1.4.9Легирование
Печь-ковш является идеальной установкой для окончательной и точной корректировки химсостава стали в раскисленном состоянии с оптимизацией выхода годного и себестоимости. Обычно для печи-ковша предусматривается система подачи легирующих с автоматическим взвешиванием и системой транспортных конвейеров, подающих легирующие в желоб, подведенный к своду печи-ковша. Согласно данным последнего химсостава стали и веса стали в ковше система взвешивает соответствующее количество предварительно выбранных легирующих и добавляет их в жидкую сталь. Сталь в ковше должна нагреваться, и перед легированием шлак должен быть жидким.
1.5Характеристики установки
Наиболее важные технические характеристики представлены в разделе „Техническое описание“.
2Функции
Процесс в печи-ковше имеет четыре основных функции:
Нагрев стали электрическими дугами, погруженными в шлак.
Перемешивание стали в ковше инертным газом и/или электромагнитными силами.
Рафинирование под основным белым шлаком.
Неокисляющая атмосфера инертного газа в печи-ковше.
Желаемый эффект достигается только в результате реализации всех четырех функций.
2.1Нагрев погруженными дугами
Процесс электродугового нагрева стали в ковше аналогичен процессу ДСП. Электроэнергия подается по трем графитовым электродам. Дуги, образующиеся между электродами и жидкой стали, погружаются в жидкий белый шлак, ограничивающий потери излучения на футеровку ковша и его свода. Предпочтительна работа на длинных дугах (коэффициент мощности [cos. ] ~ 0.8).
Процесс имеет следующие преимущества:
Дуги стабилизированы, таким образом, энергия потребляется без потерь.
Работа на длинных дугах с низкими настройками тока минимизирует потребление электродов.
Работа на длинных дугах предотвращает повторное науглероживание жидкой стали.
Уставки электрических параметров будут скорректированы на этапе пусконаладочных работ.
Рис. 10 показывает удельное потребление мощности в зависимости от увеличения температуры при нагреве жидкой стали в 160-тонном ковше. Нагрев начинается после первого измерения температуры. Вначале отмечается снижение температуры ввиду выравнивания температуры футеровки ковша и жидкой стали. После установления удельного потребления около 7 кВт-ч/т кривая регрессии фактических измеренных значений показывает устойчивый рост на 0.35 кВт-ч/т/°C, что означает КПД более 70 % по сравнению с теоретическими требованиями.
На скорость нагрева влияют следующие факторы:
Огнеупорная футеровка ковша, ее состояние и температура подогрева.
Удельная поверхность ковша на тонну стали.
Удельная потребление электроэнергии (кВт-ч/т /мин) (удельная мощность трансформатора).
Способ перемешивания стали в ковше.
Рис. 10 Увеличение температуры в зависимости от потребляемой мощности в 160-тонном ковше
Значения удельного потребления варьируются в зависимости от веса стали и размера ковша, режима работы, количества легирующих, времени обработки и добавок, сделанных в ходе процесса, а также от того, используется ли ковш повторно или был предварительно подогрет.
Таб. 1 Потребление [типовые значения]
Время обработки |
мин |
35 |
Скорость нагрева после выравнивания температуры |
°C/мин |
3 ~ 4 |
Электроэнергия |
кВт-ч/т/°C |
~ 0.55 |
Электроды |
г/кВт-ч |
12 |
Инертный газ |
м³/т |
0.1 ~ 0.5 |
Количество шлака |
кг/т |
10 ~ 15 |