4. Опыт повышения качества стали на оао «Магнитогорский металлургический комбинат»

В качестве примера рассматривается проект реконструкции металлургического производства ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» без остановки действующего производства.

Для обеспечения необходимых требований к качеству металла установлены агрегат доводки стали (АДС) и агрегат ковш-печь (АКП). Выплавку металла проводят в двух двухванных сталеплавильных агрегатах (ДСА), вместимость которых уменьшена с 285 до 175 т для соблюдения оптимального времени разливки. Для производства сортовой заготовки используется следующая технологическая схема: ДСА > АКП или АДС > МНЛЗ.

Разливка стали на сортовых МНЛЗ осуществляется открытой струей. Высокая насыщенность кислородом металла, выплавленного в ДСА, и дополнительное газонасыщение металла вследствие вторичного окисления на разливке отражаются на качестве сортового проката, приводят к появлению поверхностных дефектов из-за нарушения сплошности металла, обусловленного образованием подкорковых газовых пузырей. Для улучшения качества металла проведен комплекс работ, направленный на уменьшение окисленности металла как в ДСА, так и на установках внепечной обработки.

Рис. 13. Зависимость окисленности металла в печи от содержания углерода на выпуске: 1 -- без применения алюмофлюса; 2 -- с применением алюмофлюса (3.8 - 4.9 кг/т).

Применение для предварительного раскисления металла в печи расчетного количества карбида кремния, содержащего ~ 80 % Si и 4 % С, и углеродсодержащего материала УМ-5, содержащего 70 % С и 14 % SiC, позволяет снизить окисленность металла на 75-100 ррm.

Вопросы снижения окисленности металла в печи изучали также при изменении содержания углерода в металле на выпуске и при подаче в печь до выпуска разного количества алюмофлюса, содержащего 4 - 7 % металлического алюминия.

Рис. 14. Зависимость окисленности металла от количества присаживаемого алюмофлюса при постоянном содержании углерода на выпуске.

В качестве критериев оценки были приняты показатели окисленности металла по приходе на АКП и угары раскислителей, применяемых на выпуске, при выплавке стали СтЗсп. Изменение окисленности стали в ковше по приходе плавки на АКП от содержания углерода в металле перед выпуском плавки из печи показано на рис. 13, а изменение окисленности металла от количества присаживаемого алюмофлюса в печь -- на рис. 14.

При увеличении содержания углерода в металле перед выпуском и при предварительном раскислении в печи достигается уменьшение окисленности металла, и, как следствие, увеличивается усвоение ферросплавов, применяемых для раскисления . По разработанной технологии содержание углерода на выпуске должно составлять не менее 0,03 %, а металл должен быть предварительно раскислен в печи алюмо-флюсом (до 7,0 кг/т) либо соответствующим количеством углеродсодержащего материала УМ-5 или карбида кремния.

Понижение окисленности металла на АКП. Для изучения возможности более глубокого раскисления металла и уменьшения пораженности слитка внутренним газовым пузырем на АКП были проведены опытные плавки с применением порошковой проволоки, содержащей силикокальций. Анализ опытных плавок с силикокальцием позволил сделать вывод о том, что применение этого материала приводит к снижению окисленности металла вследствие его более глубокого раскисления, в результате чего имеет место уменьшение балла внутреннего газового пузыря с ростом общего расхода силикокальция (рис. 15).

Рис. 15. Зависимость внутреннего газового пузыря от расхода силикокальция

Рис. 16. Зависимость уменьшения содержания FeO в шлаках на АКП от расхода карбида кремния

Рис. 17. Зависимость степени снижения окисленности металла от расхода карбида кремния

Для уменьшения содержания кислорода в металле и шлаке за счет диффузионного раскисления металла были проведены опытные плавки стали СтЗсп с применением карбида кремния для раскисления шлака. При увеличении расхода карбида кремния до 1 кг/т происходит пропорциональное уменьшение содержания FeO в шлаке (рис. 16) и окисленности металла (рис. 17).

Уменьшение окисленности металла в печи привело не только к снижению окисленности по приходе на агрегаты внепечной обработки, но и к уменьшению угара кремния и марганца в среднем на 8 %. За счет уменьшения содержания кислорода в стали отмечено улучшение качества металла: уменьшение краевых точечных загрязнений на 12 %, газовых пузырей -- внутреннего на 70 %, поверхностного на 21 %.