О РАЗРАБОТКЕ АГРЕГАТА КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ AKOC HP
На комбинате "Азовсталь" выполнены работы по совершенствованию отдельных этапов технологического процесса производства стали, направленные на улучшение качества металлопродукции, экономию топливноэнергетических и сырьевых ресурсов и улучшение экологической обстановки. На основании полученных результатов разработана общая концепция производства высококачественных непрерывнолитых заготовок, предусматривающая на основных стадиях металлургического передела подготовку металла к следующему этапу с получением заданных свойств жидкой и твердой стали. Это дает возможность гибко управлять технологическим процессом в зависимости от качества исходных материалов и требований, предъявляемых к данному виду металлопродукции.В соответствии с разработанной концепцией предусмотрено, что чугун из миксера сливается в заливочный ковш, в котором осуществляется его десульфурация до 0,005 % серы путем ввода в металл порошковой проволоки, содержащей десульфурирующую смесь на основе магния. Использование порошковой проволоки и перенос части процесса десульфурации из отделения десульфурации чугуна в миксерное отделение конвертерного цеха, 132 дозволили поплавочно корректировать содержание серы в чугуне в зависимости от качества шихты и марки выплавляемой стали, снизить расход магния, сократить потери тепла на 10—15 градусов, уменьшить газовы деления. После получения заданного содержания серы в чугуне с поверхности его удаляется шлак, и он заливается в сталеплавильный агрегат.
Металл из сталеплавильного агрегата выпускается в переливочный глуходонный ковш. При этом производится присадка легирующих элементов (из расчета получения их содержания в стали на нижнем марочном йределе), раскислителей и шлакообразующих (известь и плавиковый шпат).
В процессе выпуска плавки или не позднее 1 2 мин после его окончания в переливочном глуходонном ковше производится гомогенизация металла (химического состава и температуры) путем продувки его аргоном с расходом 2080 мУч в течение 2—5 мин. Затем производится отбор пробы металла на химический анализ, замер температуры и транспортировка переливочного ковша на установку доводки металла (УДМ). Наличие усреднительной продувки с отбором проб металла позволяет совместить время транспортировки ковша с ожиданием предварительного химического анализа плавки, чтб в условиях конвертерного цеха комбината "Азовсталь" обеспечивает экономию на каждой плавке 10—15 мин.
Этот резерв времени обеспечит проведение корректировки химического состава стали в узких пределах. Корректировка химического состава стали осуществляется на УДМ вводом раскислителей, легирующих и модифицирующих элементов в виде алюминиевой катанки и порошковых проволок с различными наполнителями. Такая обработка за счет увеличения в 1,52,0 раза степени усвоения элементов позволит на каждой тонне выплавляемой стали экономить до 1 кг алюминия, 1,5 кг силико кальция, 1,5 кг ферротитана и др. Кроме того, будет обеспечено снижение пылевыделений более чем в 2 раза и исключено газовыделе ние при вводе в металл порошкообразного си ликокальция. После окончания корректировки производится продувка аргоном в течение 2—5 мин с расходом 20—80м3/ч для гомогенизации расплава и металл передается на машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
Металл из переливочного ковша со шлаком переливают в сталеразливочный ковшмиксер, установленный на МНЛЗ. При этом происходит перемешивание металла со шлаком, обеспечивающее дополнительную десульфурацию металла. Освободившийся переливочный ковш сразу же подается под выпуск следующей плавки, что предотвращает потери тепла и позволяет на 20—30 °С снизить температуру выпускаемого металла из сталеплавильного агрегата. Снижение температурных перепадов футеровки переливочного и сталеразливочного ковшей обеспечит повышение стойкости их футеровки в 1,52,0 раза. Во время перелива и разливки металла в ковшемиксере сталь продувают аргоном, а при необходимости шлак удаляют ("самотеком" за счет повышения уровня металла).
При разливке в ковшемиксере и промежуточном ковше МНЛЗ проводят непрерывный замер температуры, окисленности и уровня металла.
Для защиты струи металла от вторичного окисления и его рафинирования ковшмиксер герметично соединен с промежуточным ковшом МНЛЗ.В процессе разливки в промежуточном ковше проводят подогрев металла (при необходимости) и рафинирование продувкой аргоном, а также керамическими фильтрами. Модифицирование и микролегирование стали осуществляется вводом в промежуточный ковш порошковых проволок, содержащих химически активные элементы. Эти мероприятия обеспечат снижение содержания водорода до 60%, кислорода до 50% и неметаллических включений в 1,5—2,0 раза.
Подготовленный к кристаллизации металл через погружные стаканы новой конструкции подается в кристаллизаторы, позволяющие получать заготовки как для листового, так и сортового проката. Для обеспечения регули
руемого процесса кристаллизации в расплав вводится расходуемый макрохолодильник и осуща^вляется электромагнитное перемешивание металла. Это позволит получать непрерывнолитые заготовки с высокой заданной химической структурной однородностью, использовать их для получения высококачественного проката без электрошлакового переплава и достичь снижения с 1,45 до 1,20 т/т расходного коэффициента металла при прокате толстых листов и плит.
С использованием новой технологии на комбинате "Азовсталь" проведены серии опытных плавок. Сравнительный анализ полученных результатов с базовой технологией приведен в таблице.
Предлагается комплексная технология выплавки стали, позволяющая снизить расход чугуна, огнеупоров, легирующих и модифицирующих элементов, уменьшить вредные выбросы в атмосферу, что ставит ее в один ряд с лучшими мировыми металлургическими технологиями.
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 3, Москва 1994
