§ 4. Производительность унрс

Годовую производительность УНРС с вытягиванием слитка из кристаллизатора (т) при работе методом "плавка на плавку" и с "паузами" определяют соответственно по формулам:

„ „ 1440т „. _ 1440

и ₌ р _{ап и} и _ р _fln>

mt_M + t_n t_M + t_n

где P – масса жидкой стали в ковше, т; п – число рабочих суток УНРС в году; t_M– длительность разливки одного ковша, мин; t_n– длительность паузы (подготовки машины к разливке следующей плавки или серии плавок), мин; т – число плавок в серии, отливаемых без перерыва (обычно 8–10); а – выход годных слитков, равный 0,95–0,97 (т.е. 95–97 % от массы жидкой стали).

По нормативам число рабочих суток УНРС в году принимается 291 (остальное время– ремонты, замены кристаллизатора и секций вторичного охлаждения, перестройка машины на отливку слитков иного сечения). Величина t_n для двух-ручьевых слябовых УНРС при работе методом "плавка на плавку" принимается равной 160 мин, при работе с паузами 60 мин; для сортовых УНРС, работающих с паузами 45–60 мин. При этом величина t_n должна быть скорректирована с ритмом подачи жидкой стали от печей. Иначе говоря, если длительность t_n не совпадает с ритмом подачи ковшей, к времени t_n надо добавить время ожидания ковша.

Длительность разливки плавки (мин) равна:

t_M = P/(NFvd),

где N– число ручьев; F– площадь поперечного сечения отливаемого слитка, м²; v – линейная скорость разливки, м/мин; d – плотность стали, величину которой в подобных расчетах принимают 7,8 т/м³ для спокойной и 7,3 т/м³ для кипящей стали.

Скорость разливки (м/мин) приближенно можно определить по формуле

v = К(а + b)/(ab),

где а и Ъ – толщина и ширина отливаемого слитка соответственно, м; К– коэффициент, учитывающий марку разливаемой стали и уровень совершенства конструктивных узлов

597

УНРС. Величину К при разливке углеродистых сталей обыкновенного качества и низколегированных конструкционных сталей принимают для слябовых и сортовых УНРС соответственно 0,28– 0,30 и 0,14; при разливке углеродистых, легированных конструкционных и высокоуглеродистых сталей соответственно 0,22 и 0,11 м²/мин.

Г л а в а 7. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА. ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ

Современная техника предъявляет все более высокие требования к качеству стали. В тех случаях, когда проведение операций, обеспечивающих требуемое качество металла, непосредственно в самом агрегате связано с потерей его производительности и недостаточно эффективно, операции переносят в ковш или во вспомогательную емкость. Проведение технологических операций вне плавильного агрегата называют вторичной металлургией (ковшевой металлургией, внеаг-регатной обработкой, внепечной обработкой, ковшевым рафинированием). Основную цель вторичной металлургии можно сформулировать как осуществление ряда технологических операций быстрее и эффективнее по сравнению с решением аналогичных задач в обычных сталеплавильных агрегатах.

В настоящее время методами внепечной металлургии обрабатывают сотни миллионов тонн стали массового назначения, установки для внепечной обработки имеются на всех заводах качественной металлургии. Обработке подвергают металл, выплавленный в мартеновских печах, дуговых электропечах и конвертерах. Быстрое распространение в широких масштабах внепечной обработки объясняется рядом причин:

1. Распространением метода непрерывной разливки стали, который, в свою очередь, для высокопроизводительной рабо ты установок требует точного (и стандартного от плавки к плавке) регулирования температуры и химического состава металла. В результате практически вся сталь, разливаемая на установках непрерывной разливки, подвергается внепеч ной обработке.

2. Непрерывно увеличивающиеся масштабы производства сталей ответственного назначения, которые трудно получить при обычной технологии плавки.

598

3. Возрастающими масштабами производства сталей и сплавов с особо низким содержанием углерода.

4. Повышением требований к качеству рядовых сталей, выплавляемых в конвертерах и мартеновских печах.

5. Определенную роль в распространении новых методов вторичной металлургии играет и то обстоятельство, что эти методы позволяют коренным образом изменять структуру и тип потребляемых ферросплавов и раскислителей в сторону существенного снижения требований к их составу и соот ветствующего их удешевления. Например, использование ме тода аргоно-кислородной продувки позволило перерабатывать высокоуглеродистые ферросплавы и отказаться от использо вания дорогих низкоуглеродистых ферросплавов (см. далее).

6. Наличие в цехе агрегатов, в которых осуществляется внепечная обработка стали, позволяет сократить (или вообще исключить) проведение периода доводки в собственно сталеплавильных агрегатах. Особенно это касается электро дуговых и мартеновских печей. Соответственно возрастает производительность этих агрегатов, снижается расход огне упоров, топлива, электроэнергии и т.д.

В результате внедрения методов внепечной обработки в современных электродуговых печах осуществляется только расплавление шихты, а все операции по доводке металла производятся в агрегатах внепечной обработки.

7. Современные методы внепечной обработки позволяют получать сталь с очень малым ("ультранизким") содержанием углерода (<0,003 %) и азота (<0,003 %). В результате ста ло возможным появление нового класса сталей – так называ емых /F-сталей (от англ. Interstitial Free Steels). Ввод в состав этих сталей небольших количеств карбидо- и нит- ридообразующих элементов (таких как титан, ниобий, бор) позволяет полностью исключить наличие свободных атомов внедрения – углерода и азота – в кристаллической решетки при любых условиях охлаждения после прокатки и термичес кой обработки и существенно повышает пластические свойст ва, деформируемость и штампуемость сталей.

Уникальные свойства //''-сталей предопределили их быстрое и повсеместное распространение (особенно – в автомобилестроении).

В нашей стране производство /F-сталей организует Новолипецкий металлургический комбинат.

599