2. Обработка шлака в ковше твердыми шлакообразующими смесями и порошкообразными материалами

При наличии избытка тепла или средств подогрева металла определенная степень рафинирования металла обеспечивается и без предварительной подготовки жидких шлаков. Чаще всего используется смесь, состоящая из свежеобожженной извести и плавикового шпата в соотношении 4:1, размер кусков до 40-50 мм с расходом до 10кг/т. Технологией предусматривается перегрев металла перед выпуском на 15˚С, отсечка плавильного шлака, определенная последовательность ввода в ковш раскислителей и ферросплавов из расчета обеспечения до 0,02% алюминия в стали. ТШС присаживается в ковш после наполнения его металлом на 0,3-0,5 высоты. Степень десульфурации составляет от 20 до 50%. Она тем выше, чем больше расход ТШС и раскислителей и чем тщательнее отсекается плавильный шлак. Продувка ванны аргоном повышает степень десульфурации. Этот способ применяется и при частичной замене синтетического шлака.

На комбинате «Азовсталь» при использовании многокомпонентной ТШС обеспечивается содержание в трубной стали не более 0,010% серы. В составе смеси 60% извести, 20% плавикового шпата, 10% магнезитового порошка и 10% алюмошлака (в его составе 85% металлической части).

Технология применения ТШС отличается простотой, но она не всегда обеспечивает высокие стандартные результаты по повышению качества металла.

Существенно повысить степень использования рафинирующих реагентов удается при измельчении их до порошкообразного состояния и глубинном вводе в обрабатываемый металл вместе с металлическими составляющими (Al, Ca, Mg и их сплавами). Применение измельченных реагентов обеспечивает максимальную контактную поверхность, быстрый прогрев и взаимодействие их с металлом.

Помол материалов производится на шаровых мельницах со взрывобезопасным исполнением в атмосфере нейтрального газа. Фракции до 0,4 мм должно быть не менее 85%, а фракция более 2 мм отсеивается на контрольном сите. Для обеспечения хорошей текучести смеси необходимо уменьшать шероховатость частиц. что достигается, например, повышением температуры обжига извести до 1400˚С. При этом снижается и гигроскопичность смеси. Кальций магний и др. активные реагенты безопасней применять в виде гранул в оболочке из хлористых солей ЩЗМ.

Сначала была внедрена инжекционная технология ввода порошковой смеси в глубь металла в потоке газа носителя (аргон, азот, воздух, окислительные и восстановительные газы). Схема типовой установки для вдувания порошкообразных материалов в ковш приведена на (рис.7.27).

Рис. 7.27. – Принципиальная схема установки для ввода порошкообразных реагентов в ковш кислородно-конвертерного цеха комбината «Азовсталь»:

1 – 3 пневмопитатели с силикокальцием; 4 – загрузочный контейнер; 5 – пневмоцилиндры; 6 – клапан загрузочный; 7 – фурма; 8 – переключатель потоков; 9 – материалопроводы; 10 – весоизмерительное устроство; 11 – отсечной клапан; 12 – инжектор; 13 – отсечные клапаны с электромагнитным управлением.

В составе установки пневмопитатели аэрационного типа, загрузочное устройство, весоизмерительная аппаратура, инжектор и пр. Доставляют порошкообразный материал в специальных герметических контейнерах с пневмовыдачей материалов. Срок использования порошковой извести 24 часа. Отечественные установки работают при расходе газа по системе 10-30 л/кг смеси. Непосредственно в металл ковша порошковые реагенты вводят через погружную фурму сверху или через газопорошковые сопла, установленные в канале шибера.

Обработка металла порошкообразными материалами применяется с целью дефосфорации, десульфурации, науглероживания, модифицирования, раскисления и пр.