По результатам химического анализа производится корректировка состава металла присадками ферросплавов из бункеров-дозаторов с размером кусков 10-50 мм, при присадке в ручную - до 200 мм. Масса одновременно присаживаемой порции должна быть не более 100 кг. Следующая порция присаживается после перемешивания металла в течение 2-3 мин. В момент присадки повышается давление аргона до кратковременного образования пятна оголенного металла, ферросплавы загружаются в зону активного перемешивания металла.
Для исключения науглероживания металла электродами следует не допускать их взаимодействие с металлом при интенсивном «кипении». В момент присадок ферросплавов рекомендуется отключение печи и подъем электродов. Оптимальное количество шлака для обработки в АКП составляет 1,0 1,5 % от массы металла толщина шлака - до 80 мм должна быть меньше длины дуги).
После присадки последней порции ферросплавов и продувки аргоном в течение 3-5 мин измеряется температура металла.
Подготовка сталеразливочного ковша.
Запрещается использование ковшей без проверки работоспособности продувочной фурмы и герметичной аргонной разводки.
Ковш под плаву подаётся очищенный от остатков металла и шлака, с хорошим состоянием футеровки ковша, допускается наличие шлакового гарнисажа в районе шлакового пояса, ступающего во внутрь ковша не более чем на 100 мм.
Ковш должен иметь температуру внутренней поверхности футеровки не ниже 900оС Ковш поднимают с установки высокотемпературного разогрева не более чем за 10 минут до выпуска плавки и очищают сталеразливочный канал.
Засыпку сталеразливочного стакана производят прокаленной стартовой смесью. Уровень засыпки должен быть не ниже уровни днища ковша.
Разливка стали сифоном.
При сифонной разливе одновременно заполняется несколько изложниц (2-4-6-8 и.т.п). Схема разливки стали сифоном представлена на рисунке 2. Изложницы 1 устанавливают на массивной чугунной плите - поддонее 2. В центре поддона устанавливается центровая труба 3, в которую из ковша напровляюи струю стали. Труба изнутри футерована огнеупорными катушками. От центровой в поддоне расходятся каналы, по которым сталь растекается в направлении изложниц, установленных на концах каналов.
1 - изложница
2 - поддон
3 - труба
4 - воронка
Рисунок 2 - Схема разливки стали сифоном
Каналы также футеруют плотно состыкованными огнеупорными изделиями проводками, имеющими снаружи форму канала поддона, а внутри круглый канал для прохода стали. Все соединения между огнеупорными изделиями и изложницей, центровой дополнительно уплотняются огнеупорной пластичной глиной. Сверху на центровую ставят приемную воронку 4. Сталь из ковша поступает в центровую и заполняет все изложницы, установленные на поддоне и связанные каналами с центровой (что соответствует закону сообщающихся сосудов).
Таким образом, наполнение изложниц в этом способе разливки происходит снизу. После наполнения всех изложниц данного куста стопор ковша закрывают и перевозят ковш на следующий поддон. Сифоном производят разливку почти всех качественных и легированных сталей.
Сравнение этих двух способов разливки стали между собой показывают, что разливка сверху имеет следующие преимущества перед разливкой сифоном:
- простоту подготовки оборудования;
- отсутствие расхода металла на литники (металл, застывший в каналах сифонных проводки в центровой, который приходится отправлять олова в переплав).
Сифонная разливка по сравнению с разливкой сверху позволяет одновременно отливать большое числа слитков, что сокращает продолжительность разливки, и в случае необходимость, особенно при разливке высоколегированных сплавов, можно одновременно отливать много мелких слитков. Поверхность слитка получается более гладкой, так как отсутствует разбрызгивание стали при падении струи в изложницу с большой высоты и заплескивание стенок изложницы.
При сифонной разливке металл в изложнице поднимается спокойно. Кроме того, поверхность стали, поднимающейся в изложнице, доступна для наблюдения, а скорость наполнения изложницы может быть значительно меньше, чем при отливки сверху. К недостаткам отливки стали сверху относится невысокое качество поверхности слитка, так как застывшие на стенках изложницы капли стали, образовавшиеся при разбрызгивании струи, окисляются и не расплавляются поднимающейся сталью.
Они образуют на поверхности слитка грубые плены, которые приходится зачищать при подготовке слитка к прокатке.
К недостаткам сифонной разливки относятся более сложная подготовка оборудования, дополнительный расход металла на литники и до 1,3%.
Для качественного процесса разливки на рабочей площадке должны быть подготовлены все необходимые материалы и инструменты:
- теплоизолирующие материалы для засыпки прибыльных отливок;
- окалин, чугунная стружка, мелкая железная руда;
- стаканы, пробницы, ложка для отбора проб металл.
Ковш с металлом должен устанавливаться так, чтобы отверстие стакана ковша и воронки цензровой находились на одной вертикальной плоскости.
Струя металла в течение разливки должна быть равной, непрерывной и нарастающей. Продолжительность наполнения изложниц и прибыльных надставок должна на регламентироваться температурой металла, маркой стали и соответствовать требованиям ТИ. Уровень наполнения металла следует определять с шаблоном. Уровень должен находиться ниже верхней торцевой поверхности надставки в пределах 120 - 155 мм.
Во время разливки «Контрольная изложница» должна быть приоткрыта, исключая разливку с пегролатуном, остальные - закрыты листами жести.
Перед началом разливки проеушенные рамки кладут горизонтально "косынкам" вверх, во все изложницы, кроме одной - "контрольной» изложницы первого куста, которую оставляют для наблюдения и регулирования скорости разливки.
Контрольную изложницу рекомендуется класть более тонкую рамку, после сгорания которой, на поверхность поднимающегося металла бросают сухие куски дерева.
Общие требования при разливке.
При подготовке составов и канав для разливки должны применяться:
- поддоны- двух, трех, четырех, шестиместные;
- изложницы уширенные к верху или специальной изложницы для электродов ЭШП и ВДП, для слитков массой от 0,5 до 5,9 тонн;
- прибыльные надставки футерованные специальной набивной массой, огнеупорными кирпичами экзотермическими втулками.
Для подготовки поддонов, центральных изложниц сталеразливочных ковшей к разливке должны применяться огнеупорные изделия, в соответствии с «атласом огнеупорных изделий ЗМЗ».
Нормально подготовленным к выпуску считается металл при соблюдении следующих требований:
- все добавки, необходимые для доводки химсостава, должны быть присажены в металл своевременно и в полном объеме;
- на всех марках стали, кроме содержащих кремний более 0,4%, алюминия более 0,1%, титана более 0,1%, контролируется степень раскисленности металла.
Она определяется визуально по пленке кремния на поверхности металла в ложке или спектральным анализом.
Металл, взятый из печи перед выпуском и налитым о стаканчик при застаивании, должен иметь усадку.
Перед выпуском металла, мастер обязан пригласить начальника смены (старшего Мастера), который проверяет правильность расчета добавок, температуру металла и наличие усадки металла в стаканчике, после чего дает разрешение на выпуск металла в ковш.
Металл выпускаешься в предварительно подогретый ковш.
Выпуск металла из печи производится со шлаком. Шлак должен покрывать всю поверхность металла в ковше.
Температура металла в ковше должен быть 1550 – 1590оС.
Отбор проб металла.
Для отбора проб жидкого металла на химанализ необходимо подготовить ложку, пробницу и ванну с чистой водой.
Литая проба должна плотной без трещин и глубокой усадочной раковиной, без шлаковых включений на поверхности и заливки.
Отбор пробы металла из печи необходимо производить с соблюдением следующих требований:
- перед взятием перемешивать металл в печи;
- ошлаковать черпак ложки и погружаемую часть рукоятки;
- по центру ванны погрузить черпак сферической частью вверх в металл на глубину 200 - 250мм, перевернуть ложку и вытянуть из печи.
Получение литой пробы и направление её в ее экспресс - лабораторию необходимо производить с соблюдением следующих требований:
- из ложки непрерывной струей металл заливают в сухую чистую от посторонних предметов (песка, шлака итд) пробу, не доливая примерно 10 мм до её верхнего края;
- после застывания проба металла: извлекается из пробницы и помещаться в ванну с водой;
- после охлаждения пробу сушат, осматривают и с сопроводительной запиской направляют в экспресс – лабораторию.
В сопроводительной записке к пробе, направляемой в экспресс - лабораторию, мастер обязан указать, номер печи и пробы, элементы которые следует определить время отбора пробы.
Отбор проб жидкого металла по ходу плавки и их количества производится по указанию мастера по плавке или старшего мастера.
2.2 Достоинства использовании трайб-аппарата при раскислении
и легировании металла
Один из распространенных вариантов раскисления металла - подача в него алюминиевой проволоки с одновременной продувкой газом для перемешивания ванны. Высокая скорость подачи проволоки, сравнительно небольшая инерционность подающего устройства обеспечивают усвоение реагентов алюминия до 70 %.
В начале 1980-х годов получил распространение способ введения в сталь легирующих и модификаторов, упакованных в стальную оболочку толщиной 0,2 - 0,4 мм, в виде так называемой "порошковой" проволоки круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Наряду с продувкой металла порошка через верхнюю фурму, порошковую проволоку широко применяют для десульфурации стали. При этом эффективность использования кальцийсодержащих материалов повышается, так как исключаются вынос непрореагировавшего порошка пузырьками аргона на поверхность расплава и его сгорание в слое шлака; соответственно улучшаются экологические показатели. Кроме того, уменьшается расход порошкообразных реагентов, упрощается конструкция, сокращаются габариты и металлоемкость оборудование.
Трайб-аппарат устройство, с помощью которого порошковая проволока вводится в состав расплава металла или сплава в процессе внепечной обработки. В зависимости от используемого в проволоке наполнителя аппараты могут применятся в процессах легирования, модифицирования и раскисления. С помощью трайб-аппаратов проволоку с заданной скоростью вводят в расплав при доводке металлов на установках такого типа, как «ковш печь». Для этого способа ввода характерно такое свойство, как низкий тепловой поток на реагент у стартовой точки взаимодействия, что предотвращает его потерю в верхних горизонтах расплава. Если для других способов возможен перерасход добавок, то применение трайб-аппаратов снижает потери за счет плавления элементов в нижних слоях, что увеличивает время контакта и позволяет эффективнее использовать добавки с низкой растворимостью и не имеющие достаточно высокой точки плавления.
Из-за того, что современные трайб-аппараты способны подавать проволоку со скоростью широкого диапазона, обеспечивая, при необходимости, плавное ее регулирование, а также по причине компактных размеров и возможности применения без изменения действующей технологии, использование этого оборудования показало себя как весьма эффективный метод модернизации производства.
2.3 Технология обработки металла с применением трайб-аппарата
В настоящее время все большее количество технологических операций по получению сталей переносится на агрегаты внепечной обработки «ковш –печь» вакууматор. Однако эффективная работа данных агрегатов не может быть обеспечена без применения «ачественнои паро5пковой проволоки, а также современных, высокотехнологичных и надежных трайб-аппарат.
Технологический процесс подачи проволоки заключается в следующем:
- проволока заправляется в аппарат;
- на пульте задается необходимое количества проволоки в метрах;
- наводится направляющая (если она имеется)и происходит подача проволоки в ковш;
- по окончании процесса при необходимости производиться реверс проволоки (если направляющая поворотная или откидная).
Система имеет два органа управления:
- местный пост оператора - для управления устройством во время заправки проволоки необходимой присадкой;
- панель оператора - для управления заданием и подачей необходимой присадки в ковш с металлом.
Система управления обеспечивает два режима работы:
- автоматический;
- ручной.
Ручной режим управления является аварийным режимом. Включение двигателя для подачи проволоки с присадкой осуществляется прямым пуском. Данный режим применяется в случае выхода из строя частотного преобразователя. При выходе из строя контроллера, отсчет метража в ручном режиме возможен только визуальный. Наличие данного режима обусловлена требованием металлургического производства с целью выхода из непредвиденных аварий во время цикла изготовления марки стали с наименьшими затратами. Выбор режимов работы осуществляется с лицевой панели электрошкафа переключателем режимов.
В автоматическом режиме задание может быть введено с панели оператора, либо с дистанционного компьютера. Выбор места установки панели оператора согласовывается с заказчиком. На дисплей панели оператора выводится полная информация о состоянии подачи доволоки с присадкой.
Функции системы управления:
- ввод задания (задается в кг, либо вводится метраж. Система может сама пересчитать задание либо из веса в метраж, либо из метража в вес.);
- ввод исходных данных заводится исходный вес, либо исходный метраж бухты с присадкой. Система сама делает пересчет исходного веса в метраж и наоборот);
- независимый подсчет текущего метража или веса присадки по двум ручьям;
- вычисление остатка бухт;
- контроль состояний работы;
- возможность автоматической отмотки висячей проволоки после завершения подачи на заданную длину;
- возможность подачи проволоки удержанием кнопки подачи;
- ввод задание скорости подачи;
- ввод задание скорости толчковой подачи для заправки проволоки;
- вывод состояний работы на дисплей панели оператора.
