Металлургия » Электрометаллургия стали » Работа электродуговой печи с восстановительным периодом.

Работа электродуговой печи с восстановительным периодом.

 (голосов: 0)
Работа электродуговой печи с восстановительным периодом.Работе электродуговой печи с восстановительным периодом.
Этот метод выплавки применяется не только в печах малой вместимости, но и в высокомощных 100 т дуговых печах при выплавке легированных сталей.
В дуговых печах малой вместимости восстановительный шлак обеспечивает приемлемый уровень десульфурации, а при выплавке легированных сталей с использованием отходов в восстановительный период восстанавливают оксиды ряда легирующих элементов, например, Сг203, МпО и т. п. Но в печах любой вместимости раскисление шлака не решает проблему полного раскисления металла диффузионным путем, т.к. система шлак-металл не достигает равновесия, особенно при наличии мощной системы газоотсоса.
В дуговых основных печах малой и средней вместимости, не имеющих средств внепечной обработки, восстановительный период используют для раскисления металла, удаления серы до содержания < 0,010 %, легирования ванны, доведения химического состава стали до заданного, регулирования температуры металла, снижения в стали неметаллических включений и получения жидкоподвижного основного безжелезистого шлака. В восстановительный период раскисление металла, т. е. удаление растворенного в нем кислорода, осуществляют присадкой веществ — раскислителей (кусковых) непосредственно в металл (осадочное раскисление) или на шлак (порошкообразных) для снижения в нем содержания монооксида железа (диффузионное раскисление). Реакции раскисления металла кусковыми ферромарганцем, ферросилицием, алюминием и др. протекают в глубине расплава и зависят от плотности раскислителя и размеров его кусков.
Присадкой порошкообразных раскислителей на шлак снижают содержание оксида железа в нем и в металле, т. е. используют закон распределения кислорода между двумя несмеши-вающимися жидкостями — металлом и шлаком. В этом случае при уменьшении содержания (FeO) в шлаке соответствующее количество кислорода перейдет из металла в шлак. При снижении содержания оксида железа в шлаке до < 0,5 % получают металл с содержанием кислорода 50 % СаО, < 12 % MgO и s 1% FeO сливают предварительно или вместе с металлом энергичной струей в сталеразливочный ковш, в котором размещают кусковой алюминий (до 2 кг/т) для раскисления стали. Обработка металла на выпуске основным рафинировочным шлаком снижает содержание серы в стали до 0,003 %.
Положительного эффекта десульфурации и раскисления металла достигают присадкой в ковш при выпуске плавки твердой шлаковой смеси из извести (60-70 %), плавикового шпата (30—40 %) и раскислителей с продувкой расплава аргоном. Эмульгирование шлака и значительная поверхность взаимодействия его с металлом обеспечивают высокую степень рафинирования расплава от серы и кислорода и достаточно низкое их содержание (соответственно менее 0,005 и 0,002 % в готовой стали).
Продолжительность восстановительного периода (доводка) составляет - 10—15 % от общей продолжительности плавки и имеет тенденцию к дальнейшему сокращению.
Быстрое увеличение количества сверхмощных электропечей и рост доли выплавки легированных сталей в них неизбежно ставят вопрос о переплаве легированных отходов в таких печах. Классическая технология переплава легированных отходов, разработанная для электропечей обычной мощности, не соответствует концепции сверхмощной печи. Но некоторые положения этой технологии должны быть использованы и для сверхмощной печи. В целом же переплав легированных отходов без потерь или с небольшими потерями легирующих связан с некоторым понижением производительности сверхмощной печи и требует отказа от некоторых типичных для плавки в сверхмощной печи приемов интенсификации расплавления шихты и корректировки электрического режима плавки.
При шихтовке плавки на легированных отходах, содержащих хром, марганец, вольфрам и другие легкоокисляющиеся элементы, следует учитывать невозможность дефосфорации легированного расплава без больших потерь легирующих и предусматривать использование некоторого количества низкофосфористого лома для разбавления фосфора (снижения его общего содержания) в шихте.
Использование традиционных способов ускорения расплавления легированного лома в сверхмощной печи затруднено, так как связано с увеличением потерь легирующих. Следует учитывать, что раннее использование газообразного кислорода для интенсификации плавления приведет к повышенному угару легирующих. При переплаве легированных отходов кислород рациональнее использовать в конце плавления, как и в обычных печах. Использование твердых окислителей для ускоренного формирования шлака при работе на легированных отходах невозможно без увеличения потерь легирующих в период плавления. Вспенивание шлака, широко применяющееся при плавлении углеродистого лома, также затруднено при работе на легированных отходах. Необходимое для окисления подаваемого в шлак углерода большое количество оксидов железа неизбежно приведет к повышенному окислению и переходу в шлак легирующих. Связь между содержаниями оксидов железа и легирующих элементов в шлаке отмечалась неоднократно. Это не позволяет в период расплавления легированного лома работать длительное время на длинных дугах при максимальных значениях напряжения и мощности дуги. При переплаве легированных отходов даже в сверхмощной печи с водоохлаждаемыми панелями в стенах и своде, по-видимому, придется использовать электрический режим, характерный для первых сверхмощных печей с кирпичной футеровкой стен и свода, и при переходе от второй к третьей стадии плавления уменьшать длину дуг, работая при больших фазных токах и коэффициенте мощности 0,65-0,69. В таком случае в печи с водоохлаждаемыми панелями большое значение имеют быстрый нагрев и своевременное расплавление кусков шихты, находящихся у стен печи в сравнительно холодной зоне. Для этой цели, по-видимому, рационально использовать топливно-кислородные горелки. Опыт использования топливно-кислородных горелок свидетельствует о том, что при их работе угар легирующих существенно не увеличивается.
После расплавления легированной шихты дальнейшее ведение плавки зависит от содержания легирующих в выплавляемой стали.
При производстве низко- и среднелегированных сталей возможно использование монопроцесса плавки. В таком случае необходимое обезуглероживание металла производится в печи продувкой ванны кислородом по расплавлении шихты. После окончания процесса обезуглероживания и одновременно проводимого нагрева металла осуществляют доводку плавки до заданного состава. Доводка, как и в случае работы на углеродистой шихте, может производиться в печи или в ковше. Обязательным условием достижения высокой степени извлечения легирующих из шихты является применение одношлакового процесса. Шлак периода продувки, содержащий оксиды хрома, марганца, вольфрама и других легирующих элементов, обязательно должен быть раскислен. Длительное раскисление шлака в печи для восстановления оксидов легирующих элементов, применяемое в печах обычной мощности, нерационально в печи сверхвысокой мощности, Эффективно раскисление шлаков во время выпуска плавки: благодаря интенсивному перемешиванию металла и шлака создаются благоприятные условия для восстановления оксидов легирующих и осаждения из шлака образовавшихся корольков легированного металла. Об этом свидетельствует опыт использования одношлакового процесса плавки легированных сталей в печах обычной мощности, поэтому конструкция применяемой для переплава легированных отходов сверхмощной печи должна обеспечивать возможность выпуска металла вместе со шлаком.
Измельченные раскислители для раскисления шлака могут присаживаться в печь перед выпуском (особенно, если печь оборудована устройствами для подачи добавочных материалов через отверстие в своде) или в ковш во время выпуска плавки, Для более полного извлечения легирующих из шлака желательно организовать дополнительное перемешивание металла и шлака в ковше во время и после выпуска. В случае работы по описанной схеме производства низко- и среднелегированной стали одношлаковым процессом при использовании легированных отходов могут требоваться специальные меры для внепечной десульфурации металла. Простейшим вариантом внепечной десульфурации в таком случае может быть десульфурация в результате некоторого повышения основности печного шлака небольшими дополнительными присадками извести в ковш во время выпуска.
В сочетании с тщательным раскислением шлака, проводимым для восстановления легирующих, и дополнительным перемешиванием металла во время выпуска это обеспечивает получение поддержания серы в готовой стали на уровне 0,01-0,02 %. Получение меньших концентраций серы в готовом металле или повышенная концентрация ее в шихте, по-видимому, потребует применения более сложных способов внепечной десульфурации, достаточно надежных и широко известных.
В связи с необходимостью раскисления металла и шлака при использовании описываемого варианта технологии плавки можно вакуумировать только раскисленный металл. В этом случае целью вакуумной обработки являются понижение содержания газов в металле (преимущественно водорода), удаление неметаллических включений в результате перемешивания металла, выравнивание температуры и состава металла, точная доводка стали до заданных пределов содержания легирующих.
Печать

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики