Инвестиционная привлекательность мини заводов

    Раскисление и легирование  стали.

    Раскисление стали проводят диффузионным способом после образования жидкоподвижного шлака. Вначале, в течение 15-20 мин., раскисление ведут смесью, состоящей из извести, плавикового шпата и кокса в соотношении 8:2:1, иногда присаживают один кокс. Далее начинают раскисление молотым 45 или 75%-ным ферросилицием, который вводят в состав раскислительной смеси, содержащей известь, плавиковый шпат, кокс и ферросилиций в соотношении 4:1:1:1, содержание в этой смеси уменьшают. На некоторых марках стали в конце восстановительного периода в состав раскислительной смеси вводят более сильные раскислители – молотый селикокальций и порошкообразный алюминий, а при выплавке ряда низкоуглеродистых сталей диффузионное раскисление ведут без введения кокса в состав раскислительных смесей. Суть диффузионного раскисления, протекающего в течение всего восстановительного периода, заключается в следующем. Так как раскисляющие вещества применяют в порошкообразном виде, плотность их невелика и они очень медленно опускаются через слой шлака. В шлаке протекают следующие реакции раскисления: (FeO) + C = Fe + CO; 2*(FeO) + Si = 2*Fe + (SiO2) и т.д., в результате содержание FeO в шлаке уменьшается и в соответствии с законом распределения (FeO)/[FeO] = const кислород (в виде FeO) начинает путем диффузии переходить из металла в шлак (диффузионное раскисление). Преимущество диффузионного раскисления заключается в том, что поскольку реакции раскисления идут в шлаке, выплавляемая сталь не загрязняется продуктами раскисления – образующимися окислами. Это способствует получению стали с пониженным содержанием неметаллических включений. По мере диффузионного раскисления постепенно уменьшается содержание FeO в шлаке и пробы застывшего шлака светлеют, а затем становятся почти белыми. Белый шлак конца восстановительного периода электроплавки имеет следующий состав, %: 53-60CaO; 15-25SiO2; 7-15MgO; 5-8 Al2O3; 5-10CaF2; 0.8-1.5CaS;мене 0.5FeO; менее 0.5 MnO. Для сталей со среднемарочным содержанием углерода до 0.25% производится присадка  1кг/т. В процессе рафинирования производится раскисление шлака в печи порошком кокса, порошком или крупкой ферросилиция, порошком или дробью алюминия в количестве по 100 кг каждого. Феррохром присаживается после предварительного раскисления стали ферросилицием или силикомарганцем.

    Порядок присадки раскислителей  и легирующих.

    При выплавке легированных сталей в дуговых печах порядок легирования зависит от сродства легирующих элементов к кислороду. Никель. Основное количество гранулированного никеля и вся окись (закись) никеля присаживается в завалку или подвалку на нижний предел марочного содержания. Остальное количество гранулированного, а также прессованный электролитический карбониконат никеля и ферроникель присаживаются во все периоды плавки. Также разрешается присадка никеля в ковш во время выпуска в количестве до 200 кг и после выпуска УПСА в количестве до 100 кг ( в этом случае длительность продувки металла инертным газом должна быть не менее 7 минут после введения корректирующей добавки). Молибден. Ферромолибден присаживается в печь в начале окислительного периода. Недостающее количество присаживается не позднее первой порции раскислителей. Вольфрам. Ферровольфрам присаживается в печь не позднее первой порции раскислителей и не позднее, чем на 30 мин. до выпуска плавки. Хром. Основная порция феррохрома присаживается в печь после предварительного раскисления, но не позднее чем за 10 мин. до выпуска металла из печи. В случае необходимости во время выпуска разрешается присадка до 300 кг феррохрома или до 500 кг ферросиликохрома. Разрешается присадка в ковш после выпуска феррохрома фракции до 25 мм в количестве до 300 кг с обязательной последующей продувкой в течение 5 мин.и отбором дополнительных проб. Кремний. Для легирования металла кремнием применяется кусковой ферросилиций.

    Присадка  ферросилиция в печь производится в  начале и по ходу периода рафинирования или в ковш во время выпуска. Марганец. Для легирования применяются марганецсодержащие материалы, которые вводят в печь в начале  и по ходу рафинировки по расчету  с учетом остаточного, а также в ковш во время выпуска. Также разрешается корректировка содержания марганца в металле по результатам ковшевой пробы на УПСА. Алюминий. Для раскисления металла используется чушковый алюминий, присаживаемый в печь (предварительное раскисление) и в ковш (для окончательного раскисления). Для легирования стали применяют чушковый (кусковой) алюминий, который присаживается в ковш. Для раскисления шлака используется порошок или дробь алюминия, которые присаживаются в печь перед выпуском плавки и в ковш со шлаковой смесью. При отсутствии этих материалов разрешается использовать резаный кусковой алюминий (масса куска не должна превышать 4 кг). Бор, кальций, ванадий, титан, церий, цирконий. Все материалы, бор, кальций, ванадий, титан, церий, цирконий, присаживают в ковш на выпуске металла  из печи. Также разрешается корректировка содержания этих элементов в ковше после выпуска. Углерод. Недостающее по расчету количества углерода в завалку вводится углеродсодержащими материалами (кокс, электродный бой) или чугуном. Корректировку содержания углерода в металле разрешается производить: - присадкой  чугуна в печь  на 0,1%;- дачей в ковш на выпуске сухих коксовых отсевов или электродной крошки на 0,7%. Чугун подается в печь не позднее, чем за 5 мин. до выпуска. При выплавке стали с сужеными пределами по содержанию углерода корректировка в ковше на выпуске допускается до 0,03% с обязательной продувкой инертным газом после выпуска не менее 5 мин. и отбором дополнительных проб. В ковше после выпуска углеродсодержащие материалы (в виде порошка кокса, аморфного графита, а также пыли производства электродов) вводятся на УПСА в металл не более 0,05% с учетом усвоения. При выплавке стали с сужеными пределами по содержанию углерода корректировка по содержанию углерода после выпуска запрещена.

    Выпуск  и доводка:  

    Температура металла в печи перед выпуском должна быть в пределах, указанных для данной марки стали. В начале выпуска в ков производится присадка шлаковой смеси и алюминия, которые укладываются в совок в следующем порядке:

• Известь(1300-1500кг)
• Плавиковый шпат(300-400кг)
• Порошок(дробь) алюминия(до 80 кг)
• Алюминий кусковой для стали  (до 100кг) с содержанием углерода(0,25%)
• Алюминий кусковой для стали  (до 50кг) с содержанием углерода(0,25%)

    Для улучшения десульфурации в состав шлаковой смеси возможно введение до 400 кг  глинозема или глиноземсодержащих шлаков. Присадка шлаковой смеси и ферросплавов заканчивается до накопления 1/3 высоты ковша. При присадке материалы вводятся в сталь в следующей последовательности:

• Ферросилиций и силикомарганец (до 2000 кг)
• Феррохром (до 200 кг) или ферросиликохром (до 500 кг);
• Никель (до 200 кг)
• Медь (до 200 кг)

    Материалы, вносящие бор, кальций, ванадий, титан, цирконий вводятся после присадки ферросилиция и силикомарганца. Суммарное количество ферросплавов, вводимых во время выпуска, не превышает 3 тонн. Продолжительность выпуска составляет не более 10 минут.

    Внепечная обработка стали:

    После выпуска плавки осуществляется обязательная предварительная 2-3-х минутная продувка стали на установках продувки стали азотом (УПСА) через верхнюю погружаемую футерованную фурму либо через донную пористую фурму, после чего отбираются две ковшевые пробы стали и проба шлака. Обработка металла азотом производится с расходом газа 45-60 м3/ч и давлением 6-8 атм., обеспечивающим интенсивное перемешивание металла по всему объему ковша. длительность продувки составляет не менее 5 минут. После получения результатов ковшевой пробы производится обработка металла инертным газом не менее 5 минут.

    При наличии корректирующих добавок  ферросплавов в зависимости от их количества длительность их продувки составляет:

• До 400 кг - не менее 5 мин.;
• 400-600 кг – не менее 7 мин. после окончания водоприсадок.

    При этом суммарный вес добавок ферросплавов не должен превышать 600 кг (присадка осуществляется порциями до 200 кг с последующей продувкой не менее 2 мин.). Для корректировки температуры металла возможна подача в ковш т.н. «выштамповки» порциями до 200 кг каждая с последующей продувкой не менее 5 мин. (каждые 500 кг «выштамповки» снижают температуру на 10 С ). Введение углеродсодержащих материалов возможно не более чем на 0,05 % в виде порошка кокса, аморфного графита, а также пыли производства электродов. При выплавке стали с суженными пределами содержания углерода корректировка содержания углерода в металле после выпуска запрещается. При введении нескольких корректирующих добавок их вводят в следующем порядке:

• Углеродсодержащие, никель;
• Медь, выштамповка;
• Ферросилиций, силикомарганец;
• Алюминий.

    Обработка металла на УПСА заканчивается за 5-10 мин. до подачи ковша на подъемно – поворотный стенд МНЛЗ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  литературы

1. Борнацкий И.И. Производство стали / И.И.Борнацкий, В.Ф. Михневич, С.А. Яргин//Москва: Металлургия, 1991 – 400с.
2. Дюдкин Д.А. Производство стали на агрегате ковш – печь / Д.А. Дюкин, С.Ю. Бать, С.Е. Гринберг, С.Н. Маринцев / под ред. докт.тех.наук, проф Дюдкина Д.А. // Донецк: ООО «Юго - Восток, Лтд», 2003 – 300 с.
3. Комаровский А. Малые предприятия в металлургии / А.Комаровский, А.Спектр// Изд. Экономист, 1991.
4. Оборудование и проектирование злектросталеплавильных цехов // Л.Е. Никольский, И.Ю. Зиннуров // Учеб.пособие для вузов. Москва: Металлергия, 1993 –с.272.
5. Смирнов А.Н. Металлургические мини- заводы / А.Н.Смирнов, В.М.Сафонов, Л.В. Дорохова, А.Ю. Цупрун// Москва, 2005.