69 Использование синтетических шлаков для внепечной обработки

ОБРАБОТКА СТАЛИ ШЛАКАМИ

В тех случаях, когда основную роль в удалении примеси выполняет шлаковая фаза, скорость процесса пропорциональ­на величине межфазной поверхности шлак—металл, интенсив­ности и продолжительности перемешивания металла и шлака. На практике используют ряд технологий. Одна из них — использование высокоосновного и малоокисленного конечного шлака электроплавки. Если при этом в электропечи распла­вить лигатуру и смешать ее (вместе с таким шлаком) с ме­таллом, выплавленном в конвертере или мартеновской печи, получается так называемый "совмещенный" процесс (рис. 198). Падая с большой высоты в ковш, струя металла энергично премешивается с лигатурой и высокоосновным, раскисленным шлаком, происходит раскисление, легирование и десульфурация стали.

Во многих случаях в электропечах просто расплавляют один шлак (основные составляющие СаО и А1₂О_э) и этим шла­ком обрабатывают сталь, выплавленнную в конвертере, мар­теновской или электропечи. Операция называется "обработка металла синтетическим шлаком" (СШ). Такой метод обработки металла был предложен в 1925—1927 гг. нашим соотечествен­ником инж. А.С.Точинским.

В тех случаях, когда по условиям производства нет воз­можности разместить оборудование для расплавления синте­тического шлака, используют метод обработки металла твер­дыми шлаковыми смесями (ТШС). Обычно в состав таких сме­сей входят СаО, CaF₂, алюминиевая стружка и т.п. Эффек­тивность использования ТШС, естественно, ниже, чем жидких

"в соответствии с требованиями экологии масштабы использования фтор-чдержащих материалов сокращаются.

Рис. 198. Схема совмещенного процесса раскисления, легирования и рафиниро­вания стали

СШ. Основное требование к составам ТШС и СШ— минимум оксидов железа (для обеспечения максимального обессери­вающего эффекта).

При обработке металла синтетическим шлаком такого сос­тава (высокаяосновность и низкая окисленность) протекают следующие процессы:

1. Десульфурация. Обычно после обработки шлаком содер­ жание серы в металле снижается до 0,002-0,010 %.

2. Раскисление. В соответствии с законом распределения

3. Удаления неметаллических включений. В тех случаях, когда межфазное натяжение на границе капля синтетического шлака — неметаллическое включение С_сш__вкл меньше, чем межфазное натяжение на границе металл — неметаллическое включение с_м__вкл, т.е. при *_с._ш__вкл<<*_м__вкл, капли син­тетического шлака будут рафинировать металл от включений (капли шлака, всплывая, уносят неметаллические включе­ния). Соотношение между величинами с_сш__вкл и <т_м-вкл^за~ висит от состава включений. Практика показала, что общее содержание неметаллических включений после обработки син­тетическим шлаком уменьшается примерно в два раза. При проведении операции обработки металла шлаком приходится учитывать нежелательность попадания в ковш, в котором производится обработка, вместе с металлом также и шлака из печи или из конвертера.