Реферат: Обработка металла под давлением

Результаты эксперимента приведены в табл.1 [45]. В первом варианте десульфурация металла проводилась известково-глинозёмистым шлаком в

350-т сталеразливочном ковше с кислой набивной или шамотной кирпич­ной футеровкой с уменьшенным (на 15-20 %) удельным расходом известково-глинозёмистого шлака и добавками ТШС. В третьем варианте десульфурацию металла проводили только ТШС в 350-т сталеразливочном ковше с высокоглинозёмистой или смолодоломитовой футеровкой, т.е. произвели полную замену синтетического шлака смесью извести и плавикового шпата.

В первых двух вариантах наблюдалось значительное колебание содержания серы в чугуне. Необходимый уровень содержания серы в исходной шихте поддерживали предварительной десульфурацией жидкого чугуна гранулированным магнием и двойным скачиванием шлака, а также применением низкосернистого оборотного лома. Установлено, что использование в металлошихте жидкого чугуна с содержанием серы до 0,015 % и оборотного низкосернистого лома в количестве 50 % от общей его массы обеспечивают стабильный химический состав стали и максимальный выход годных непре-рывнолитых слябов (98 %).

Во втором варианте в отличие от первого наблюдался некоторый рост исходного содержания серы в металле на повалке конвертера из-за отсутст­вия в металлошихте низкосернистого оборотного лома. В третьем варианте использовали глубокодесульфурированный чугун, двойное скачивание шла­ка, низкосернистый лом в металлошихте. В результате исследования уста­новлено, что внедрение третьего варианта технологии внепечной обработки снижает текущие затраты относительно первого варианта в два раза. Благодаря производству трубного металла в конвертерном цехе с ис­пользованием ТШС и ковшей с основной футеровкой нижний предел по со­держанию серы в готовой стали дополнительно уменьшился до 0,004 %, по­высилась усвояемость алюминия, марганца и кремния в жидкой стали в про­цессе корректировки её химического состава. Наряду с указанными преиму­ществами необходимо обратить внимание на уровень изменения тепловых потерь и способы их компенсации.

Таблица 1

Сравнительные показатели внепечной обработки трубной стали группы ГФБ в 350-т ковшах

Показатели	Варианты технологии
	1	2	3
1	2	3	4
Число плавок	783	924	220
Содержание серы, % в жидком чугуне после десульфурации магнием в конвертере на повалке в готовой стали Степень десульфурации, % Расход, кг/т: металлошихты: жидкого чугуна малосернистого лома реагентов на раскисление и десульфурацию: алюминия ТШС в том числе: извести плавикового шпата синтетического шлака силикокальция гранулированного магния огнеупоров Снижение температуры жидкой стали в ковше,	0,043 0, 0140 0,017 0,005 71,1 927 0…140 4,8 - - - 48,6 2,8 0,7 7,1 11	0,038 0,025 0,018 0,0056 68,8 922 - 4,1 4,6 3,7 0,9 42,7 2,6 0,65 9,2 10	0,036 0,0054 0,0078 0,0043 67,5 990 280 3,1 11,6 9,5 2,1 - 1,4 1,2 3,2 11

Уменьшение количества синтетического шлака на плавку и добавка в ковш ТШС (второй вариант) увеличивают потери тепла на нагрев и расплавление ТШС. Отмечено также снижение температуры металла в ковше с 10 (в первом и втором) до 32 °С (в третьем варианте). Установлено, что компенса­ция потерь тепла путём повышения расхода жидкого чугуна увеличивает энергоёмкость рафинирования по третьему варианту на 55 %. В связи с этим приняты меры для компенсации потерь тепла более рациональными спосо­бами [45].

В условиях кислородно-конвертерного цеха повышенные потери тепла компенсируются путём подогрева огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша до 800 °С. Для этого стенды в ковшовом пролёте оборудованы высокотемпературными горелками, а сталеразливочные ковши снабжены специ­альными крышками для утепления. Использование указанных мероприятий снижает до минимума потери тепла по третьему варианту и повышает эф­фективность внепечного рафинирования стали.

Проведены исследования по применению отходов производства вторичного алюминия, содержащих 65-70 % Аl2О3; 2-4 % SiО₂ ; 2,8-3,2 % СаО. Смесь в ковш подавали одновременно с раскислителями при заполнении его металлом на 1/8 высоты в течение 2...3 мин. Применение ТШС значительно увеличивает степень десульфурации металла; при этом снижается угар крем­ния и марганца в ковше соответственно на 9,9 и 4,7 %, расход алюминия в слитках уменьшается на 250 г/т [45].

Обработка металла в ковше ТШС имеет два основных недостатка: малая (по современным требованиям к качеству металла) степень десульфурации и нестабильность получаемых при обработке результатов. Значительным достоинством метода является его простота и доступность, а также возможность эффективно использовать отходы различных производств.

Так, УНИИМ разработана и внедрена технология обработки стали ТШС, состоящей из извести и отходов производства алюминия. После сушки и просеивания (ячейки 50x50 мм) ТШС загружают в контейнеры и присажива­ют в ковш сразу после введения раскислителей. В результате в ковше форми­руется достаточно подвижный шлак, обладающий высокой десульфурирующей способностью и адгезионной способностью по отношению к включени­ям. В результате среднее содержание серы в готовом металле снизилось с 0,026 до 0,021 % [45].

Метод расплавления в отдельном агрегате синтетического шлака для последующего слива этого шлака в сталеразливочный ковш постепенно уступает место методу наведения шлака требуемого состава в агрегате внепечной обработки при одновременном перемешивании и металла и шлака, при этих условиях метод использования ТШС получает самое широкое развитие.

Продолжаются исследования в направлении поиска путей повышения эффективности использования шлаковых смесей. Известно, что более интенсивное перемешивание позволяет получать более высокую степень десуль­фурации. Иссле