Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Инструкция по выплавке стали в дуговых печах

Настоящая инструкция составлена на основании «Типовой технологической инструкции по выплавке стали и сплавов в основных дуговых электропечах.

В инструкции регламентированы общие положения технологии выплавки стали в основных дуговых электропечах.

Особенности выплавки отдельных сталей регламентируются частными инструкциями и специальными инструкциями по производству электродов для ЭШП и ВДП. Выплавка сталей производится в соответствии со стандартами и дополнительными требованиями, оговариваемыми графиками ПРО.


I. Подготовка печи к завалке

1. 1. После выпуска плавки подина и откосы тщательно очищаются от остатков металла и шлака. Затем подина и откосы заправляются магнезитовым, доломитовым порошками или их смесью. Для заправки откосов разрешается применять магнезитовый порошок, увлажненный водой.

Заправка должна производиться в минимально короткое время, во избежание охлаждения футеровки печи.

1.2. При значительных повреждениях подины или откосов заправка производится магнезитовым порошком на связке из пека или жидкого стекла.

Пек фракции н.б. 5 мм добавляется к магнезиту в количестве 5—7% по объему и смесь размешивается до однородного состояния.

Заправка на жидком стекле производится после некоторого подстуживания футеровки. Жидкое стекло растворяется в теплой воде в соотношении 1:3 по объему и добавляется к магнезиту до его легкого увлажнения. Не допускаются большие добавки жидкого стекла, т. к. оно сильно снижает температуру плавления магнезита и стойкость наварки подины, что в конечном итоге приводит к повышению содержания окиси магния в шлаках и загрязнению металла неметаллическими включениями.

1.3. При выплавке нержавеющих хромоникелевых сталей с продувкой кислородом заправка производится смесью магнезитового порошка с хромистой рудой (до 30%) или с молотым хромо-магнезитовым кирпичом (до 50%). Приготовление смеси рекомендуется производить в смесительном барабане.

Применение хромистой руды оговаривается частными инструкциями.

После большой заправки рекомендуется заправленные места покрывать известью.

1.4. Подина и откосы, как правило, заправляются тонким слоем (не более 50—70 мм). Если подина чрезмерно углублена или имеются ямки, следует произвести усиленную заправку при выплавке 1—3 плавок стали менее ответственного назначения или паспортной болванки с температурой металла перед выпуском не выше 1600°С и короткой рафинировкой.

1.5. Сортамент сталей и порядок выплавки после холодных и капитальных ремонтов оговаривается частными инструкциями по проведению ремонта.
Первой плавкой после капитального ремонта назначаются чугун а также другие стали, оговаривеемые частными инструкциями.
Высококачественные стали, перечисленные в инструкциях № С-1, С-3, С-5, С-9, С-15, С-16, С-19, и другие стали, контролируемые на неметаллические включения, волосовины или механические свойства на поперечных образцах, выплавляются со второй плавки после холодного ремонта и выплавки хромистых нержавеющих сталей, с третьей плавки после сталей типа 45Г17Ю3 и с пятой плавки после сталей типа Х18Н10Т; футеровка подины должна быть твердой, без ям; стали, перечисленные инструкции № С-4, выплавляются с соблюдением таких же условий и непосредственно после хромистых нержавеющих сталей типа 1—4X13 и т. п.

1.6. При «заросшей» подине и откосах стравливание производится присадками песка, мелкой железной руды, шпата. В этом случае выплавляется металл неответственного назначения или паспортная болванка.

1.7. Размер выпускного отверстия должен быть не менее 250 X 350 мм, кроме случаев, оговариваемых в частных инструкциях.

1.8. Перед включением печи проверяется состояние системы водяного охлаждения, кислородной фурмы, отвода газов из печи, установки электромагнитного перемешивания, трансформатора и другого электрооборудования.

1.9. Песочный затвор должен обеспечивать плотную посадку свода. Состояние свода, заслонки рабочего окна и выпускного отверстия должно обеспечивать хорошую герметизацию печи.

1.10. Токоведущие части печи, свод и каркас, перед включением печи обдуваются сжатым воздухом.

1.11. Рекомендуется специализировать электродуговые печи на выплавке определенного сортамента сталей.


II. Подготовка шихтовых материалов и завалка шихты

2. 1. Стальной лом и отходы передельных цехов должны соответствовать требованиям ГОСТ и заводской инструкции по группировке отходов и обеспечивать плотную укладку шихты в бадье.
Размер кусков шихты должен быть не более 1 м — для печей емкостью до 25 т, 2 м — для печей большей емкости.
Стружка не должна быть вьюнообразной, проржавленной или промасленной.

2.2. Не допускается применение шихты, загрязненной землей, огнеупорами и цветными металлами (в том числе титанистым чугуном). Обезличенные или смешанные отходы, а также вьюнообразная и промасленная стружка используются для выплавки паспортной болванки.

2. 3. Максимальный вес кусков шихты не должен превышать 10% веса садки печи. Количество такой шихты—не более 40% от веса завалки.
Более крупная шихта может применяться только в отдельных случаях с разрешения главного сталеплавильщика.

2.4. Шихта составляется из 20—30% мелкого лома и стружки (количество стружки оговаривается частными инструкциями), остальное — средний и крупный лом. (Крупный лом — вес кусков более 300 кг, мелкий — не более 2 кг).
На подину печи (низ бадьи) загружается мелкий лом, затем крупный и средний лом; сверху укладывается легкая шихта.
Передельный чугун должен соответствовать ГОСТ 805—57.
Электродный бой в кусках не более 200 мм и кокс присаживаются в завалку или перед подвалкой. Желательно, чтобы вся завалка загружалась в печь в один прием.
Запрещается производить подвалку слябов, слитков, недоливков.

2. 5. Вес завалки должен быть таким, чтобы уровень шлака во время рафинировки не превышал основания выпускного отверстия.

2. 6. Никель, кобальт и медь по возможности не должны загружаться под электроды во избежание больших потерь; феррохром заваливается на откосы; ферровольфрам — на середину печи, кокс — под электроды.

2. 7. При выплавке на свежей шихте сталей с контролем неметаллических включений, волосовин, мех. свойств на 'поперечных образцах, а также сталей особо ответственного назначения запрещается применять отходы сталей и сплавов, легированных алюминием, титаном, цирконием, бором, азотом.
Расчетное содержание кремния в завалке не должно превышать 0,5%.
Указанные отходы могут применяться при выплавке сталей, легированных этими элементами, методом переплава, что оговаривается частными инструкциями.
Отходы сталей, легированных кремнием, применяются, как правило, при выплавке нержавеющих сталей.

2.8. Ферросплавы и все другие материалы, применяемые для легирования во время кипа и рафинирования, предварительно прокаливаются в мульдах до покраснения верхних слоев.
Ферросплавы в количестве более 1,5% от веса плавки, при выплавке конструкционных сталей, присаживаются в металл в нагретом докрасна состоянии.

2.9. Известь применяется кусковая свежего обжига (не более 20 часов после выгрузки из печи) без признаков гашения, содержание недопала не должно превышать 15%.

2. 10. Известь, шпат и шамот, применяемые для наведения рафинировочного шлака, при выплавке сталей, контролируемых на волосовины в СПЦ-1 и СПЦ-2, предварительно прокаливаются в газовых печах. Содержание влаги в шлакообразующих материалах — не более 1,5%. Размер кусков шлакообразующих не должен превышать 150 мм.
Шлакообразующие материалы перед вводом в печь в период рафинировки взвешиваются или отмеряются тарированной меркой.

2.11. Порошки ферросилиция, кокса, силикокальция и других материалов, применяемых для раскисления шлака во время рафинировки, должны быть просеяны, иметь фракцию менее 1 мм.

2. 12. Для проведения кипа применяется железная руда 21 класса с содержанием влаги не более 1,5%.

2. 13. Деревянные гребки должны быть сухими.

2. 14. Перед завалкой производится расчет шихты по основным элементам. Расчет заносится в плавильную карту.

2. 15. Разжижение шлака во все периоды плавки производится плавиковым шпатом, флюоритовым концентратом с содержанием 8Ю2 не более 15%, а также отработанным флюсом АНФ-6.
Запрещается применение отработанного флюса АНФ-6 на рафинировке при выплавке сталей по инструкциям С-1 и С-9.
Разрешается во время кипа производить разжижение шлака отработанным синтетическим шлаком.


III. Методы выплавки

3. 1. выплавка производится:

  • А. С полным окислением (на свежей шихте);
  • Б. Переплавом отходов без окисления (сплавлением);
  • В. Переплавом отходов с применением кислорода.

3.2. В зависимости от содержания углерода в готовом металле принимается следующая классификация стали: высокоуглеродистые — нижний предел 0,51 % и более;
среднеуглеродистые — 0,2—0,5%;
низкоуглеродистые — верхний предел не более 0,19%.

3.3. Разрешается продувка металла в печи и в ковше аргоном не ниже марки «В» по ГОСТ 10157—62. Продувка в печи производится трубками диаметром 3/4—1" при давлении около 3 атм; расход аргона примерно 1,0 м3/т стали.
Продувка металла в ковше производится по специальной инструкции.


А. Выплавка с полным окислением

IV. Расчет и завалка шихты

4. 1. Плавки шихтуются из расчета получения в металле после расплавления содержания:
углерода — обеспечивающего окисление его на кипе в соответствии с частными инструкциями;
хрома — не более 0,40 %; никеля, молибдена, меди, кобальта (для сталей, легированных этими элементами) — примерно на нижнем пределе с учетом добавок ферросплавов.

4. 2. Перед завалкой или во время плавления присаживаются известь (20 кг/т) или известняк (30 кг/т), шпат или шамот (5 кг/т). При наличии в шихте кремнистых отходов для обеспечения основности шлака не менее 2,0, во время плавления дополнительно присаживается известь из расчета 6 кг/т на каждые 0,1 % введенного с отходами кремния.

V. Расплавление

5. 1. Плавление производится на полной мощности трансформатора. Для ускорения плавления и во избежание поломок электродов разрешается применение кислорода для подрезки шихты.

5.2. Весь кремний, алюминий и основное количество фосфора, избыточный марганец и различные примеси должны быть окислены во время плавления. Для этого помимо присадки шлакообразующих в соответствии с п. 4. 2. разрешается после сформирования шлака и расплавления 70—80% шихты (за 20—40 мин. до конца плавления) присаживать до 15 кг/т железной руды или водить в металл кислород трубками или фурмой.

5. 3, После расплавления шихты ванна размешивается, отбирается первая проба металла на полный химический анализ, присаживается порция руды, скачивается около 3/4 шлака и наводится новый из извести (15— 20 кг/т) и плавикового шпата.
При необходимости науглероживания металла, шлак скачивается полностью, присаживается электродный бой, кокс или графит, а затем шлакообразующие.
После сформирования шлака производится окисление ванны газообразным кислородом или рудой. Для наведения окислительного шлака разрешается применение отработанных известково-глиноземистых шлаков.

VI. Окислительный период

6. 1. Окисление ванны начинается при хорошем нагреве металла и производится газообразным кислородом, железной рудой или тем и другим одновременно.

6. 2. Окислитель и известь вводятся в таком количестве, чтобы поддерживалось равномерное энергичное кипение ванны, не допуская выброса металла и шлака. Подводимая мощность регулируется в соответствии с количеством вводимой руды, кислорода и температурой металла, которая должна постепенно повышаться.
Перед скачиванием окислительного шлака металл должен быть нагрет на 10—20° выше температуры выпуска плавки из печи.

6. 3. В период кипа шлак должен быть основным, пенистым, жидкоподвижным и самотеком сходить через порог рабочего окна. В случае появления на киле магнезиального шлака его необходимо полностью скачать и навести новый.

6.4. Количество окисляемого углерода на кипе оговаривается в частных инструкциях.
Скорость окисления углерода должна быть 0,4 % в час.

6. 5. Содержание марганца в металле в период кипа не регламентируется за исключением случаев, оговоренных частными инструкциями.

6. 6. Содержание углерода в металле к моменту скачивания шлака должно быть на 0,03—0,05 % ниже нижнего предела с учетом вносимого ферросплавами, но не менее 0,1 % за исключением случаев, оговариваемых честными инструкциями.

6. 7. Содержание фосфора в конце окислительного периода — не более 0,010%.

6. 8. После присадки последней порции железной руды ванна выдерживается до затихания кипения, но не менее 8 мин (при продувке металла кислородом в конце кипа, длительность выдержки сокращается до 3 мин), отбираются две пробы металла и шлак скачивается.

6. 9. Разрешается присадка прокаленного чугуна в количестве до 10 кг/т в конце окислительного периода.

6. 10. Скачивание шлака должно заканчиваться одновременно с получением анализа последней пробы металла на углерод.

6. 11. Во время окислительного периода отбираются 3—5 проб для контроля химического состава металла.

6. 12. Общая продолжительность окислительного периода со скачиванием шлака — 45 мин—1 час 30 мин. Меньшая длительность окислительного периода оговаривается в частных инструкциях.

6.13. Применение кислорода — в соответствии с инструкцией № С-34.

VII. Рафинировка высококачественной конструкционной стали

Рекомендуется рафинировку этой группы сталей производить с электромагнитным перемешиванием в течение 40—60 мин. перед выпуском плавки.

7. 1. После скачивания окислительного шлака обнаженный металл выдерживается не более одной минуты (не считая операции науглероживания), затем присаживается шпат (5 кг/т), шамот (5 кг/т), известь (25 кг/т).
При необходимости после скачивания шлака, вечна Науглероживается электродным боем, графитом или порошком кокса не более чем на 0,05%.
Разрешается частичная замена шамота отходами динасовых огнеупоров или кварцевым песком.
Длительность присадки и плавления шлаковой смеси не должна превышать: 20 мин — в 25 т печах, 25 мин— 30—40 т печах и 30 мин — 60 т печах.
Во время плавления шлаковой смеси в печь вводится порошок кокса для предварительного раскисления шлака,

7. 2. После присадки шпата вводятся марганец на нижний предел, затем кусковой ферросилиций или силикомарганец СиМн17 на 0,10—0,20% кремния.
Феррохром вводится не ранее чем через 5 мин после осадочного раскисления.

7. 3. После расплавления шлаковой смеси и ферросплавов ванна тщательно размешивается, отбирается проба металла на углерод и при температуре, примерно на 15° ниже температуры выпуска, печь уплотняется и переключается на пониженное напряжение (125 в — 15 т печи, 132 в — 25 т печи, 150—160 в — 35- т печи, 180—205 в — 60 т печи) и начинается раскисление шлака. Для каждой печи должен быть установлен электрический режим ведения рафинировки.

7.4. Раскислительные смеси должны быть подготовлены до начала рафинировки.
Первая смесь: 1,0—2 кг/т кокса, 2 кг/т мелкораздробленной извести, 1—2 кг/г порошка 65% ферросилиция, присаживается равномерно по всей поверхности ванны неполными лопатами. Печь плотно закрывается и выдерживается в течение 15 мин.
На низкоуглеродистых сталях разрешается присаживать кокс в чистом виде.

7. 5. Последующие смеси, состоящие из 2 кг/т извести и порошков ферросилиция и силикокальция по 0,7 кг/т, вводятся с интервалом 8—10 мин. На сталях с низким содержанием кремния в готовом металле общее количество раскислителей в последующих смесях может сокращаться до 1 кг/т. В раскислительные смеси может быть введен порошок алюминия (0,5 кг/т), что оговаривается частными инструкциями. Не допускается размешивание ванны гребками и присадка ферросплавов а течение 15 мин после присадки первой и 7 мин после последующих смесей. Последняя смесь вводится за 8—10 мин до выпуска. Перед присадкой каждой раскислительной смеси ванна перемешивается гребками.

7.6. Разрешается замена силикокальция ферросилицием по указанию главного инженера завода.

7.7. В период рафинировки шлаки должны быть высокоосновными, пенистыми и жидкотекучими. Для поддержания восстановительной атмосферы и положительного давления в печи в каждую раскислительную смесь вводится молотый кокс.
Момент образования слабокарбидного или белого шлака отмечается в плавильной карте.
Во время рафинировки шлак должен быть слабокарбидным (по внешнему виду) или белым. К выпуску слабокарбидный шлак переводится в белый. Во время рафинировки отбираются 3—5 проб на хим. анализ.

7. 8. Перед присадкой третьей раскислительной смеси отбирается проба шлака, содержание FеО в которой не должно превышать 1,0%.

7. 9. Ферросплавы присаживаются в соответствии с разделом XVII. После ввода феррованадия и кускового ферросилиция на шлак присаживается 1—2 раскислительные смеси. За 8—10 мин до выпуска разрешается присаживать на шлак порошок алюминия до 1 кг/т в смеси с мелкодробленным шпатом. Разжижение выпускного шлака производится дробленным шпатом (куски н. б. 20 мм) перед присадкой последней раскислительной смеси.

7.10. Разрешается, корректировка содержания углерода на 0,01—0,03% прокаленным чугуном не ранее чем за 15 мин до выпуска.

7.11. Длительность рафинировки для печей емкостью 5 т — 1 час 20 мин—1 час 40 мин, для печей 18—50т — 1 час 30 мин — 2 часа 00 мин, для 60 т печей — 1 час 30 мин — 2 часа 15 мин.
Выдержка под белым шлаком (черепок белого цвета) — не менее 1 часа.

7.12. Перед выпуском плавки, до ввода кускового алюминия, отбирается проба шлака на хим. анализ, в которой должно быть:
FеО — не более 0,4%, СаО — 50—60 %, МnО — не более 15%.

VIII. Рафинировка качественной стали 8.1. После скачивания окислительного шлака металл, в случае необходимости, науглероживается не более, чем на 0,15% углерода, после чего присаживается шпат 2,5 кг/т, шамот 10 кг/т, легирующие и раскислители (ферромарганец, ферросилиций, силикомарганец) на нижний предел содержания марганца и кремния—на 0,13—0,20% — для сталей с содержанием кремния а готовом металле выше 0,40% и на 0,10—0,15% — для сталей с более низким содержанием кремния (без учета угара), после этого присаживается феррохром и известь (30 кг/т). Разрешается применение силикохрома взамен силикомарганца и ферросилиция.
Во время плавления шлаковой смеси разрешается присаживать порошок кокса для предварительного раскисления шлака. Разрешается частичная замена шамота отходами динасового кирпича и чистым кварцевым леском.

8.2. После расплавления шлаковой смеси и ферросплавов металл и шлак размешивается, отбирается проба металла на углерод, печь переключается на пониженное напряжение (см. п. 7.3), уплотняются экономайзеры и начинается раскисление шлака порошками кокса и ферросилиция.
В состав раскислительной смеси вводятся: 1—1,5 кг/т порошка кокса, 1—1,5 кг/т порошка 65% ферросилиция и 2—3 кг/т мелкораздробленной извести. Печь плотно закрывается на 10—15 минут.
Последующие смеси, примерно, такого же состава присаживаются через каждые 8—10 мин или через 10— 12 мин в зависимости от длительности рафинировки.
Кокс присаживается в зависимости от содержания углерода в металле.

8.3. Во время рафинировки шлак должен быть слабокарбидным или белым. К выпуску слабокарбидный шлак переводится в белый.

8. 4. В течение всей рафинировки печь должна быть хорошо уплотнена, в печи поддерживаться восстановительная атмосфера при положительном давлении.
Шлаки должны быть высокоосновными, жидкоподвижными, пенистыми.

8. 5. Присадка чугуна для корректировки углерода -на 0,01—0,05%—прекращается за 10 мин до выпуска.
Ферросплавы присаживаются в соответствии с разделом XVII.

8. 6. Длительность рафинировки — 50 мин—1 час 40 мин, что уточняется частными инструкциями. Выдержка под белым шлаком не менее 30 мин, кроме случаев, оговоренных в частных инструкциях.
Для сталей, легированных кремнием, указанная выдержка под белым шлаком должна быть до присадки кускового ферросилиция.

8. 7. Перед выпуском плавки до ввода алюминия отбирается проба шлака на хим. анализ, содержание FеО в которой должно быть н. б. 0,5%, СаО — 50—60%.

8.8. Разрешается производить науглероживание металла в ковше графитовым порошком не более чем на 0,03% С.


Б. Переплав легированных отходов без окисления (сплавлением чистых материалов)

IX Шихта

9.1. Шихта составляется из отходов переплавляемой стали и сталей близкого хим. состава, углеродистых отходов, мягкого железа и ферросплавов из расчета получения по расплавлении содержания углерода на 0,02—0,10% ниже нижнего предела.
В случае необходимости в завалку вводится электродный бой или кокс.
Расчетное содержание фосфора с учетом вносимого ферросплавами во время рафинировки должно быть на 0,003% ниже допустимого в стали.
Для понижения содержания фосфора, углерода и других элементов в шихту вводятся отходы с низким содержанием этих элементов, а в случаях, предусмотренных частными инструкциями, специальная паспортная болванка или мягкое железо.

9.2. Запрещается применение отходов сталей, легированных кремнием, алюминием, титаном и элементами, не удаляемыми в процессе плавки, проржавленной шихты, рослых слитков, гранулированного и прессованного никеля и гранулированного ферроникеля, закиси и окиси никеля, молибденового концентрата.

9.3. Перед завалкой производится расчет шихты по основным элементам, который заносится в плавильную карту.

В остальном руководствоваться разделом II.
X. Завалка

10, 1. Перед завалкой шихты на подину присаживают известь (10—20 кг/т) или известняк (40 кг/т), шамотный бой, шпат или отработанный флюс АНФ-6 в количестве 5 кг/т.
При выплавка высокоуглеродистых сталей шлакообразующие разрешается присаживать в начале плавления,
При выплавке низко и среднеуглеродистых сталей шлакообразующие присаживаются только перед завалкой.

10. 2. Порядок завалки шихты и ферросплавов — в соответствии с разделом II.
Мягкое железо не рекомендуется заваливать непосредственно на подину.

10. 3 При выплавке низкоуглеродистых сталей не допускается включение печи с электродами, имеющими на концах трещины и ниппельные гнезда.

XI. Расплавленне

11,1. В конце плавления металл тщательно перемешивается гребками или ЭМП для ускорения растворения легирующих добавок и равномерного распределения их в металле.
Рекомендуется производить раскисление шлака порошком кокса.
По расплавлении шихты отбирается проба металла на хим. анализ.

11.2. При выплавке сталей с высоким содержанием хрома, вольфрама, ванадия, марганца, ниобия шлак периода плавления разрешается не скачивать.
При магнезиальных шлаках и необходимости науглероживания металла, шлак скачивается после предварительного раскисления его до восстановления окислов легирующих элементов, раскислительными смесями (0,5 кг/т ферросилиция и 0,5 кг/т силикокальция с известью).

11.3. К началу восстановительного периода металл должен быть нагрет до температуры выпуска, если шлак скачивается, и на 15—20° ниже, если шлак не скачивается и значительных добавок ферросплавов не будет.

XII. Рафинировка

12.1. Проводится аналогично выплавке на свежей шихте или регламентируется частными инструкциями.


В. Выплавка конструкционных и инструментальных сталей переплавом отходов с применением кислорода

XIII. Шихта

13.1. Шихта составляется из легированных и углеродистых отходов, ферросплавов, кокса или электродного боя.
В завалку или во время плавления вводится известь (10—15 кг/т). Требования к шихте, хим. составу металла после расплавления, технологии продувки кислородом устанавливаются частными инструкциями.

13.2. При низком содержании фосфора в шихте, для уменьшения угара вольфрама, молибдена разрешается проводить плавление инструментальной и конструкционной стали под шамотным шлаком. В этом случае в завалку или во время плавления взамен извести присаживается шамотный порошок или отходы шамота в количестве 15 кг/т.

XIV. Расплавление и продувка кислородом

14. 1. Расплавление производится е соответствие с разделом V (исключая п. 5.2).
После расплавления шихты отбирается проба металла на хим. анализ и металл, при необходимости, продувается кислородом в соответствии с инструкцией. Перед продувкой металла кислородом разрешается присаживать кусковой ферросилиций на 0,15—0,40% кремния по расчету.

14. 2. В случае повышенного содержания фосфора и марганца по расплавлении разрешается производить частичное окисление ванны железной рудой, что оговаривается частными инструкциями. В этом случае шлак скачивается начисто и рафинировка проводится как при выплавке с полным окислением.

14. 3. Для снижения температуры металла после продувки при выплавке всех сталей разрешается присаживать ДО 50 кг/т прокаленных отходов прокатного производства выплавляемой или близкого хим. состава стали, а также стали ШХ15.
Размер кусков — не более 140x140x1200 мм.


