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

Эффективность вакуумирования стали

Поскольку наибольший эффект достигается при вакуумировании раскисленной стали, продолжительность плавки в электропечи стали, предназначенной для последующего вакуумирования, целесообразно сократить, исключив или значительно сократив восстановительный период. Поэтому с распространением внепечной дегазации получила более широкое распространение и технология плавки в электропечи с одним шлаком.

По некоторым оценкам выплавка стали при вакуумировании одним шлаком по сравнению с работой на двух шлаках увеличивает производительность сталеплавильной печи на 30%. Только в результате этого себестоимость стали, подвергнутой дегазации же по наиболее дорогостоящему варианту ASEA — SKF, не превышает себестоимости стали, выплавленной по обычной технологии двумя шлаками, хотя качество первой заметно выше.

В странах СНГ освоена технология производства высокохромистых нержавеющих сталей с применением окислительного вакуумирования стали в ковше. Эта технология позволяет получать низкоуглеродистые нержавеющие стали без использования дорогостоящего рафинированного феррохрома. Окислительное вакуумирование с продувкой в ковше металла аргоном позволяет снизить содержание в нем углерода на 0,08—0,12% без угара хрома. При этом себестоимость стали уменьшается более чем на 8 руб/т по сравнению с ее себестоимостью в случае использования обычной технологии.

В результате внепечной дегазации:

  • уменьшается или полностью подавляется флокеночувствительность сталей,
  • уменьшается поражение ее газовыми включениями и волосовинами,
  • снижается у загрязненность неметаллическими включениями
  • уменьшается склонность стали к старению.

Однако вакуумирование нераскисленной или полураскисленной стали не позволяет полностью использовать возможности электроплавки по удалению серы, в связи с чем сталь, подвергаемая внепечной дегазации, как правило, в большей мере загрязняется серой. Этим объясняется продолжение поисков путей решения проблемы десульфурации металла в процессе вакуумирования.

Вакуумирование стали в струе исключает возможность заметного удаления серы в шлак, а вакуумирование в ковше протекает при условиях, мало благоприятных для перехода серы в шлак. Значительными потенциальными возможностями в отношении десульфурации обладает, по-видимому, метод ASEA — SKF.

С точки зрения эффективности удаления серы заслуживает внимания разработанный в СССР метод так называемой вакуум-шлаковой обработки, являющийся разновидностью варианта вакуумирования переливом из ковша в ковш. В этом случае во второй ковш, установленный в вакуумной камере, предварительно наливается обессеривающий синтетический шлак, и в процессе перелива в него присаживают раскислители. В таких условиях металл вакуумируется в нераскисленном состоянии, а сразу после дегазации раскисляется металлическими раскислителями и обрабатывается десульфурирующим шлаком.

В тех случаях, когда в процессе вакуумирования используют продувку металла газами, десульфурацию можно осуществлять, применяя карбид кальция или вдувание порошкообразной извести.

Важным преимуществом многих способов внепечного вакуумирования является возможность вынести операции по легированию стали из печи в ковш или вакуумную камеру. Благодаря этому внепечное вакуумирование позволяет значительно расширить возможности обычных сталеплавильных агрегатов и в значительной мере унифицировать производство специальных сталей в разных агрегатах.

Но при применении некоторых способов внепечной обработки вакуумом металл может не только рафинироваться, а и обогащаться кислородом. Источником поступления кислорода может стать, как уже отмечалось, огнеупорная футеровка, содержащая значительное количество кремнезема. Еще большую опасность в этом отношении представляет печной окислительный шлак, попадающий в вакуумные агрегаты вместе с металлом. Тем не менее надежные устройства, предотвращающие попадание печного шлака, пока еще не созданы.

Не решена еще и проблема огнеупорных материалов, нужных для изготовления футеровки вакуумных агрегатов. Футеровка из обычного шамотного кирпича для этих целей непригодна ввиду ее неудовлетворительной стойкости. Широко применяют для изготовления футеровки вакуумных агрегатов высокосортный магнезитовый кирпич, изготовляемый, в частности, из плавленого магнезита. Так, стойкость магнезитовой подины (одного из наиболее слабых мест футеровки на установках ДН) при использовании плавленого огнеупора достигала 200—300 плавок. Наблюдается также тенденция к употреблению кирпича из огнеупорных масс с высоким содержанием глинозема.

При использовании всех способов внепечной дегазации азот удаляется хуже других газов, и в большинстве случаев содержание азота в стали снижается на 0—20%. Лучшим методом достижения минимального содержания в металле азота следует считать сокращение продолжительности выдержки металла под восстановительным шлаком.

Учитывая потенциальные возможности разных способов внепечной дегазации и стоимость затрат на сооружение установки, в тех случаях, когда внепечная дегазация преследует ограниченные цели, для получения максимального экономического эффекта предпочтение следует отдать более простому и дешевому способу. Читать далее >>

Источник [4] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Сталь и ее внепечная обработка
Вернуться на главную: Черная металлургия