6 Внепечная обработка

В современных условиях предъявляются все более высокие требования к качеству стали. Проведение технологических операций, обеспечивающих требуемое качество металла, непосредственно в самом сталеплавильном агрегате связано с увеличением продолжительности плавки и потерей производительности и недостаточно эффективно. Гораздо более эффективным является перенесение таких операций в отдельно стоящие технологические агрегаты. Проведение финишных технологических операций вне плавильного агрегата называют внепечной обработкой (вторичной металлургией, ковшевой металлургией, внеагрегатной обработкой, ковшевым рафинированием). В иностранной литературе применяется термин secondary metallurgy. Внепечная обработка стали начала особенно быстро развиваться в 60-70-х годах прошлого века и в настоящее время стала неотъемлемой частью сталеплавильного производства. Внедрение современных процессов внепечной обработки показало, что они позволяют не только существенно улучшить традиционные показатели качества стали (механические свойства, коррозионную стойкость, электротехнические показатели и др.), но и получить новые марки стали с принципиально новыми свойствами.

В общем виде назначение внепечной обработки может быть сформулировано следующим образом:

доводка выплавленного в сталеплавильном агрегате жидкого полупродукта до химического состава и температуры, требуемых для заданной марки стали;

подготовка жидкой стали к разливке.

Основные преимущества внепечной обработки стали:

увеличение производительности сталеплавильного агрегата за счёт вывода ряда финишных технологических операций на установки внепечной обработки;

повышение качества и расширение марочного сортамента выплавляемых сталей;

гарантированное обеспечение в узких заданных пределах содержания химических элементов и температуры стали;

обеспечение однородности химического состава и равномерности температуры стали в сталеразливочном ковше, передаваемом на разливку;

снижение расхода энергоносителей и материалов (раскислителей, легирующих, шлакообразующих).

Методы внепечной обработки стали могут быть условно разделены на простые (обработка одним способом) и комбинированные (обработка металла несколькими способами одновременно).

К простым методам относятся:

1) продувка инертным газом;

2) обработка металла шлакообразующими материалами, синтетическим шлаком, жидкими и твёрдыми шлаковыми смесями;

3) введение реагентов вглубь металла;

4) обработка металла вакуумом.

Продувка инертными газами (аргоном, азотом) производится с целью усреднения химического состава и температуры металла. Продувка осуществляется в сталеразливочном ковше через фурму, вводимую в ковш сверху, или через специальную фурму, выполненную в виде “ложного стопора” (рис. 6.1). Применяется также продувка через пористые пробки, установленные в днище ковша

Продувка жидкого металла инертными газами позволяет добиться следующего эффекта:

энергичного перемешивания расплава, лучшего усвоения вводимых в расплав ферросплавов, легирующих и других присадок, облегчения протекания процессов удаления из металла в шлак нежелательных примесей;

усреднения состава металла;

уменьшения содержания газов, растворенных в металле;

создания более благоприятных условий для протекания реакции окисления углерода.