Г. Выплавка переплавом с применением кислорода высоколегированных сталей с содержанием хрома выше 6%

XV. Шихта

15. 1. В качестве шихты применяются отходы выплавляемой или близкого хим. состава стали, кремнистых, алюминиевых и углеродистых сталей, закись и окись никеля н. б. 4% и никель, ферроникель, молибденовый концентрат (трехокись молибдена).
Количество стружки — не более 30%.
При отсутствии отходов нержавеющих сталей применяется феррохром марок ФХ-100—ФХ800.
При выплавке сталей с пониженным содержанием фосфора применяется низкофосфористая паспортная болванка 23А или катаная заготовка.
При выплавке сталей, контролируемых на волосовины, применяются только чистые внутризаводские отходы, не легированные титаном.
Плавки шихтуются на получение после расплавления хрома не более:
14,0% — при содержании углерода в стали до 0,12%,
12,0% — при содержании углерода в стали до 0,08%,
8,0% — при содержании углерода в стали до 0,06%.
Плавки шихтуются на получение в металле после расплавления: углерода на 0,2—0,4% выше верхнего предела, никеля и молибдена — в заданных пределах с учетом вводимого феррохрома и других легирующих.
Содержание кремния в шихте должно быть н. б. 0,8%, при наличии алюминия в шихте количество кремния уменьшается в соотношении 1:1. В конце плавления шихты а печь присаживается силикохром или ферросилиций из расчета ввода кремния в металл не более 0,1%.
На подину перед завалкой или во время плавления рекомендуется присадка извести или известняка 10—15 кг/т,

XVI. Плавление, продувка металла кислородом и раскисление шлака

16.1. Подрезка кислородом начинается после расплавления не менее 80% шихты; продувка металла производится после расплавления не менее 90% шихты при температуре не ниже 1580°. Давление кислорода в кислородопроводе ~8—12атм.
Продувка заканчивается при содержании углерода, обеспечивающим проведение рафинировки и получение заданного хим. состава.
Продувка, как правило, производится фурмами.
В начале продувки шлак подкачивается на 50—80 %.

16. 2. Во время продувки ванны На сталях типа Х18Н10Т после интенсивного загорания углерода может присаживаться гранулированный углеродистый феррохром.
Феррохром в количестве 55—75 кг/т подается равномерно со скоростью 300—400 кг/мин через отверстие в своде из специального бункера.

16.3. После продувки металла шлак раскисляется:
а) на сталях с допустимым содержанием кремния до 0,8% — дробленным, гранулированным силикохромом или 45—65% ферросилицием (фракции н. б. 30 мм) из расчета 10—15 кг/т.
Раскислители присаживаются сразу после продувки, затем вводится известь (10—20 кг/т) и феррохром. Во время проплавления хрома шлак дополнительно раскисляется порошком 05% ферросилиция в количестве 2— 3 кг/т;
б) на сталях с допустимым содержанием кремния до 0,60% — порошком 65% ферросилиция в количестве 5—7 кг/т.
При выплавке сталей, контролируемых на волосовины, типа ЭИ69, ЭИ240 и др. раскисление шлака производится только молотыми раскислителями.
Разрешается раскисление металла кусковыми раскислителями (силиномарганцем, 45% ферросилицием, кусковым алюминием и др.), что оговаривается в частных инструкциях.
Содержание хрома в шлаке в конце раскисления должно быть не более 9%.
В летнее время вместо извести рекомендуется при-менять просушенный известняк.

16.4. После расплавления шлак скачивается начисто, затем начинается рафинировка.
Разрешается проведение рафинировки без скачивания шлака в соответствии с частными инструкциями.

16.5. Для снижения температуры металла после продувки при выплавке всех марок стали разрешается присаживать до 100 кг/т отходов в соответствии с п. 14.3.

16.6, Рафинировка металла производится в соответствии с частными инструкциями.


XVII. Порядок присадки ферросплавов в металл

17.1. Плавильный мастер должен иметь хим. состав всех ферросплавов, употребляемых на данную плавку.

17.2. Марганец металлический, ферромарганец, ферромарганец доменный, ферромарганец низкофосфористый углеродистый, силикомарганец на сталях, легированных марганцем, присаживаются в нераскисленный или раскисленный металл, а азотированный ферромарганец присаживается только в раскисленный металл.

17.3. Феррохром, ферросиликохром (силикохром), сплав хрома и марганца на плавках с окислением присаживаются в нераскисленный металл вначале рафинировки, так и в раскисленный металл.
Корректировка содержания хрома до 0,1 % (включительно) допускается за 10 мин до выпуска, при больших добавках — за 15—20 мин.
Азотированный феррохром присаживается в раскисленный металл в соответствии с частными инструкциями.
На плавках без окисления основное количество феррохрома вводится в завалку.

17.4. Ферровольфрам, ферровольфрам с молибденом, вольфрамовый концентрат и лигатура железо—вольфрам—молибденовая, на плавках с полным окислением присаживаются на среднее содержание в стали в конце кила, на выдержке или в начале рафинировки.
При корректировке до 0,2% ферровольфрам вводится не позже, чем за 20 мин до выпуска, а при больших добавках — за 40 мин в кусках не более 50—60 мм.
После добавок ферровольфрама металл тщательно перемешивается.
Алюмотермические шеелитовые или вольфрамитовые брикеты присаживаются на зеркало металла в начале восстановительного периода.
При выплавке высоковольфрамистых сталей с кислородом и без кислорода ферровольфрам вводится в завалку.

17.5. Ферромолибден на плавках с полным окислением присаживается в конце плавления шихты или в начале кипа, при выплавке переплавом — в завалку. Отходы металлического молибдена вводятся в конце плавления шихты или в начале кипа.
Молибдат кальция вводится на плавках с окислением в начале кипа сразу после скачивания шлака, полученного после расплавления.
Молибденовый концентрат (трехокись молибдена) при выплавке с полным окислением присаживается в завалку, перед подвалкой шихты или после скачивания плавильного шлака перед началом кипа. При этом расчетное содержание углерода в шихте увеличивается с учетом введенного концентрата.
При выплавке способом переплава отходов с применением кислорода порядок присадки молибденового концентрата должен быть следующим:

а) на нержавеющих сталях типа 03Х17Н13М2-3Т молибденовый концентрат присаживается после расплавления шихты и подкачивания шлака.
Дополнительно вводится дробленный ферросилиций, силикохром в количестве 30—50% от веса трехокиси молибдена;

б) на быстрорежущих сталях концентрат в банках присаживается в завалку в количестве до 50 кг/т шихты; при этом в завалку присаживается также кокс из расчета восстановления трехокиси молибдена;

в) на остальных сталях молибденовый концентрат присаживается перед завалкой, подвалкой шихты или в конце плавления перед продувкой. В случае продувки металла кислородом вводится дробленный ферросилиций из расчета 1/3 от веса трехокиси молибдена.
Молибдат кальция и молибденовый концентрат (трехокись молибдена) разрешается применять при выплавке всех сталей для специальных заказов.
Корректировка содержания молибдена на рафинировка производится только ферромолибденом или отводами металлического молибдена.
На высоколегированных сталях при корректировке до 0,2%ферромолибден вводится не позже, чем за 20 мин до выпуска, а при больших добавках — за 30—40 минут.

17.6. Никель и никельсодержащие материалы вводятся в завалку на нижний предел заданного состава с учетом содержания никеля в шихте и присаживаемых ферросплавов.
Гранулированный и прессованный никель, ферроникель и закись никеля вводятся только в завалку на плавках с полным окислением и при выплавке переплавом с применением кислорода.
Для корректировки хим. состава плавки во время кила и рафинировки применяется только электролитический, огневой — чушковый или карбонильный никель (НКС).
При выплавке конструкционных и инструментальных (сталей корректировка содержания никеля, как правило, производится во время кипа.
Порошкообразная окись и закись никеля (до 40 кг/т) присаживаются в конце плавления шихты.
Усвоение никеля из окиси никеля принимается 94%. Для более высокого усвоения никеля после загрузки окиси или закиси никеля присаживаются силикохром, Ферросилиций. Закись и окись никеля разрешается применять при выплавке всех сталей, кроме случаев, оговариваемых частными инструкциями.

17. 7. Феррованадий в кусках не более 50 мм вводится:
на 0,05—0,15% ванадия—за 10 мин до выпуска, на 0,2—0,5% ванадия — за 15—20 мин, на более высокое содержание — за 20—40 мин до выпуска.
Содержание кремния в металле перед присадкой феррованадия должно быть не менее 0,17%.
После ввода феррованадия на шлак присаживаются 1-2 раскислительные смеси.

17.8. Ферросилиций для легирования металла кремнием (нижний предел более 0,35%) вводится за 10—20 мин до выпуска при содержании кремния в металле не менее 0,25%, кроме случаев, оговариваемых частными инструкциями.
При выплавке высококачественной стали применяется 75% и 65% ферросилиций.

17.9. Легирование титаном производится при хорошо нагретом и раскисленном металле.
За 10—20 мин до выпуска плавки при температуре металла, примерно, 1630° шлак скачивается, присаживается 25—30% ферротитан и затем шлаковая смесь из извести 12 кг/т и шпата 3 кг/т или 100% отработанного синтетического известково-глиноземистого шлака (15 кг/т). Высокопроцентный (65—70%) ферротитан и отходы металлического титана (губка, брикеты, куски...) вводятся, как правило, в ковш до выпуска плавки.
Разрешается присадка 30% ферротитана на шлак непосредственно перед выпуском (за 3—6 мин) при температуре металла, примерно 1620°, который растворяется при (перемешивании без включения тока.
За 1—2 мин до выпуска шлак в печи раскисляется порошком алюминия в количестве 2 кг/т при применении 70% ферротитана и отходов металлического титана и 1 кг/т при использовании 30% ферротитана. Присадка ферротитана или титана на 0,05—0,20% титана производится без скачивания шлака за 5-—10 мин до выпуска.
Губчатый и прессованный титан предварительно просушивается в сушильной печи при температуре 200—600°С.

17. 10. Ферробор, ферроборал при выплавке конструкционных сталей вводятся в печь за 3—6 мин до выпуска после раскисления металла алюминием и титаном.
При выплавке других сталей условия ввода сплава бора оговариваются частными инструкциями.

17.11. Алюминий, ферроалюминий для легирования металла вводятся в печь за 15—20 мин до выпуска после скачивания шлака либо в ковш до слива плавки.
Алюминий для окончательного раскисления металла и получения заданного зерна вводится в металл в виде квадратных кусков весом до 5 кг, насаженных по центру На железные прутки, за 2—3 мин до выпуска. Куски алюминия погружаются в металл на максимальную глубину и выдерживаются в спокойном состоянии до полного растворения.
Посла присадки алюминия металл тщательно размешивается двумя гребками или ЭМП.
Разрешается производить раскисление стали алюминием в ковше. В этом случае квадратные куски алюминия насаживают на прутки диам. 22 мм На расстоянии 0,2—0,3 м один от другого, которые до выпуска плавки жестко закрепляются на борту ковша в специальных проушинах так, чтобы нижний кусок был на расстоянии не более 0,5 м от дна ковша.

17. 12. Силикокальций применяется в виде порошка для раскисления шлака.
Кусковой силикокальций фракции Н. б. 50 мм разрешается присаживать на шлак при выплавке нержавеющих сталей с повышенным содержанием кремния и в ковш под струю металла в соответствии с частными инструкциями.

17.13. Феррониобий в кусках не более 20 кельциобиевая или железониобиевая лигатура присаживаются в начале рафинировки на обнаженный металл в нагретом докрасна состоянии. После присадки феррониобия и лигатур ванна тщательно перемешивается и наводится рафинировочный шлак.
Выпуск плавки разрешается не ранее чем через 1 час 30 мин после присадки феррониобия и 1 час после присадки лигатур.
При выплавке металла для ЭШП и в индукционной печи выдержка металла с ниобием должна быть не менее 40 мин.
Корректирующие добавки ниобия на рафинировке, не более, чем на 0,10%, разрешается, производить за 1 час до выпуска, а специально никель-ниобиевой или железониобиевой лигатурой (с содержанием ниобия 20—25%) с температурой плавления не выше 1500°С — за 40 мим.
Феррониобий и лигатура, содержащая ниобий, присаживаются в печь только в присутствии плавильного мастера и контролера ОТК. Время присадки феррониобия и лигатуры отмечается в плавильной карте с подписью плавильного мастера и контролера ОТК.

17. 14. Кобальт на нижний предел требуемого содержания присаживается в конце плавления.

17. 15. Медь присаживается в завалку или в конце кипа на нижний предел требуемого содержания.


XVIII. Подготовка плавки к выпуску

18. 1. Выпуск плавки производится при нормальной вязкости шлака через хорошо разделанное выпускное отверстие.
При густом шлаке за 10—15 мин до выпуска присаживается мелкий плавиковый шпат и шлак тщательно обгоняется вкруговую деревянными гребками до исчезновения отдельных сгустков шлака и кусков огнеупоров.

18.2. Желоб не должен иметь углублений, остатков скрапа. После ремонта и подмазки желоб прокаливается до покраснения.

18.3. Перед выпуском плавки площадка над сводом, задняя часть свода и каркас печи, желоб, рабочая площадка у желоба и ковш тщательно продуваются сжатым воздухом.

18.4. Металл сливается в ковш компактной струей. Шлак и металл должны хорошо перемешиваться в ковше.

18.5. Длительность выпуска высококачественной стали из печи в ковш должна быть не более:
3 мин — для печей емкостью 5—25 т; 4—5 мин — для печей емкостью 30—40 т; 6 мин — для печей емкостью 50—60 т. Длительность слива плавки фиксируется в плавильной карте.

18.6. Выпуск сталей, контролируемых на волосовины и неметаллические включения, производится в ошлакованные ковши.
Не допускается выпуск этих сталей в ковши после частичного ремонта, после разливки высокомарганцовистых, высокохромистых и высокотитанистых сталей (типа Х18Н10Т, Х25Т, Х28, ЭИ654, ЭИ94, 45Г17Ю3, ЭИ481, 18ХГТ, Х17 и т. п.).
Разрешается выпуск в ковш высокомарганцовистых и высокотитанистых сталей после разливки этих же сталей.
Металл, идущий по заказам ГОСТ 4543—71 и другим, в которых остаточное содержание титана допускается ни более 0,03%, нельзя сливать в ковш после разливки с сталей, содержащих титана более 0,1%. Другие особые требования к футеровке ковша оговариваются в частных инструкциях.

18.7. Выдержка металла в ковше: более 10 т — не менее 10 мин, весом до 10 т — не менее 7 мин.

Источник [7] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Технологические инструкции
Вернуться на главную: Черная металлургия