63Аргоно-кислородное рафинирование

Аргонокислородная продувка стали в металлургии - влияние продувки металла инертным газом на уменьшение парциального давления монооксида углерода, образующегося при окислении углерода, использовано при разработке такого процесса, как аргонокислородное обезуглероживание или аргонокислородное рафинирование (АКР) с целью получать более высококачественную сталь и изготавливать из нее качественный металлопрокат

При продувке металла кислородом равновесие реакции [С] + 1/2O2(г) = СОг определяется парциальным давлением кислорода и образующегося монооксида углерода. Продувая сталь смесью кислорода с аргоном, мы добиваемся "разбавления" пузырей СО аргоном и соответствующего сдвига вправо равновесия реакции. Окислительный потенциал газовой фазы при этом достаточен для проведения реакций окисления примесей ванны.

Для осуществления процесса аргонокислородного рафинирования создан агрегат, обычно именуемый AOD-конвертер (рис.1).

Конструкция фурм для подачи смеси аргона и кислорода позволяет в широких пределах регулировать соотношение O2:Ar; при этом соответственно меняется окислительный потенциал вдуваемой газовой смеси, вплоть до продувки одним аргоном (обычно в заключительной стадии плавки).

Если при этом продувку вести под высокоосновным шлаком, обеспечивается также эффективнаядесульфурация расплава, что также способствует повышению качества металлопроката и металлопродукции.

Сравнительная простота организации аргонокислородной продувки, высокая производительность агрегатов и возможность изменять в широких пределах окислительный потенциал газовой фазы (отношение O2:Ar) приводят к непрерывному расширению сферы распространения этого метода. Этот метод используют для производства не только коррозионностойких сталей, но также и электротехнических ( холоднокатанные электротехнические листы), конструкционных (балка двутавровая, металлоконструкции, арматура строительная, квадрат стальной, труба стальная бесшовная,) и других сталей.

Этот метод позволяет получать в конвертере высокохромистые стали непосредственно из чугуна с использованием в качестве шихтового материала хромистой руды. Жидкий чугун подвергают внедоменной обработке (обескремниванию, дефосфорации), после чего заливают в конвертер. В процессе продувки в конвертере осуществляют обезуглероживание, десульфурацию и легирование хромом. Часть хрома вводят в сталь с феррохромом, а часть — с хромистой рудой, оксиды которой восстанавливаются углеродом чугуна.

По сравнению с известным способом получения таких сталей из скрапа по схеме дуговая электропечь - конвертер аргонокислородной продувки затраты энергии в новом процессе ниже, содержание неметаллических включений и азота меньше, поскольку используют первородную шихту и не происходит образование атомарного азота в зоне продувки. Вследствие этого готовая сталь дешевле, металлопродукция металлургических заводов использующих аргонокислородную продувку имеет низшую себестоимость и они являются более конкурентноспособными на рынке металлопроката.

Рисунок 1. Конструкция конвертера для аргонокислородной продувки стали