Внепечная обработка стали Особенности внепечной обработки

Внепечная обработка стали

Особенности внепечной обработки • а) создание наиболее благоприятных термодинамических условий для развития данного процесса, в частности наводка шлака, обеспечивающего наиболее глубокую десульфурацию; • б) увеличение скорости взаимодействия с газовой фазой или шлаком вследствие дробления металла на порции (капли) с развитой контактной поверхностью; • в) повышение интенсивности массопереноса в металле вследствие его дробления на порции (капли) и, следовательно, увеличение градиента концентраций растворённых в нём элементов.

Агрегаты, используемые для целей внепечной обработки стали: 1) 2) 3) агрегаты без дополнительного подогрева или подачи тепла в процессе обработки; агрегаты, в которых подвод тепла осуществляется в результате окисления железа и примесей при продувке кислородом; агрегаты, в которых подвод тепла осуществляется с помощью электроэнергии.

Методы внепечной обработки Простые: 1) обработка металла вакуумом; 2) продувка инертным газом; 3) обработка металла синтетическим шлаком, жидкими и твёрдыми шлаковыми смесями; 4) введение реагентов в глубь металла. Комбинированные (комплексные)

Сталь и ее обработка кислородом и вакуумом Используется для выплавки высоколегированных нержавеющих марок стали методом переплава высоколегированных отходов без потерь окисляющихся дорогостоящих легирующих элементов (в основном хром) и относится к разряду ресурсосберегающих технологий.

VOD-процесс А) Рис. 1 Установка RH-OB Б)

Вакуумнокислородный конвертер VODCпроцесс Рис. 2

Обработка стали инертным газом Продувка инертным газом применяется для усреднения химического состава и температуры металла, корректировки температуры стали перед разливкой, перемешивания металла и шлака с целью повышения скорости химических реакций, дегазации расплава и удаления неметаллических включений.

Схема установки пористой огнеупорной вставки в днище ковша при монтаже вставки изнутри (а) и снаружи (б) Рис. 3

Рис. 4 Фурма в виде ложного стопора для продувки металла в ковше

Обработка металла синтетическими шлаками Перемешивание металла со специально приготовленным (синтетическим) шлаком интенсифицирует переход в шлак тех вредных примесей, которые должны удаляться в шлаковую фазу (сера, фосфор, кислород).

Чаще других используют два технологических приема: • подачу на струю металла порошка, состоящего из извести, плавикового шпата и алюминия; • присадку десульфурирующей смеси, состоящей из извести и плавикового шпата, на дно ковша перед выпуском металла; при этом одновременно на дно ковша присаживают все требуемое для раскисления количество ферросилиция. Температура металла при использовании для десульфурации синтетических смесей в твердом виде должна быть выше обычной на 10 -15 °С.

Рис. 5 Технологическая схема обработки стали жидкими синтетическими шлаками: I – дуговая электропечь для выплавки синтетического шлака; II – заливка синтетического шлака в сталеразливочный ковш; III – выпуск стали

Введение реагентов в глубь металла Целью продувки металла пылеобразными материалами (либо вдувание в металл пылеобразных материалов) является обеспечение наибольшего контакта вдуваемых жестких реагентов с металлом, наибольшей скорости взаимодействия реагентов с металлом и высочайшей степени применения вдуваемых реагентов.

Газом-носителем бывает: • окислитель (к примеру, кислород либо воздух); • восстановитель (к примеру, натуральный газ); • нейтральный газ (к примеру, аргон).

Способ вдувания порошков употребляют для ряда целей. • • • Дефосфорация металла. Десульфурация металла. Раскисление и легирование. Ускорение шлакообразования Науглероживание.

Рис. 6 Современная установка для вдувания в металл кальцийсодержащих материалов

Недостатки простых способов обработки материала: • необходимость перегрева жидкого металла в плавильном агрегате для компенсации падения температуры металла при обработке в ковше; • ограниченность воздействия на металл.

Сталь и ее комбинированные методы внепечной обработки в металлургии. Установки ковшпечь

Рис. 7

Рис. 8 Установка ковш-печь Схема установки ковш-печь типа АР (Arc-Process)

Рис. 9 Схема установки ковш-печь постоянного тока

Рис. 10

Агрегат порционного вакуумирования позволяет проводить операции: • дегазации; • подогрева (за счет окисления кислородом вводимого алюминия); • десульфурации (обработка флюсом); • раскисления (ввод раскислителей); • легирования (ввод легирующих добавок); • науглероживания; • глубокого обезуглероживания

В результате комбинированных методов внепечной обработки, готовая сталь более качественная, такая сталь служит материалом для производства металлоконструкций ответственного назначения, балок двутавровых, швелера, профнастила, арматурного проката, высококачественных профильных труб, листа стального, и другого металлопроката.