Внепечная обработка сплавов

51Роль внепечной обработки в современных металлургических процессах. 2

52 Цели и задачи внепечной обработки. 4

53Внепечная обработка. Основные технологические приемы. 6

55Раскисление и легирование стали в процессах внепечной обработки 8

56 Установки подогрева шихты 11

57 Порционное вакуумирование. 14

58 Циркуляционное вакуумирование 15

60 Физико-химические процессы вакуумирования 17

61 Продувка стали инертным газом 19

62Перемешивание металла в процессах внепечной обработки. 20

63Аргоно-кислородное рафинирование 22

64Получение стали со сверхнизким содержанием углерода. 24

65Внепечная обработка на установках непрерывной разливки стали. 26

66Обработка порошкообразными материалами 29

67Технология внепечной обработки сплавов порошками. 33

68 Внепечная обработка расплавов порошковыми проволоками. 35

69 Использование синтетических шлаков для внепечной обработки 39

70 Обработка стали кальцийсодержащими реагентами. 41

71 Комбинированные (комплексные) методы внепечной обработки 43

Удаление примесей цветных металлов 45

72 Получение стали на агрегате ковш-печь 48

73 Рафинировочный шлак агрегата ковш-печь 50

51Роль внепечной обработки в современных металлургических процессах.

Подготовка плавки к внепечной обработке. Основные цели внепечной обработки и оборудование (аппараты) для их осуществления. Процессы внепечной обработки стали (ВОС).

Основной целью подготовки лавки к внепечной обработке является предотвращение или уменьшения попадания шлака при выпуске металла из печи. Для выпуска металла с электродуговой печи может использоваться сифонный выпуск, т е размещение выпускного отверстия печи ниже уровня расплавленной ванны. Другим решением является печь со смещенным донным выпуском. При сливе печь наклоняется на 10 градусов так что в печи остается немного металла и шлак.

Обработке подвергают сталь, выплавленную в мартеновских печах, дуговых электропечах и конвертерах. Быстрое распространение в широких масштабах внепечной обработки стали объясняется рядом причин:

1. Распространением метода непрерывной разливки стали, который, в свою очередь, для высокопроизводительной работы установок требует точного (и стандартного от плавки к плавке) регулирования температуры и химического состава металла. В результате практически вся сталь, разливаемая на установках непрерывной разливки, подвергается внепечной обработке.

2. Непрерывно увеличивающиеся масштабы производства сплавов ответственного назначения, которые трудно получить при обычной технологии плавки.

3. Возрастающими масштабами производства сталей и сплавов с особо низким содержанием углерода.

4. Повышением требований к качеству рядовых сталей, выплавляемых в конвертерах и мартеновских печах.

5. Определенную роль в распространении новых методов вторичной металлургии играет и то обстоятельство, что эти методы позволяют коренным образом изменять структуру и тип потребляемых ферросплавов и раскислителей в сторону существенного снижения требований к их составу и соответствующего их удешевления. Например, использование метода аргоно-кислородной продувки позволило перерабатывать высокоуглеродистые ферросплавы и отказаться от использования дорогих низкоуглеродистых ферросплавов (см. далее).

6. Наличие в цехе агрегатов, в которых осуществляется внепечная обработка стали, позволяет сократить (или вообще исключить) проведение периода доводки в собственно сталеплавильных агрегатах. Особенно это касается дуговых и мартеновских печей. Соответственно возрастает производительность этих агрегатов, снижается расход огнеупоров, топлива, электроэнергии и т.д. В результате внедрения методов внепечной обработки в современных электродуговых печах осуществляется только расплавление шихты, а все операции по доводке металла производятся в агрегатах внепечной обработки.

7. Современные методы внепечной обработки позволяют получать готовую сталь и металлопрокат с очень малым ("ультранизким") содержанием углерода (менее 0,003%) и азота (менее 0,003 %). Ввод в состав этих сталей небольших количеств карбидо- и нитридообразующих элементов (таких как титан, ниобий, бор) позволяет полностью исключить наличие свободных атомов внедрения - углерода и азота — в кристаллической решетки при любых условиях охлаждения после прокатки и термической обработки и существенно повышает пластические свойства, деформируемость и штампуемость металлопродукции.