Анализ эффективности методов вакуумирования жидкого металла с целью улучшения его качества

3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ ВАКУУМИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА С ЦЕЛЬЮ УЛУЧШЕНИЯ ЕГО КАЧЕСТВА.

Современный период развития черной металлургии характеризуется все более возрастающим объемом производства сталей повышенного качества и использованием передовых технологических приемов, позволяющих повысить производительность сталеплавильных агрегатов, снизить расход ферросплавов, получить продукцию с заданными свойствами. В решении этих задач значительная роль отводится внепечной обработке стали и, в частности, вакуумированию.

Современная технология вакуумирования обеспечивает регулируемое в узких пределах раскисления металла углеродом и его глубокое обезуглероживание, удаление водорода до пределов нефлокеночувствительности, усреднение температуры и состава металла в ковше перед разливкой, точное легирование стали, заданную структуру металла,чистоту по не металлическим включениям и др.

В последнее десятилетие за рубежом и в Украине ведутся работы в следующих направлениях. Совершенствование конструкции агрегатов  и технологических вариантов продувки; разработка технологии производства сталей с минимальным содержанием вредных и балластных примесей, «чистых» и «особо чистых» сталей; увеличение производительности конвертеров при одновременном решении экологических задач; увеличение стойкости огнеупорной футеровки.

Однако накопленный потенциал по ряду причин в отечественных цехах пока используется далеко не полностью.

Магнитогорский металлургический комбинат имеет опыт длительной эксплуатации двух мощных установок вакуумирования жидкой стали. Первая установка, приобретена у фирмы «Фридрих Кокс» (ФРГ), была смонтирована в мартеновском цехе в 1972 г. для обработки стали в 280–300–т ковшах только порционным способом. Вторая установка, изготовленная заводом «Азовмаш», по проекту ВНИИметмаша и введенная в эксплуатацию в конвертерном цехе в 1996 г., в зависимости от используемого днища работает в порционном или циркуляционном режимах. Однако сравнение результатов обработки стали на этих установках представляет определенный интерес.

Состав основного оборудования установок совпадает, но в конструкции отдельных узлов и механизмов имеются отличия. Прежде всего – это касается расположения всасывающего патрубка вакуум-камеры. В импортной установке несимметричное его расположение было связано с применением в сталеразливочном ковше стопорного механизма для перекрытия канала стакана. Такое расположение патрубка осложняло футеровку днища, увеличивая расход огнеупоров широкого размерного сортамента. Однако оно ограничивало попадания брызг металла на свод и колпак вакуум–камеры, а также на вход отсасывающего вакуум–провода, так что за 20 лет эксплуатации установки не возникла необходимость в очистке этих узлов. В конвертерном цехе приходится очищать вход отсасывающего вакуум–провода несколько раз за кампанию вакуум–камеры, несмотря на ее большой объем (30 и 40 м3соответственно) при небольшой разнице (600–620 мм) в расстоянии от нижней точки днища до оси отсасывающего вакуум–провода.

Сравнение технологических результатов обработки стали на этих установках показало следующее. В мартеновском цехе вакуумную обработку стали применяли для обезуглероживания, рафинирования и доводки по химическому составу. Кроме того, вакуумная установка в этом цехе была одним из основных агрегатов в схеме производства стали для эмалирования, упрочненной ленты для автомобилестроения и катанки для тонкой проволоки. В конвертерном цехе к этим функциям добавлены усреднение химического состава и температуры металла перед непрерывной разливкой, а также удаление водорода в случае выплавки трансформаторной стали.