Модернизации конвертерного цеха

Массовую долю алюминия в  ковшевой пробе для сталей, в которых  она не регламентирована, рекомендуется  иметь не ниже 0,020 %.

При массовой доле углерода в металле перед выпуском менее 0,06 % расход алюминия должен составлять 300 - 400 кг на плавку, при более высоком содержании углерода – 250 - 300 кг.

Раскисление низкоуглеродистой стали  с последующей вакуумной обработкой производится металлическим марганцем или ферромарганцем из расчета получения массовой доли марганца не выше нижнего предела для данной марки стали. Расход алюминия в ковш не должен превышать 100 кг на плавку. При наличии додувки продолжительностью более одной минуты расход алюминия может быть увеличен на 50 кг.

На плавках, проведенных с перерывами продувки более 30 мин, или с додувками более одной, или при переработке возвращенных плавок весом более 200 т с началом выпуска металла перед присадкой науглероживателя в ковш обязательно присаживается не менее 300 кг алюминия.

При недостатке чушкового алюминия допускается выплавка стали без  раскисления алюминием в ковше под конвертером. Требуемое содержание алюминия обеспечивается введением его на агрегатах доводки стали. По ходу выпуска всех марок стали, кроме стали для производства жести и стали по ГОСТ 9045-93 допускается присадка в ковш для раскисления ферротитана из расчета введения титана не более 0,03 %.

На плавках без раскисления  алюминием допускается присадка на шлак 100 - 200 кг ферросилиция для раскисления шлака.

 

5.3.5 Десульфурация стали в ковше во время выпуска плавки

 

В случае получения на выпуске металла  с содержанием серы, не удовлетворяющем требованиям ГОСТ или ТУ для заданной марки стали или выше требуемого для непрерывной разливки (более 0,025 %), используется твердая шлакообразующая смесь (ТШС), или жидкий алюмоглиноземистый шлак.

Обработку ТШС, состоящей из извести (80 - 85 %) и плавикового шпата (15 - 20 %) производят с расходом 2 - 3 т на плавку.

Температура выпуска плавки, обрабатываемой ТШС, повышается на 10…20 °С. При этом расход алюминия увеличивается на 100 - 185 кг на плавку. Присадка алюминия производится при наполнении ковша на 1/5 - 1/4 его высоты до начала отдачи ТШС.

ТШС подается по вертикальному  тракту, начиная с наполнения ковша  металлом на 1/3 - 1/4. После присадки ТШС отдается требуемое количество ферросплавов и алюминия.

При обработке металла жидким алюмоглиноземистым шлаком во время повалки конвертера на дно ковша сливается 1 - 1,5 т конвертерного шлака, на него присаживается 300 кг алюминия, затем 2 т извести или отсева извести, после чего производится выпуск плавки.

После наполнения ковша на 1/4 его  высоты производится присадка ферросплавов и остальной алюминий. Ориентировочный расход алюминия определяется в зависимости от содержания углерода в металле на повалке:

Содержание углерода, %  0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07

Расход алюминия, кг   600 500 500 400 400 400

При наличии додувки продолжительностью более одной минуты расход алюминия увеличивается на 100 - 150 кг. Если наблюдается интенсивное горение алюминия в шлаке, после окончания слива плавки производится присадка 1 т отсева извести на шлак.

 

4. Технологическая схема производства трубной стали

 

Выплавку производить в соответствии с требованиями действующей технологической инструкции "Выплавки стали в 370-тонных конвертерах" с учетом следующих дополнений:

При выплавки с содержанием серы не более 0,010 % или фосфора не более 0,020 %, во время продувки плавки производится промежуточное скачивание шлака по израсходованию 6 - 8 тыс. м³ кислорода. Во время промежуточного скачивания удаляется из конвертера максимально возможное количество низкоосновного шлака.

Расход извести на плавку определяется из расчёта получения основности конвертерного шлака не менее 3,0 - для марок стали с содержанием  серы в готовом металле не более 0,010 %, для остальных марок стали основность конвертерного ишака должна быть не менее 2,8.

При содержании серы в готовой стали 0,015 % и менее, во время выпуска из конвертера, металл дополнительно обрабатывается ТШС. Состав ТШС: 400 -500 кг вторичного алюминия, 2,0 - 2,5 т извести, 500 - 700 кг плавикового шпата. В случае применения ТШС, температуру металла, предназначенного для обработки на АДС, рекомендуется увеличивать на 10 - 20 С.

Расход кремнийсодержащих материалов, отданных во время выпуска металла из конвертера (при последующем вводе порошковой проволоки с СК- 30) обеспечивает поступление металла на агрегаты доводки с содержанием кремния на нижнем пределе. При выплавке сталей марок 17Г1С (А, У) с углеродным эквивалентом 0,37 - 0,39% расход марганецсодержащих материалов обеспечивает поступление металла на участок внепечной обработки с содержанием углерода и марганца на 0,01 - 0,02 % меньше нижнего марочного предела.

Первичный шлак отсекатся конусом, вторичный -  шаром или подрывом струи на металле.

 Во время выпуска металла  допускается производить продувку  металла аргоном через донные пробки в соответствии требованиями технологической инструкции 

6 Технология доводки металла

 

Ковшевая обработка металла производится в соответствии с действующими технологическими инструкциями ТИ-101-СТ-ККЦ-22-2000 "Обработка металла на агрегатах доводки стали и установке усреднительной продувки металла в ковше" и в ТИ-101-СТ-ККЦ-83-2000 "Обработка стали на установке печь-ковш" с учетом следующих дополнений:

Продолжительность периода от конца слива плавки до начала ее разливки  составляет не менее 70 минут [7].

Химический нагрев на этих плавках  не производится. 

Общая продолжительность продувки аргоном не менее 15 мин.

Корректировка химического состава металла производится только после получения результатов анализа пробы, отобранной после усреднительной продувки. Следует учитывать прирост содержания кремния после ввода порошковой проволоки с силикокальцием.

Корректировка содержания углерода производится порошковой проволокой с графитом. Ввод углеродосодержащей порошковой проволоки осуществляется после получения в пробе металла содержания алюминия не менее 0,030 %. Ввод проволоки с графитом осуществляется с помощью трайб-аппарата со скоростью 240 - 330 м/мин. Расстояние между нижней частью направляющей трубы и уровнем металла при вводе порошковой проволоки должно быть не более 300 - 400 мм. Во время ввода порошковой проволоки, продувка металла аргоном производится с минимальной интенсивностью - не допуская оголения зеркала металла.

При необходимости, легирование металла  ванадием, ниобием, титаном производится из расчета получения их требуемого содержания в готовом металле, после окончания корректировки химического состава металла по основным элементам.

Для трубных марок стали, предназначенных  для Волжского трубного завода, в конце доводки производится обработка металла силикокальцием с расходом 1,0 - 1,5 кг/т (в расчете на 30 % кальция в сплаве) путем ввода порошковой проволоки. Ввод проволоки силикокальцием осуществляется с помощью трайб-аппарата со скоростью 200 - 250 м/мин. Расстояние между нижней частью направляющей трубы и уровнем металла при вводе порошковой проволоки должно быть не более 300 - 400 мм. Во время ввода порошковой проволоки продувка металла аргоном производится с минимальной интенсивностью, без оголения зеркала металла.

- отдача проволоки производится  после окончания последнего электронагрева, все необходимое количество проволоки вводится полностью, из расчёта продувки металла аргоном после окончания ввода порошковой проволоки а течение 5 - 7 мин до отдачи ковша на МНЛЗ;

- после усреднительной продувки  и поступления химического анализа пробы металла, вводится 70 - 80 % общего количества проволоки. Остальное количество проволоки вводится из расчета продувки металла аргоном после окончания ввода порошковой проволоки в течение 5 - 7 мин до отдачи ковша на МНЛЗ.

Продувку металла аргоном после  окончания ввода порошковой проволоки, перед передачей на МНЛЗ,  производится через донные пробки с расходом аргона 50 - 100 л/мин. При неработающих донных пробках продувку металла производят через аварийную фурму, с минимально возможной интенсивностью, без оголения зеркала металла.

На агрегатах доводки стали  или на установке усреднительной продувки металла все необходимое количество проволоки вводится полностью, из расчета продувки металла аргоном после окончания ввода порошковой проволоки в течение 5 - 7 мин до отдачи ковша на МНЛЗ. Продувка металла аргоном после окончания ввода порошковой проволоки, перед передачей на МНЛЗ, производится с минимально-возможной интенсивностью, без оголения зеркала метала.

 

 

7  Технология разливки  трубной стали

 

Разливка низколегированных трубных сталей производиться на комбинированных двух-четырехручьезых МНЛЗ, оборудованных системой водо-воздушного охлаждения узких граней (торцевые зоны) и системой поддержания уровня металла в кристаллизаторе. 

Для охлаждения узких граней использовать водо-воздушные форсунки с объемным распылителем конструкции ПО «УРАЛМАШ». Давление воздуха в ЗВО необходимо иметь в интервале 0,2 - 0,3 МПа. На каждую торцевую зону устанавливается по одному коллектору.

Подготовку МНЛЗ к разливке в  два и четыре ручья производить  в соответствие с ТИ-101-СТ-ККЦ-10-2000 с учетом следующего:

На предыдущей серии разливки стали  с содержанием углерода не менее 0,13 % уточнить качество макроструктуры на плавках, подготовленных и отлитых без замечаний. В случае появления дефектов макроструктуры: осевой рыхлеете, химической неоднородности, трещин перпендикулярных, осевых и гнездообразных 2 балла и более произвести настройку и обтяжку роликового полотна [7].

Проверить работу газокислородных  резаков МГР и в случае необходимости заменить на новые. Ширина реза газокислородного резака должна быть в пределах 8 - 10 мм.

При разливке с начала серии на МНЛЗ стали низколегированных или  трубных марок проконтролировать  качество макроструктуры слябов, отлитых в середине первой плавки. Отбор темплетов производить по всей ширине слябов с обозначением номера плавки, ручья и порядкового номера темплета 1, 2, 3 и т.д. (в случае порезки на несколько штук), начиная с четного ручья 2, 4 - 16. Качество макроструктуры - дефекты по осевой рыхлости и химической неоднородности, трещины перпендикулярные, осевые и гнездообразные должны быть не более 2,0 баллов. Глубина залегания поверхностных дефектов на темплетах не должна превышать 5 мм.

В случае разливки в начале серии, рядовых марок стали на одной из плавок уточнить качество макроструктуры и поверхности на поперечных темплетах. Качество макроструктуры - дефекты по осевой рыхлости и химической неоднородности, трещины перпендикулярные, осевые и гнездообразные должны быть не более 1,5 баллов. Глубина залегания, поверхностных дефектов на темплетах не должна превышать 3 мм.

Решение об окончании разливки серии  принимать после получения неудовлетворительных результатов на повторных темплетах.

Разливку трубных марок сталей после разливки рядовых марок  разрешается производить до получения результатов контроля по качеству темплетов с этой серии, при отсутствии замечаний по макро на предыдущей серии. При разливке стали трубных марок серийность МНЛЗ не должна превышать 30 плавок. Стойкость кристаллизатора не должна превышать 80-и плавок (без упрочняющих вставок) и 100 (с упрочняющими вставками).

Для выполнения заказов на горячекатаные  рулоны толщиной более 10 мм кристаллизаторы  должны быть оборудованы усеченными узкими, стенками со стороны «малого» радиуса. Катет усеченных углов составляет не менее 10 мм.

Разливку стали производить  согласно инструкции ТИ 101-СТ-КХЦ- 2000 и  изменений к ней с учетом следующего:

При разливке указанных марок охлаждение узких граней производить воздухом, расходы воды в торцевой зоне отключить. .

Охлаждение поверхности слитка со стороны широких граней при  разливке стали на комбинированных  двух-четырех ручьевых МНЛЗ производить по второй группе охлаждения, согласно ТИ-101-СТ-ККЦ-10-2000.

Скорость разливки устанавливать  в зависимости от ширины слябов и  температуры металла в промежуточном ковше.

При разливке стали без системы  автоматического поддержания уровня металла в кристаллизаторе температура металла для скорости разливки 0,7 - 0,8 м/мин устанавливается на  5 °С ниже [7].

Первое измерение температуры  металла в промежуточном ковше  производится после отливки 30 - 50 т металла из сталеразливочного ковша, второе измерение является определяющим и производится в середине плавки на 180 - 200 т в сталеразливочном ковше, последнее измерение производится в конце плавки при остатке металла в сталеразливочном ковше 60 - 80 т.

Отклонение температуры металла  в промежуточном ковше выше допустимого интервала в первом измерении (при разливке плавок, отливаемых первыми на промковще) и ниже допустимого интервала в третьем измерении допускается не более чем на 5 °С.

При разливке стали в кристаллизаторе  использовать шлакообразующую смесь (ГШОС № 8), изготовленную в соответствии ТИ 101-СТ-ЦПКП-5-02.

Разливку низколегированных марок  стали (содержащих марганца 0,80 % и более) производить через корундографитовые  погружные стаканы. Смену корундографитовых стаканов производить по состоянию, но не более чем через 540 т отлитого металла через один стакан (бурление металла в кристаллизаторе не допускается). Допускается использовать кварцевые погружные стаканы и замену производить по состоянию, но не более чем через 160 т отлитого металла через один стакан.