Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

5.11.1. Обычное раскисление и легирование стали

После окончания продувки конвертер плавно наклоняют, спу­ская максимальное количество шлака в шлаковую чашу. Затем от­бирают пробу металла для определения содержания С, Mn, ShP на квантометре и пробу шлака для определения содержания CaO, SiO2, FeO, МпО, MgO, Al2O3, Feoeui, FeMeT, P2Os, S и основности. Пе­ред выпуском в металле должно содержаться не менее 0,07 % С (за исключением электротехнической стали) и в шлаке не более 18 % FeO, так как передувка снижает стойкость футеровки, повышает угар раскислителей и содержание неметаллических включений в стали. В этот период при разливке на MHJ13 температура углеро­дистых и низколегированных сталей должна находиться соответст­венно в пределах 1635—1650 и 1640—1655°С. При обработке метал­ла в ковше твердыми шлакообразующими смесями необходимо, что­бы температура стали была на 10—15 0C выше указанных пределов. Если температура металла ниже заданной, в конвертер присаживают силикомарганец и плавку додувают, если выше—добавляют чи­стый стальной лом либо корректируют температуру в ковше описан­ными ниже методами.

При [С] <0,07%, а также после додувок для некоторого рас­кисления и загущения шлака в конвертер иногда вводят термоант­рацит или кокс (1—1,5 кг/т) и известь (3—6 кг/т).

Металл из 350-т конвертера выпускают в ковш через сталевы — пускное отверстие диаметром 180—200 мм. Продолжительность опе­рации составляет 5—8 мин для углеродистой и 6—10 мин для низ­колегированной стали. Во избежание значительного угара раскис — лителей и легирующих элементов в ковше, а также восстановления фосфора необходимо снизить до минимума или полностью устра­нить попадание шлака в сталеразливочный ковш. Это достигается отсечкой шлака.

Металл раскисляют и легируют в сталеразливочном ковше сле­дующими ферросплавами (в скобках указаны марка и содержание главных элементов): силикомарганцем (СМн 17; 1,7 % С; 72 % Mn; 17—19% Si; 65 %-ным ферросилицием (ФС65; 63—68 % Si); 45 %-ным ферросилицием (ФС45; 41—47% Si; 2% Al); фер­ромарганцем (ФМн75; 7% С; 75 % Mn; 2 % Si); ферротитаном (ТИ1; 28—35 % Ti; 0,4% V); феррониобием (ФНЗ; 15 % Si; 5 % Al; 50—70 % Nb; 8% Ti); феррованадием (BD1; 0,75% С; 2% Si; 1 % Al; ^35 % V); силикокальцием (СК15; 55 % Si; 1,5 % Al; 15— 20 % Ca); алюминием (АВ86; 5 % Si; ^86 % Al). В сплавах, для которых содержание углерода не указано, его концентрация состав­ляет 0—0,2 %.

Максимальный размер кусков ферросплавов не должен превы­шать 50 мм. Перед присадкой в ковш их прокаливают до 900 0C и выше. При наполнении ковша металлом на 1/3—1/4 высоты ферро­сплавы и другие добавки начинают вводить в такой последователь­ности: термоантрацит, ферромарганец, силикомарганец, ферросили­ций, алюминий, феррованадий, феррониобий, ферротитан, азотиро­ванный марганец, силикокальций. При выпуске «передутых» плавок ([С] <0,07%) часть алюминия (15—20 % от общего расхода) ре­комендуется вводить до начала подачи ферросплавов. Присадка ферросплавов и алюминия заканчивается к моменту наполнения ме­таллом ковша на 2/3 его высоты.

Количество ферросплавов Мфспл рассчитывают по известной формуле

ЛЯфспл — [Е]фспл(100 —/Су) ‘ ‘

Где Mж. ст — масса жидкой стали, кг; [Е]гот. ст и [Е]п. р — содержа­ние элемента в готовой стали (среднезаданное) и перед раскисле­нием, %; [Е]фспл — содержание элемента в ферросплаве, %; Ky — угар элемента при раскислении (легировании) зависит от окислен­ности металла и шлака, количества конвертерного шлака, попавшего в ковш, и в среднем составляет 25 % для Si; 10 % для Mn; 45 % для С, входящего в состав термоантрацита.

После окончания присадок ферросплавов и алюминия в ковш присаживают теплоизолирующую засыпку с таким расчетом, чтобы слой на зеркале в ковше имел толщину 80—100 мм, а слой конвер­терного шлака не превышал 50 мм.

Для ускорения растворения ферросплавов и усвоения их метал­лом в последнее время на ряде заводов используют легкоплавкие комплексные лигатуры. В состав лигатур, обеспечивающих также получение хорошо удаляющихся из металла неметаллических вклю­чений с низкой температурой плавления, входят некоторые элемен­ты (Ca, Mg и др.), которые в свободном виде при температуре жидкой стали летучи и плохо усваиваются металлом. 1

Если масса присаживаемых в ковш раскислителей и легирующих | материалов велика (более 2 %), применяют жидкие или экзо — | термические ферросплавы. Это позволяет избежать резкого охла — j ждения стали. Ферросплавы расплавляют в дуговой электростале — | плавильной печи (раньше использовали вагранку, но это сопрово­ждалось не всегда желательным науглероживанием сплава). j

Экзотермические ферросплавы изготовляют в виде брикетов или! смесей измельченных материалов. Кроме основного ферросплава j (FeMn, FeCr и т. д.), они содержат окислители (натриевая селитра, 1 марганцевая руда), восстановители или горючие материалы (алю — ! миний, углерод, богатый ферросилиций, силикокальций и др.), свя — j зующие вещества (техническая канифоль, каменноугольный пек, ] жидкое стекло и др.). Брикеты или смеси экзотермических ферро — : сплавов укладывают на дно ковша. Во время выпуска и в дальней — j шем в контакте с жидким металлом они разогреваются и плавятся j как вследствие теплообмена со сталью, так и за счет тепла экзотер — 1 мических реакций в сплавах.

Главными преимуществами экзотермических ферросплавов пе­ред обычными является то, что они, контактируя с металлом, выде­ляют значительное количество тепла, позволяющее получать нор­мальную температуру стали к началу разливки даже при больших присадках в ковш твердых материалов; раскисляют и легируют ме­талл только в ковше, что резко снижает угар элементов; дают воз­можность при обычном расходе сплавов увеличить долю лома в шихте.

Во время плавления и реагирования экзотермических ферро­сплавов из ковша выделяются дым и токсичные окислы азота. Этот недостаток легко устраняется при сооружении несложной газоочист­ной установки.