условиях в конце плавления и главным образом в окислительный период плавки. Окислительные условия и малая продолжительность пребывания жидкого металла в печи существенно затрудняют проведение десульфурации металла. Благодаря интенсивному кипению ванны увеличивается поверхность контакта металл-шлак и создаются благоприятные кинетические Условия для осуществления десульфурации металла. Возможность быстрого нагрева ванны и высокая окисленность печного ишака позволяют при необходимости быстро повышать основность шлака окислительного периода (CaO)/(Si02) до 3-3,5 и улучшают условия удаления серы из металла в шлак. Как достигаемые, так и равновесные значения коэффициента распределения серы между шлаком и металлом для окислительных условий сравнительно невелики и обычно не превышают 6—8, поэтому одношлаковый процесс плавки с доводкой под окисленным шлаком в печах с большой вместимостью обеспечивает удаление не более 35-50 % серы, имевшейся в металле после расплавления шихты. Это дает возможность получать в готовом металле 0,025—0,030 % при работе на шихте среднего качества. Большая степень десульфурации металла (удаление 50-60 % серы, имевшейся в металле после расплавления) может быть обеспечена более ранним и большим повышением основности или увеличением количества окисленного углерода, однако это приводит к увеличению длительности пребывания металла в печи и возрастанию общей длительности плавки. При работе на шихте с повышенным содержанием серы или необходимости получения в стали 1 ч 30 мин) под восстано¬вительным шлаком, постоянство состава которого поддерживают присадкой раскисляющей смеси и частичным скачиванием через порог рабочего окна, позволяет снизить содержание в металле кислорода и серы соответственно до 0,005...0,007 и 0,010...0,015 %.
Печать

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики