Навигация

Ссылки друзей

    Хомутовые строительные леса.
Металлургия » Электрометаллургия стали » Особенности выплавки сталей и сплавов в открытых индукционных печах.

Особенности выплавки сталей и сплавов в открытых индукционных печах.

 (голосов: 0)
Особенности выплавки сталей и сплавов в ОИП.
При выплавке коррозионностойких медьсодержащих сталей типа ОХ23Н28МЗДЗТ руководствуются следующими расчетными содержаниями элементов в шихте, %: С < 0,03, Мп 0,5, Si 0,4, Сг 23,5, Ni 27,5, Mo 2,75, Си 3,0, Ti 0,7. В качестве шихты, добавок и раскислителей используют отходы стали выплавляемой марки или отходы стали с подходящим химическим составом, и паспортную шихтовую болванку в количестве до 80 % от массы плавки, мягкое железо, никель (не ниже марки Н-1), феррохром безуглеродистый (ФХ006) или хром металлический, молибден металлический или его отходы, ферромолибден, никельмолибденовую и железомолибденовую лигатуры, медь электролитическую и ни-кельмедную лигатуру, марганец металлический, кремний кристаллический и 65...75 %-ный ферросилиций, никельмагниевую лигатуру, силикокальпий и кальций металлический, титан металлический, его отходы и титановую губку. Загрузку и расплавление шихты проводят по общей технологической инструкции.
В конце периода расплавления в ОИП в жидкий металл вводят медь. После полного расплавления (плавка с отходами) отбирают пробу металла для определения содержания титана или полного химического состава. После нагрева металла до температуры выше 1500°С шлак не скачивают и раскисляют присадками боркалька (5... 10 кг/т) и алюминиевого порошка (3...6 кг/т). После посветления шлака в металл присаживают марганец и кремний. За 5...8 мин до выпуска вводят технологические добавки магния и кальция в виде никельмагниевой лигатуры и силикокальция (металлического кальция). При необходимости проверяют пластичность металла ковкой проб на квадрат 10... 15 мм с загибом на 180°С. В стали, содержащие титан, последний вводят за 5...10 мин до выпуска. Технологическую присадку титана на сталях, не легированных титаном, осуществляют за 3...5 мин до выпуска. На сталях типа ОХ23Н28МЗДЗТ металлический кальций присаживают в ковш на 0,1...0,4% без учета угара. Продолжительность рафинирования выдерживают в течение 20...25 мин. Температура металла перед выпуском 1540...1580°С. Металл разливают сверху в изложницы без смазки для слитков массой до 1 т с защитой струи аргоном и электрообогревом прибыльных частей.
В ОИП выплавляют широкий марочный сортамент железоникелевых сплавов с высокой и повышенной магнитной проницаемостью, с высоким удельным электросопротивлением, с постоянным коэффициентом линейного расширения, с термокомпенсационными и особыми свойствами. Сплавы типа 50Н и 29НК выплавляют по усовершенствованной технологии. В качестве составляющих шихты используют прокаленный никель ( 3 мм и светлую ровную поверхность без выступов и наплывов.
Карбонильный никель сушат при температуре ~ 1000°С в течение 1 ч, охлаждают с печью до 200°С и далее на воздухе. После сушки никель хранят в сухом помещении и используют на выплавку в течение 1 суток. Мягкое железо применяют в виде защищенных от окалины и ржавчины заготовок с содержанием кислорода и азота < 0,03% и < 0,010%, соответственно, и с минимальной примесью серы и фосфора. По качеству хром металлический должен соответствовать марке Х-28, а феррохром марке ФХ006. Применяют кобальт марки К—2, алюминий не ниже марки А—7, марганец металлический, соответствующий маркам MP—2 и MP—1. Кроме этого, используют медь катодную или никельмедную лигатуру, титан металлический или его отходы, никельмагниевую лигатуру, силикокальций или кальций металлический, ферробор, бористую лигатуру. В завалку используют собственные отходы и отходы паспортной болванки до 50 % от массы плавки, в том числе стружки до 20 %. Загружают и расплавляют шихту в соответствии с общей технологической инструкцией. После расплавления шихты и нагрева металла до 1500...1520°С снимают шлак периода расплавления и завозят новый из стандартной шлаковой смеси. Продолжительность расплавления шихты в титле вместимостью 500 кг составляет < 75 мин. Момент снятия шлака считают началом рафинировки. Новый шлак раскисляют порошкообразными силикокалышем, 75 %-ным ферросилицием или боркальком.
При выплавке сплавов типа 50Н для разливки на машине непрерывной разливки (МНР) в листовую заготовку шлак раскисляют комбинированно —вначале боркальком (3 кг/т), затем силикокальцием (3 кг/т). Усвоение кремния металлом из крем-несодержащих раскислителей 50%. На сплаве типа 29 НК расходуют для раскисления шлака ферросилиций 2...4 кг/т и боркальк 4...6 кг/т. Марганец и ферросилиций присаживают в металл после посветления шлака. В сплавах, легированных алюминием, последний вводят в металл после усвоения марганца и ферросилиция. При выплавке руководствуются рекомендованным расчетным содержанием легирующих элементов для сплавов 50 Н — 0,26 % Si, 0,5 % Мп, 49,70 % Ni, 29 НК - 0,22 % Si, 0,35 % Мп, 29,2 % Ni, 17,5 % Со. В указанные сплавы в качестве технологических присадок вводят по расчету за 3...5 мин до выпуска до 0,1 % Ti, 0,05 % Mg и до 0,025 % Са. Продолжительность рафинировки 20...30 мин. Температура металла перед выпуском 1520...1580°С (для сплава 29 НК —1520...1550°С). При выпуске металл сливают без шлака на 3/4 ковша. Перед разливкой разрешается обработка металла вакуумом и аргоном. Металл разливают в слябы (МНР), сутунки (кокили) и в изложницы (слитки массой до 1000 кг).
Изложницы и кокили для отливки сутунки чистят, но не смазывают. Разливку в слитки проводят в атмосфере аргона, в кокили с применением сухих деревянных планок, закладываемых в кокиль перед разливкой. Для утепления прибыльных частей слитков используют электрообогрев. Слитки сплавов типа 29 НК после выгрузки из изложниц охлаждают в колодцах не менее 8 ч. Слитки остальных марок охлаждают на воздухе.
Для правильного функционирования тигельной индукционной печи промышленной частоты необходим полунепрерывный режим работы. В качестве примера можно назвать режим плавки индукционной печи емкостью 60 т, в которой через каждые 10 мин отбирается 6 т, или 10 % емкости печи, и загружается такое же количество шихтовых материалов.
Такие показатели типичны для литейного цеха, в сталеплавильном цехе для оптимального использования индукционной печи емкостью 60 т следовало бы выпускать примерно 20...30 т через каждые 30-60 мин.
Полунепрерывный режим работы влечет за собой следующие преимущества:
1) нагрузка на огнеупорную футеровку от перемены температур сокращается до минимума. Это существенно уменьшает возможную в ином случае опасность образования трещин в основной футеровке;
2) расплавление шихтовых материалов в уже имеющемся расплаве предотвращает окисление материала, который иначе подвергался бы действию печной атмосферы в процессе нагрева до температуры плавления;
3) достигается лучшая приспосабливаемость к непрерывному режиму работы машин непрерывного литья заготовок, чем при периодических выпусках плавок;
4) благодаря меньшей массе выпускаемой плавки сталеразливочные краны и пролетные конструкции могут быть облегчены.
Применение индукционной тигельной печи желательно в первую очередь во всех тех случаях, когда предъявляются особые требования к ограничению воздействия плавильной установки на окружающую среду, т. е. когда месторасположение характеризуется:
— чувствительностью к выбросам,
— чувствительностью к шуму,
— малой мощностью имеющихся электрических сетей.
С учетом различных способов выплавки стали имеются следующие возможности применения индукционных печей:
1) выплавка базовых плавок постоянного химического состава для дальнейшего передела в агрегатах, работающих на жидком металле, например в конвертерах AOD (для аргоно-кислородного обезуглероживания) или ОВМ (с донным дутьем). В большинстве случаев такой полупродукт можно выплавлять в печах с кислой футеровкой;
2) повторное использование собственных отходов в сочетании с переработкой дробленой стружки. Такой способ представляет особый интерес, потому что угар легирующих элементов может быть в значительной степени предотвращен. Возможность применения кислой футеровки зависит от химического состава жидкого металла;
3) переработка мелкокускового материала малой плотности (губчатого железа, стружки, скрапа после дезинтеграторов) при непрерывной завалке в жидкую ванну. При определенных процессах и определенном химическом составе возможно применение кислой футеровки, но в большинстве случаев требуется основная футеровка;
4) выплавка рядовых сталей с химическим составом, не изменяющимся в течение длительного времени, причем отдельные операции рафинирования могут быть осуществлены во время плавления, предпочтительно для квазинепрерывного снабжения машин непрерывного литья заготовок. При таком способе в общем случае предполагается наличие основной футеровки индукционной печи, за исключением переработки губчатого железа, полученного из руд с низким содержанием фосфора (менее 0,02 % по массе).
Предпосылкой для применения этих способов в большинстве случаев должна быть возможность работы тигельной индукционной печи промышленной частоты в полунепрерывном режиме с интервалами между выпусками порядка 30—50 мин и при выпуске каждый раз около 30 % содержимого печи.
В особых случаях при малом объеме производства может оказаться экономичным и применение плавочного режима (с выпуском всей плавки).
Печать

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики