1,8,1.3. Технолопя газокисневого рафшування ( в конпортер!

Оеоблишетю газокисневого рафшування (ГКР) е можлив1Сть реал1за- | NN окнених, так 1 вщновних умов рафшування металу. Це досяга­ем продувкою розплаву р1зними газами, х1м1чний склад яких може Нюиптпсм у досить широких межах. Газов1 мапстраЛ1 конвертера ||| ,1могу шдводити таю енергоносп, як кисень, аргон, азот 1 природний , Конпгртер ГКР працюе в пар1 з дуговою сталеплавильною шччю. | 1шф1нунальш процеси вщбуваються в конвертер!. '' (и'ионме завдання окисного рафшування — окиснення вуглецю, роз- ЙУМою п метали При цьому немае будь-яких обмежень за вм1стом ДРЦЮ у нихщному нашвпродукп 1 його температурь Кшцевий вм1ст 1*ЛР1|й> може бути меншим шж 0,02 % для хромонжелевих розплав]в ,01 "и для пизьколегованих сталей.

Н1дмоиммй перюд проводять для дегазацп металу продуваниям ван- МИгI им аргоном. Кшцевий вм1ст газ1в залежить вщ тривалост1 цього (иду Так, продувка металу впродовж 3 —5 хв забезпечуе вмют вод- И ни.школегованих сталях 2,5 — 3,5 см³/100 г металу, а азоту — ,07 0,008 %. Для глибшо! дегазацп металу тривалють вщновного 1оду аб1л1>1нують на галька хвилин. У цей самий перюд можна скори- IIIII гилад готово! сталь Наявшсть аргону в дуги забезпечуе штен- МММП иереб'п- масообмшних процес1в, що, у свою чергу, дае змогу ко- (уимш х1М1чний склад нав1ть такими важкорозчинними елементами, Мо'Пбден або шобш.

11н Шицеши стадй вщновного перюду проводять десульфуращю сталь и» планках поточного виробництва хромошкелевих корозшно-

[ННмих пален за основносп шлаку 1,2 кшцевий вмют С1рки становить ,00/ 0,010 %, а за вихщно! Г! концентрацп в натвпродукп — 0,030 —

V |>, 111 продувания розплаву газопод1бним азотом отримують азото- НМН Ш | 1.1 'II без використання азотованих феросплав1в.

3.9.1.4. Конструкцш агрегатов для доведения стал!

Застосування нейтральних газ1в. Найпоширешшим методом ювпю в о! металургп е продувка металу нейтральними газами. Шсля викорп стання такого способу зменшуеться Х1М1Чна иеоднорщшсть стал1 в копим, вирУвнюеться температура металу, полегшуетьея видалення в шлак иг металевих включень, стае можливим виведення 31 стал! водню та деякш к1лькост1 азоту.

Для подавання газу в сталь використовують заглибш фурми аоо дутть0в1 пристро'!, як1 ВСТанОВЛЮЮТЬ у днищ1 ковша.

Заглибш фурми (рис. 3.41) здебыьшого — це футерован! вогнетрип кими котушками сталев! труби 13 зовшштм диаметром 43 — 57 мм I товщиною ст1нки 10— 12 мм. Д1аметр цилшдричного каналу для виходу газу становить вщ 8 до 32 — 35 мм. Канали можуть бути як ццлиннпмп, так 1 кошчними, що забезпечуе належну 1нтенсифп<ацУю процесУв перс м1шування.

Для футер1вки фурм використовують алюмосил1катн1 та високогли ноземист1 матер1али, що м1стять 75 % 1 б1льше глинозему (решта кремнезем).

Метал продувають аргоном й азотом, яю надходять у фурму под ти ском 0,2 — 0,8 МПа. При цьому шп витрати становлять вщ 20 до 120 м³/н >д, а в деяких випадках — до 200 м³/год. Найчастшю витрата 1нертно1п газу досягае 40 — 80 м³/год. У кожному випадку критер1ем витраш 1нертного газу е стан у ковнп стал1: не повинно бути надм1р ного сшнення, впбризкування тощо.

Тривал1сть продувки залежить вщ початкових умои I зм1нюеться вщ 3 до 16 хв, причому процес продувки може перериватися, зокрема для вим1рювання температури мсгалу або для введения (якщо метал потр1бно охолодити попал 10 °С) металобрухту з подальшим вщновленням продуикп На результати оброблення стал! значно впливають гди бина занурення фурми та ГГ положения в1дносно ос1 копта Глибина занурення фурми на ковшах р1зно1 м1сткост! 2,7 — 4,5 м. При цьому вщстань в1д торця фурми до дни ща ковша витримуеться в межах 200— 1200 мм. Збщьшспил глибини занурення фурми забезпечуе ефектившше у< г реднення температури та пщвищення Х1М1ЧН01 однорщжк 11 стал1. Однак при цьому, особливо за вщсутност1 контролю глибини занурення фурми 1 розм1щення сопла по ТУ (» 1. шдвищуеться ймов!ршсть локального спрацювання <|>\ и- р1вки днища в навколофурменн1й зон1. Зм1щення фурми вщ ст1нки ковша на 1/3—1/2 його рад1уса зменшус 1|>п вал1сть вирУвнювання х1М1чного складу й температури

Рис. 3.41. Заглибна фурма

1,41. Ирнстро! для продувки стал) в копии МиАгрпий аатнор (о) 1 установки порожни- |»Т»»М11 II Д11И1Ц1 ковша (б)

|и:ишх способ1В розмпцення за- ИХ фурм сл1Д зазначити !х вста- ННМ шд кутом до вертикально! ось М продувка за шших однакових имГимпечуе б1льше диспергування ЦОГо потоку, р1Вноважне шдвищен- (йТРНеимпоеп перемпиування. "ДНММ 1з иажливих показниюв ефек- Ш'т1 заетосування заглибних фурм (И'Мюеть. Середня стшгасть фурм ЧИНИТ. (>-12 обробок. Основним Ором, що визначае строк служби заг- !НХ фурм, е стшкшть !хньо! вогне- ЦИо! футср|'вки. Нашнтенсившше фур- руймуюп.ся у зош шлакового пояса, ~Тй «кого становить 300 — 500 мм. ,К служби фурми можна подовжи- )'ййс госоиуючи для футер!вки в шла- 1Й .юнI цирконов! вогнетриви. С-Рред дуттьових пристро!в у ДНИЩ1 >|Н пнИчастпие застосовують продув­шим шпберпий затвор (рис. 3.42, а) ~|И1Жниету вставку. Перший споаб пе- ;щно застосовують у мартешвських "Ий- Продувпу иорожиисту штангу / ,ЙМ1 ннпою 1ь в отв1р сталерозливного ^

*

•МИН 1 фпссують рухомою 3 1 неру- 11Н) / плитами шиберного затвора. Продувка тривае 10 — 20 хв (13 ПНУ початку випускання сталт та до появи шлаку на жолоб! марте- Мш) печ!). Па початку продувки витрати газу встановлюють на I 0,.'» 1,0 м'^!/хв 1 поступово (у М1ру наповнення ковша) збшыпу- до '). ,'( м''/хв. Тиск дуття становить 0,4— 0,5 МПа. Витрати газу Тцимуюм. такими, щоб кипшня металу в ковип було ршномтрним. 1М1 ниграти на оброблення стал! не перевищують 0,1 м³/т. Перед Мою шпаку рухома плита затвора перемпцуеться 1 перертзае газо- НIЛ и у трубку, припиняючи подавання у К1ВШ газу. Упииоику для продувки через порожнисту вставку (рис. 42, б) монту- || у дпнщ! ковша. Вона складаеться з двох основних елемент1в — |ДУМ!Н II порожписто! вставки 1 3 ПрОМ1ЖНОЮ ПЛЬЗОЮ 2 1 ГШЗДОВО! 'ЛИ I Имаика мае листову металеву оболоику. Нейтральний газ шдво- 11. цп и.и рубку. Гшздова цегла т вставка виступають над ртвнем дни-

Таблиця 3■ 10. Змша вм1сту елеменив у процес1 розливу вуглецево! стал! ш р!зно1 тривалост! продувки металу аргоном

Елемент	Р13НИЦЯ ВМ1СТУ		%, за тривалост! продувки, хв
	0	2 — 4	6-8	9-10	11-М
С	0,015	0,010	0,011 ^	0,008	0,005
51	0,018	0,021	0,011	0,009	0,008
Мп	0,030	0,027	0,018	0,013	0,013
А1	0,006	0,006	0,004	0,004	0,002

ща ковша, що запобшае створенню охолод1в на поверхш вставки гнели розливання. Увесь пристрш прикршлеиий до зовншшьо'! частини днища ковша. Порожниста вставка розмпцена у зош, що вщстае вгд стшки ковша на 1/3—1/2 його рад1уса 31 зм1щенням на кут 90° вщносно оса каналу для випускання сталь Продувш вставки виготовляють 13 яюсппх високоглиноземистих та основних вогнетривхв.

Шд час оброблеиня стал! в ковнп нейтральними газами важлнио знати мш1мальну тривал1сть продувки, що забезпечуе х1м1чну одно рщшсть розплаву. Залежшсть Х1М1ЧН01 ОДНОР1ДНОСТ1 вуглецево!" сташ В1д тривалостг продувки металу аргоном у ковнп мктшстю 350 т наведено у табл. 3.10. Оброблення стал1 впродовж 7—10 хв дае змогу досягш потребного розподшу вуглецю, мангану I силщда в об'ем! металу. Стушнь неоднорщност! оцшюють за р1зницею М1Ж максимальним 1 мш1маль ним вм1стом елемента тд час розливання.

У процес! продувки металу нейтральним газом у сталерозливному ковип одночасно усереднюеться 1 знижуеться температура металу и об'ем1 ковша. 1з даних, наведених нижче, випливае, що впродовж (» 8 хв забезпечуеться зменшення перепаду температур майже вдв1Ч1 з 21 до 11 °С:

т, хв 0 2-4 6-8 9-10 12-14

М, "С 21 13 И 10 8

За однаковоТ тривалост! продувки гпвидюсть зниження темпера! у ри металу у верхшх шарах ковша М1стк1стю 350 т може коливатися ша

1,9 до 5,6 °С/хв на початку продувки, [стоI ш I знижуючись через 6 хв.

Якщо температура металу не перевишу задану понад 10 °С, то для охолодження ста п дощльно використовувати продувку аргоном

Рис. 3.43. Схема десульфурацп металу в кошт тд м.н вдувания матер1ал1в, що М1стять кальшй:

1 — подавання аргону для створення над шлаком

атмосфери; 2 — подавання сумпш аргону 1 силжсжаш.шм

(або карбщу кальцию); 3 — кришка; 4 —

малоокиснений шлак; 5 — ювш з металом

ипичпого перегр1вання металу в ювш завантажують металеву йЛо сляб.

||д час продувки металу аргоном майже завжди спостер1гаеться »МН>| окисшованост! металу та штотне виведення неметалевих вклю-

уппння порошкопо/ибних матер1ал1в. Як метод ковшового оброб- И металу проводять вдування порошкопод1бних матер1ал!в. У метал IIII ндувають сильш розкисники 1 десульфуруюч1 матер1али, на- МЛйД дужпоземельш елементи. Схему установки для вдування в у струмсш аргону кальщю або його сполук (Са51, СаС₂) зобра- () ин рис. 3.43. За температури рщко! стал1 кальцш випаровуеться, 1йшки газопод1бного кальщю активно взаемоддать 13 киснем 1 аркою

{Са} + [О] = (СаО); {Са} + [5] = (Са5).

Цг11 ежнчб дае змогу знижувати в стал1 вм1ст с1рки 1 кисню менше до 0,005 % кожного. Порошкопод1бт матергали можна вводите в И тпкож у вигляд1 спещально виготовленого дроту. Дли идування у метал порошкопод1бних реагент1в потр1бно мати |Шч<е 111дмов1дного устаткування (пристро! для розмелювання, бунке- I ННенм<»транспорт, фурми тощо). Витрати аргону на пневмотранспорт Нику сплиюкальщю залежать в1д дгаметра часточок (рис. 3.44). Догм 11' 1идомим процесом оброблення металу в ковш! з регулюванням НРритури с розроблений ф1рмою «Сим1томо метал шдастр13» процес 1иуниммя стал1, причому рафгнування 1 гомогешзацш металу та регу- ЙННН Иого температури проводять в одному агрегат! 1К— (7Г. ЦрИ процес застосовують для вир1шення таких завдань: НИ1 р1н,11М1я металу, випущеного 13 печ1 за низько! температури або фрнепого в1д установки безперервного розливання; Иииогешзаци стал! та регулювання И х1м1чного складу; НМилоджсппя плавок, що мають високу температуру, завдяки введению НИИ брухту; |1йф1иуиаипя розплавлено! стал1;

^упАг м³/(хв-т) 0,006

0,004 0,002

(Нжекцп порошку СаЗх або вапна для десульфурацп 1 регулювання |ИНН неметалевих включень у надчистш стал! (наприклад, стал1, з 1 йиютомляють труби для мапстральних трубопроводов, що застосо- Ц|Ц| дни траиспортування високоар- И1НИ газу).

Роли мавлену сталь у ковши иере- Ц||||уюп> за допомогою аргону або азо- Щ) що 1нжектуються через спецхальну

Щ. И 44 ;||1лгж1псть питомих витрат аргону , ни I I <'1«Л1 на пневмотранспортування пику 1И'мкокал 1.Ц1И) л сферичною формою Нити п1д IX д1аметра г1_ч

Рис. 3.45. Схема введения р1дки|ц алюмпию в сталь з використаннчм МГД-шжекцшного оброблення:

1 — крншка; 2 — тигель; 3 — ш/ц и

тор; 4 — канал; 5 ~ електром;

6 — К1вш; 7 — робоча зона; Л' металогазова фурма

верхню фурму, яку занурн >к >I у сталь. Кшець фурми розм! щують поблизу днища конпы Основну К1ЛЬК1СТЬ аЛЮМПШи I легуючих добавок уводять у сталь через заглибний натру бок.

Якщо температура риз плавлено! стал1 нижча за ни тр1бну, то сталь нагр1вають и рахунок теплоти, що виды и еться внаслщок х1м1чноГ реак Ц11 окиснення алюмшш або силщш газопод1бним киснем, який вдупл ють через спещальну кисневу фурму. При цьому швидкють нагр^ваппл становить 4 — 7 °С/хв.

Для отримання низькоарчисто! та надчисто'1 стал1 вапно 1нжек1у ють через фурму, по якш П1сля забезпечення потр1бно'] темпералури подають газ для перемпиування. Для виробництва низьковуглецешп сталей використовують аргоно-кисневе зневуглецювання в агрегат: ком вертерного типу АОИ (Агдоп Охудеп ЙесагЬотгаИоп). Викорп стання при цьому способ! кисню для продувки металу забезпечуе ни

тр1бний окисний потенщал, а поступова замша кисню (у продува./ и

сумшО аргоном знижуе величину р_со \ змщуе вправо р1вновагу рс- акцп окиснення вуглецю. Цей спос1б дае змогу на завершалыпй см ди операцп продувати метал лише аргоном у самому сталеплавп п. ному агрегатк Сум1ш кисню з аргоном зазвичай подають з боку пил ньо'1 частини конвертера. У конвертер заливають нашвпродукт, я к им отримують в електродуговш печ1 або у звичайному кисневому кон игр тер1.

Для того щоб ввести велию дози алюмшш використовують МГД ш жекцшне оброблення стал1 рщким алюм1н1ем (рис. 3.45). В пропей о<1 роблення в тигл1 2 13 розплавленим алюм1н1ем 1 канал1 фурми 8 пин рюеться та пщтримуеться однаковий надлишковий тиск, достатшн л чч продувки розплаву. Алюм1Н1Й пщ час оброблення подаеться 13 тш лл и фурму автономними електромагн1тними силами, що не залежать им тиску. Як агрегат для розплавляння 1 дозування з регульованою ни I р.> ТОЮ рщкого алюмшш 13 М1СТКОСТ1 у фурму використовують МГ/1 VI I I новку магн1тогщродинам1чного типу.