Наличие двух комплектов тянущих роликов задающего устройства обеспечивает одновременную (или раздельную) подачу в ковш через трубную проводку проволоки двух видов. Параметры процесса подачи (расчетную длину и скорость) устанавливают на цифровом табло и контролируют мерительным роликом.
Для современной технологии обработки стали требуется аппарат, способный использовать одновременно порошковые и цельнометаллические проволочки разных диаметров с разными скоростями, например для высоколегированных высококачественных сталей необходимо вводить в определенный период до четырех видов проволоки разных составов.
Шлаковая корка или отдельные плавающие куски шлака иногда вызывают задержку проволоки на поверхности расплава. При входе в шлак проволока меняет направление, спутывается и застревает в нём. В связи с этим разработаны и применяются разные варианты направляющих устройств, обеспечивающих прохождение проволоки в глубь ванны.
Обработка металла порошковой или алюминиевой проволокой может быть использована в сочетании с другими технологическими приемами (например, с инжекцией газопорошковой смеси, нагревом или вакуумированием) или в качестве самостоятельного средства внепечной обработки жидкой стали. Помимо обработки в ковше порошковую проволоку можно применять для ввода модификаторов в струю металла при выпуске из ковша, а промежуточный ковш и в кристаллизатор МНЛЗ.
2.4 Устройства установки трайб-аппарат
Трайб-аппарат, состоит из собственно устройства (механизма) подачи проволоки и шкафа (системы) управления. Система управления трайб-аппаратом состоит из преобразователя частоты, контроллера электроавтоматики, панели управления, другой аппаратуры. В конструкцию также входит механизм ручного прижима либо пневматического режима.
Принцип работы трайб-аппарата основан на протягивании проволоки через направляющие вследствие прижима ее прижимными роликами к приводным роликам.
Стальная оболочка проволоки выполняет несколько функций:
- защищает порошкообразные реагенты от взаимодействия с атмосферой и влагой во время хранения и транспортировки;
- предохраняет от окисления при прохождении через слой шлака на поверхности металла;
- обеспечивает соответствующую жесткость, необкодимую для прохождения металлического и шлакового слоев;
- задерживает быстрый непосредственный контакт реагентов с жидкой сталью, что позволяет путем изменения скорости введения проволоки, и толщины ее оболочки регулировать глубину погружения легирующих добавок.
Существует ряд вариантов конструкции трайб-аппаратов. По способу подачи они, к примеру, могу быть однодорожечными, двухдорожечными, четырехдорожечными. Их также называют "одноручьевыми", "двухручьевыми" и т.п.
В большинстве случаев трайб – аппараты имеют два ручья: для ввода алюминиевой катанки и проволоки, наполненной порошкообразным реагентом, чаще всего силикокальцием. Подача проволоки современным Трайб-аппаратом осуществляться при помощи двух-трех пар роликов. Один и ряд роликов получает вращения от электропривода, другой прижимаете к проволоке посредством пружин или пневмоцилиндров.
Пружинный привод требует периодической ручной регулировки, пневматическое - подключения к цеховым магистралям с осушенным воздухом. Известны конструкции трайб-аппаратов как с верхним, так и с нижним расположением ведущих роликов. В обслуживании более удобны конструкции с нижними ведущими роликами. Трехроликовая схема более предпочтительна, так как позволяет выправлять проволоку и тем самым уменьшать сопротивление её вводу.
2.5 Расчет материального баланса
2.5.1 Расчет шихты.
Перед завалкой производить полный расчет шихты. Расчет введется на 100 кг шихты для этого подбирается шихта из групп отходов, на основании этого в завалку даются отходы групп Б90, Б1, 3А. химический состав отходов, которые используются в завалку, представлен в таблице 5, содержание компонентов в шихте – в таблице 6. кроме основной металлической шихты в дуговую печь загружают известь в количестве 2,5 кг и 1 кг шамота, таблица 7.
Таблица 5 – Химический состав отходов, которые используются в завалку, %
Наименование | С | Si | Мn | Р | S | Сг | Ni | Ti |
Б-1 | 0,35 | 0,52 | 0,7 | 0,018 | 0,017 | 0,16 | 0,02 | |
Б-90 | 0,35 | 0,27 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 1,1 | 0,3 | 0,03 |
3А | 0,3 | 0,3 | 0,5 | 0,03 | 0,03 | 0,2 | 0,15 | 0,3 |
Кокс | 6,12 | - | - | 1,00 | - | - | - |
| А1 | W | Мо | V | Си | Fe | ||
Б-1 | 0,02 | 0,05 | 0,08 | 0,04 | 0,15 | - | ||
Б-90 | - | - | 0,2 | - | - | - | ||
3А | 0,05 | 0,08 | 0,05 | 0,02 | 0,2 | 98,06 | ||
Кокс | 2,44 | - | - | - | - | - |
Содержание компонентов в шихте представлены в таблице 6.
Таблица 6 – содержание компонентов в шихте, %
Наименование | Кол-во, кг | С | Si | Мn | P | S | Сг | Ni | Ti |
Б-1 | 0,105 | 1,156 | 0,21 | 0,0051 | 0,0051 | 0,3 | 0,048 | 0,006 | |
Б-90 | 0,105 | 0,081 | 0,165 | 0,0105 | 0,0105 | 0,33 | 0,09 | 0,009 | |
3А | 1,12 | 0,12 | 0,2 | 0,012 | 0,012 | 0,08 | 0,06 | 0,12 | |
Кокс | 0,4 | 0,35 | 0,024 | - | - | 0,004 | - | - | - |
∑ | 0,68 | 0,381 | 0,575 | 0,0316 | 0,0316 | 0,71 | 0,198 | 0,135 |
Продолжение таблицы 6
Наименование | А1 | W | Мо | V | Си |
Б-1 | 0,06 | 0,015 | 0,024 | 0,012 | 0,045 |
Б-90 | - | - | 0,075 | - | - |
3А | 0,02 | 0,032 | 0,02 | 0,08 | 0,08 |
Кокс | 0,0097 | - | - | - | - |
∑ | 0,0357 | 0,047 | 0,119 | 0,092 | 0,125 |
Остальное составляет железо, 96,18кг.
Таблица 7 – Состав шлакообразующих и огнеупорных материалов, %
Материал | СаО | SiO2 | MgO | Сг2О3 | A12О3 | Fe2O3 | Потери при прокалива- нии |
Известь | 88,0 | 1,30 | 2,00 | - | 0,80 | 0,20 | 7,70 |
Шамот | 0,80
| 61,2 | 3,00 | - | 33,0 | 2,00 | - |
Магнезитохромит | 2,00 | 6,50 | 66,0 | 10,0 | 4,0 | 11,5 | - |
Выплавка стали в дуговой сталеплавильной печи.
Период плавления.
Шлак периода плавления образуется из извести, шамота, составляющих разрушающейся футеровки ванны, стен и свода.
Расчет компонентов, вносимых известью в шлак.
СаО 88 
0,025 = 2,2кг.
SiO2 1,3 0,025 = 0,0325кг.
MgO 2,0 0,025 = 0,05кг.
А12О3 0,8 0,025 = 0,02кг.
Fe2O3 0,2 0,025 = 0,005кг,
в пересчете на FeO 
Кроме того, выделится в атмосферу за счет потерь при прокаливании
7,7 0,025 = 0,1925кг СО2
Расчет составляющих, поступивших в шлак из футеровки ванны ДСП. Тогда шамот внесет в шлак.
СаО 0,8 0,01 = 0,008кг.
SiO2 61,2 0,01 = 0,612кг.
MgO 3,0 0,01 = 0,03кг.
А1гО3 33,0 0,01 = 0,33кг.
Fe2O3 2,0 0,01 = 0,02кг,
 |
в пересчете на FeO
Расчет составляющих, поступивших в шлак из футеровки стен и свода. Тогда разрушающаяся магнезитохромированная футеровка внесет в шлак.
СаО 2,0 0,00075 = 0,0015кг.
SiO2 6,5 0,00075 = 0,004875кг.
MgO 66,0 0,00075 = 0,0495кг.
А12О3 4,0 0,00075 = 0,003кг.
Сг2О3 10,0 0,00075 = 0,0075кг.
Fe2O3 11,5 0,00075 = 0,008625кг,
 |
в пересчете на FeO
Поступлением в шлак золы электродов пренебрегают в связи с низким содержанием золы в современных высококачественных графитированных
электродах и сравнительно небольшим расходом электродов.
Расчет поступивших в шлак продуктов окисления металлического расплава производится на основании данных по угару в таблице 8.
Таблица 8 - Угары элементов при выплавке стали в ДСП в периодплавления, %
Угар | С | Si | Мп | Р | S | Сг | Ni | Ti | Al | w | Mo | V | Cu | Fe |
Общий | 1,5 | |||||||||||||
В шлак | ||||||||||||||
В улет |
Углерод. Окислится 20% от исходного, данные в таблице 8, по реакции
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 20 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |