Определение удельной интенсивности продувки, продолжительности плавки и производительности агрегата

 

Удельная интенсивность продувки технически чистым кислородом сверху i, м³/(т·мин) определяется как отношение заданной интенсивности продувки к массе выплавленной стали

i = 960/240, 1 = 3, 99 м³/(т·мин).

Этот параметр является универсальным показателем, так как используется для характеристики режима продувки металла в конвертерах различной вместимости. Обычно удельная интенсивность продувки изменяется в пределах 2, 0…5, 0 м³/(т·мин).

Продолжительность основного технологического периода плавки – продувки – определим как время, необходимое для вдувания в конвертер расчетного количества кислорода. Так как потребность в дутье составляет 12103, 23 м³, а по заданию интенсивность продувки – 960 м³/мин, то продолжительность продувки 12103, 23 /960=12, 6 мин.

Продолжительность других периодов плавки выберем из обычно наблюдаемых на практике значений (таблица 18).

 

Таблица 18 – Технологические операции конвертерной плавки и их продолжительность

Технологическая операция (период) конвертерной плавки	Продолжительность периода, мин
	существующая	выбранная
Осмотр и подготовка конвертера к работе Загрузка лома Подача первой порции сыпучих материалов Заливка чугуна Продувка Повалка конвертера, отбор проб металла и шлака, измерение температуры Выпуск металла, раскисление, легирование Слив шлака Неучтенные операции и задержки	1…10 2…6 0…2 2…6 10…20 3…6   4…9 2…4 0…5	1, 0 2, 0 1, 0 3, 0 12, 6 4, 0   6, 0 2, 0 3, 6
Итого	30…50	35, 2

 

Годовую производительность конвертера определим по формуле:

 

Р_г= ,

 

где Р_г – годовая производительность конвертера, т;

1440 – число минут в сутках;

N – число рабочих дней в году;

G_мк – выход жидкой стали после раскисления, т;

Т_пл – продолжительность плавки, мин.

Определим годовую производительность одного непрерывно работающего конвертера. В этом случае N = 365 дней.

Тогда:

Р_г = = 3, 59 млн. т.

Чтобы обеспечить такую производительность, в цехе необходимо иметь два конвертера: один работает, а другой находится в ремонте или резерве.

Часто в цехе устанавливают три конвертера, что дает возможность непрерывной работы двух конвертеров. В этом случае производительность цеха равна удвоенной производительности одного непрерывно работающего конвертера.

 

Внепечная обработка стали

При выплавке IF-стали в кислородном конвертере невозможно обеспечить требуемый химический состав стали. Корректировка химического состава выплавляемого металла производится посредством его внепечной обработки.

Внепечная обработка полученного металла сводится к глубокому обезуглероживанию металла на установке циркуляционного вакуумирования, раскислению металла алюминием на установке усреднительной продувки и микролегированию титаном и ниобием на агрегате «печь-ковш».

Циркуляционное вакуумирование конвертерной стали в ковше позволяет получать металл, содержащий 0, 003…0, 004% С. Для этого необходимо иметь в металле перед обработкой 0, 03…0, 06% С, коэффициент циркуляции – 8…11, остаточное разрежение в конце вакуумной обработки менее 1 мм. рт. ст. и обработку металла вакуумом при таком разрежении не менее 10 мин. Обработка производится на циркуляционной установке вакуумирования стали.

Нагрев IF-стали на установке «печь-ковш» сопровождается повышением содержания углерода со скоростью около 0, 0001%/мин. Основная причина науглероживания – поступление углерода от графитовых электродов во время электронагрева металла. С целью ограничения поступления углерода следует сократить длительность нагрева металла на установке «печь-ковш» до 10…15 мин, для чего по окончании вакуумной обработки требуется иметь металл с температурой 1600…1610° С.

Микролегирование металла титаном и ниобием должно осуществляться после глубокого раскисления алюминием (содержание алюминия в металле не менее 0, 055%) путем ввода порошковой проволоки. При этом усвоение титана составляет в среднем 56%, а ниобия – 51%. При микролегировании металла титаном и ниобием путем ввода кусковых материалов имеет место нестабильное усвоение микролегирующих элементов, что существенно осложняет получение заданного их содержания в металле.

Проведенные ранее балансовые расчеты показали, что основным источником поступления кремния в металл является шлак, попавший в сталеразливочный ковш во время выпуска металла из конвертера. Очевидно, что во время микролегирования металлом титаном и ниобием, имеющими большое сродство к кислороду, происходит восстановление кремния из шлака в металл. Степень восстановления можно уменьшить путем снижения активности SiO₂ в шлаке, находящемся в ковше. Существует две возможности для решения этой задачи – уменьшить поступление шлака в ковш при сливе металла из конвертера или снизить содержание оксида кремния в конвертерном шлаке к концу плавки. Основным способом снижения активности SiO₂ в шлаке, находящемся в сталеразливочном ковше, является уменьшение содержания оксида кремния в конвертерном шлаке. Эта задача может быть решена путем удаления низкоосновного шлака в первой половине периода продувки конвертерной плавки.

Для микролегирования титаном и ниобием на агрегате «печь-ковш» вместо кусковых материалов начали применять порошковую проволоку с феррониобием марки ФНб66, содержащим 66%Nb, и ферротитаном марки ФТи70, содержащим 70, 5% Ti. Сначала проводится микролегирование ниобием, а затем титаном.

Расход раскислителей и легирующих для внепечной обработки стали определяется аналогично п. 9 и составляет (на плавку): 0, 17 т алюминия; 0, 26т ФТи70; 0, 28 т ФНб66.

Химический состав стали марки IF после внепечной обработки представлен в таблице 19.

 

Таблица 19 – Химический состав полученной стали марки IF

Массовая доля элементов, %
C	Si	Mn	S	P	Al	Ti	Nb	N
0, 004	0, 01	0, 13	0, 007	0, 007	0, 059	0, 044	0, 040	0, 007

 

После внепечной обработки производится разливка металла на машинах непрерывного литья заготовок.

 

Заключение

Процесс производства IF-стали для оцинкованного автолиста в кислородно-конвертерном цехе должен включать в себя плавку металла в конвертере с предварительным раскислением его ферромарганцем в ковше, глубокое обезуглероживание металла на установке циркуляционного вакуумирования, окончательное раскисление его на агрегате усреднительной продувки и микролегирование титаном и ниобием на установке «печь-ковш».

Рассмотренная технология обеспечивает получение стали марки IF, содержащей не более 0, 007% С; 0, 02% Si; 0, 010% S; 0, 012% P; 0, 007% N, содержание марганца и алюминия в пределах 0, 010…0, 018% и 0, 030…0, 060%соответственно и требуемое содержание титана и ниобия 0, 030…0, 060%.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: