Отчет по практике в ОАО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат»

Повышению стойкости футеровки также способствует ее удаление от зоны кислородной струи и высокотемпературного факела, достигаемое увеличением диаметра конвертера и изменением его формы (переход к грушевидной форме).

На стойкость футеровки существенно влияет дутьевой режим процесса. Достижению максимальной стойкости футеровки способствует проведение плавки при оптимальном по высоте положении фурмы (различном для разных периодов плавки).

Таким образом, основными технологическими мерами, обеспечивающими повышение стойкости футеровки конвертеров, являются:

1. ускорение шлакообразования  (растворение извести);
2. снижение содержания кремния в чугуне;
3. обогащение шлака окисью магния магнезиальных флюсов;
4. ограничения  содержания окислов железа в конечном шлаке;
5. оптимизация температурного режима плавки;
6. повышение интенсивности продувки и сокращение длительности цикла плавки.

 

2.2 Обслуживание и горячие ремонты футеровки агрегатов

 

В процессе службы футеровка изнашивается, слои огнеупоров смываются и переходят в шлак, в кладке образуются местные прогары и углубления, а на верхних рядах горловины - настыли. Практика эксплуатации показывает, что при надлежащем уходе за футеровкой конвертера срок ее службы может быть существенно продлен.

Для восстановления изношенной футеровки применяют горячий  и холодный методы ремонта. В первом случае ремонт выполняют быстро, без остановки агрегата, и массы наносят тонкими слоями. При этом сроки выполнения работ ограничены, имеет место плохая видимость рабочей поверхности и не всегда выдерживаются заданные параметры ремонта. При холодном способе имеется возможность удаления с ремонтируемой поверхности шлака и разрушившейся футеровки, точного определения объема работы, проведения промежуточного ремонта, заключающегося в замене небольших зон разгара кладки или нанесения массы толстыми слоями. Этот метод связан со значительным расходом материалов и очень трудоемок, поэтому в практике кислородно-конвертерного производства не находит применения.

После слива металла и шлака футеровка конвертера осматривается. При нормальном состоянии футеровки конвертер отдается под следующую плавку. При обнаружении повышенного износа производятся горячие ремонты футеровки: ремонт сталевыпускного отверстия, торкретирование (полусухое и факельное), наведение шлакового гарнисажа, подварка мест повышенного износа.

Подварка конвертера осуществляется:

– необожженным смоломагнезитовым кирпичом;

– периклазоуглеродистым кирпичом;

– боем старой футеровки конвертеров;

– смесью необожженного кирпича и боя старой футеровки;

– смесью смоломагнезитового или периклазоуглеродистого кирпича с обрезью.

Подварка различных зон производится по мере износа или наличия локальных выбоин в футеровке по технологии:

– оставшийся после плавки шлак раздувается в течении 1-2 минут для придания ему жидкоподвижности и выжигания «корольков» железа;

– если в конвертере остается «не сливаемый» остаток металла, раздувка шлака производится с присадкой извести последовательно до полного передува металла в шлак;

– в конвертере оставляется необходимое для подварки количество шлака, остальной сливается в шлаковую чашу;

– на ремонтируемый участок загружается подготовленный кирпич;

– на кирпичи накатывают шлак, делается выдержка 25-30 минут .

При подварке района сталевыпускного отверстия и сливной стороны, для предупреждения заваривания летки, в канал сталевыпускного отверстия вставляется труба или квадрат, которые после подварки выжигаются кислородом.

Во всех случаях подварки завалочной и сливной сторон конвертера перед завалкой металлолома производится наклон конвертера в сторону противоположную подваренной. Оставшаяся подварка высыпается в шлаковую чашу.

Шлаковый гарнисаж наводится для поддержания футеровки конвертера в рабочем состоянии. Гарнисаж наводится подготовленным шлаком. Для подготовки шлака используется известь, магнезиальный флюс и уголь в зависимости от окисленности шлака. После подготовки шлака для гарнисажа в конвертер опускается кислородная фурма до положения 0,0 – 1,0 м по Сельсину и открывается азот. Происходит разбрызгивание шлака по футеровке. Длительность наведения гарнисажа 3-5 минут до исчезновения выноса жидкого шлака через горловину конвертера.

Факельное торкретирование футеровки относится к виду горячего ремонта огнеупорной кладки конвертера токретмассой на основе магнезитового порошка. Нанесение огнеупорного покрытия производится с помощью 9-14 сопловой торкрет фурмы.

Полусухое торкретирование используется для ремонта локального износа футеровки конвертера. При помощи торкрет-машины, огнеупорная масса смешивается с водой, после чего в потоке азота распыляется на зоны футеровки конвертера, имеющие повышенный износ.

 

 

2.3 Технологические особенности использования высокомагнезиальных материалов

 

Для подготовки шлака для наведения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера используют магнезиальные материалы (см. таблицу 2.2), известь и каменный уголь (антрацит, кокс). Расход материалов зависит от количества и состояния шлака предыдущей плавки . Материалы набираются в промежуточный бункер и отдаются одной порцией одновременно с открытием азота. Раздув шлака азотом осуществляется с помощью верхней кислородной фурмы при ее максимальном нижнем положении (0 – 1 м по Сельсину). Продолжительность наведения шлакового гарнисажа должна быть не менее 2-х минут .

В результате операции нанесения шлакового гарнисажа брызги шлака  равномерно покрывают поверхность футеровки, охлаждаются и затвердевают, образуя прочный защитный слой. Процесс реализуют при полном выпуске стали, а также при наличии в конвертере стали и шлака. Режимы продувки в обоих случаях не одинаковы, различны и зоны, на которые наносится гарнисаж.

На качество наносимого шлакового гарнисажа влияет содержание оксида магния в шлаке, давление азота в магистрали и скорость его подачи, конструкция фурмы, а также высота ее расположения над уровнем шлака, которая может варьироваться по ходу раздува шлака азотом. Содержание MgO в конечном шлаке перед раздувкой в настоящее время составляет 10-14 %.

Таблица 2.2 – Характеристика магнезиальных материалов

Флюс	Содержание, %					Скорость растворения, г/мин
	MgO	CaO	Fe2O3	SiO2	Δmпрк
ИМФ-30*	30 – 35	48 – 52	7 – 11	2 – 5	–	3,0 – 3,3
ФОМ*	> 70	1,5 – 3,0	6 – 12	< 5	–	1,0 – 1,1
ФМБУЖ*	> 70	< 5	4 – 8	4 – 8	–	3,3 – 3,5
ММШ-1	>55	<6	<1	<6	28-33	Нет данных
ФМ-1*	>80	<7	<1	<7	-	Нет данных
ФОМИ*	> 66	12 – 22	4 – 8	< 5	–	Нет данных
* На прокаленное вещество.

 

На первом этапе в качестве магнезиального флюса использовали ИМФ-30. Его применение позволяет достаточно быстро увеличивать концентрацию MgO, по сравнению с применением природных материалов, например доломита. При использовании ИМФ-30 наблюдали снижение расхода извести, благодаря высокому содержанию CaO в флюсе, однако использование этого материала в конвертерной плавке приводит к образованию низкотемпературных ферритов кальция с температурами плавления 1400-1415 °С. Необходимо также отметить, что оксид кальция в процессе транспортировки и перегрузки флюса гидратирует  с образованием Ca(OH)2, что приводит к снижению прочностных характеристик флюса, увеличению количества мелочи и , соответственно, выносу и насыщению его водородом.

Флюс ФОМ был разработан, как альтернатива ИМФ-30. При использовании магнезиального флюса ФОМ было отмечено снижение агрессивного воздейстия шлака на футеровку конвертера, что, видимо, связано с более быстрым увеличением концентрации MgO в шлаке. Отсутствие в ФОМ оксидов кальция вынуждало либо использовать ФОМ совместно с другими магнезиальными флюсами, содержащими CaO, либо увеличивать расход извести, что требовало наличия дополнительных свободных бункеров над конвертером. С другой стороны, низкое содержание CaO позволило использовать ФОМ, как модификатор шлака непосредственно перед нанесением шлакового гарнисажа.

Замена флюса ФОМ на ФМБУЖ связана с высокой скоростью растворения последнего (3,3 – 3,5 г/мин ФМБУЖ против 1,0 – 1,1 г/мин ФОМ), что позволяет снизить размыв футеровки в начале плавки. Но, в дальнейшем от этого материала пришлось отказаться в пользу флюса ФОМИ с более низким содержанием серы (0,05% против 0,3-0,55% у ФМБУЖ).

Одновременно с магнезиальными флюсами для корректирования физико-химических свойств шлака использовали модификаторы ММШ-1 и ФМ-1. Первые испытания ММШ-1 проводили с флюсом ФМБУЖ. ММШ-1, благодаря высоким потерям при прокаливании, быстро изменяет химический и минералогический состав конвертерного шлака.

Материал ФМ-1 при одинаковом оказываемом эффекте на оставленный в     агрегате шлак, имеет более низкую стоимость по сравнению с модификатором ММШ-1.

В настоящее время широко используется магнезиальный флюс ФОМИ. Режим его подачи: на лом в количестве до 60% от требуемого на плавку, оставшаяся часть флюса присаживается по ходу продувки порциями до 1т, либо равномерно с весов-дозаторов через открытые шиберные затворы промежуточных бункеров через 40 – 60 с после зажигания плавки, до 12 – 14 минуты продувки.

 

 

 

Список ИСПОЛЬЗОВАННОЙ литературы

 

1. Р.В.Старов., В.А.Нагорсский. Производство стали в конверторах (пособие подручному сталевара). - К.: Техника, 1987.-167 с., ил. - Библиогр.: С. 165.
2. Охотский В.Б., Шрамко А.Ф. Скорость износа футеровки конверторов по ходу плавки. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 1990. - №7. - С.30-34.
3. Чиграй И.Д., Кудрина А.П. Огнеупоры для производства стали в конвертерных цехах. - М.: Металлургия, 1982. – 160 с.
4. Якушев А.М. Справочник конверторщика. - Челябинск: Металлургия, 1990. – 448 с.
5. Пути достижения стойкости футеровки ковертеров более 5000 плавок. / В.Ф. Дьяченко, И.М. Захаров, В.Г. Овсянников, Т.К. Прищепова // Сталь. 2007. №2. - С. 51-53.
6. Пути повышения стойкости футеровок тепловых агрегатов / М.А. Ерошин, Е.В. Михайлов, Р.Ш. Назмутдинов // Новые огнеупоры. 2005. №10. - С. 26-27.
7. Кайкорский И.С. Огнеупоры и футеровка. М.: Металлургия, 1976. – 416 с.
8. Применение современных огнеупоров в сталеплавильном производстве / А.А. Ларионов, Е.Н. Лещенко, А.К. Харин, А.И. Белкин, Н.И. Гавриш // Сталь. 2007.№1. – С.30 – 33.
9. Свойства и структура магнезиальных модификаторов конвертерных шлаков / И.Д. Кащеев, Е.А. Терентьев, К.Н. Демидов, Т.В. Борисова, И.Г. Марясев // Новые огнеупоры. 2007. №2. С.27 – 32.
10. Металлургия стали: Учебник для вузов / Явойский В.И., Крековский Ю.В. Металлургия, 1983. - 584 с.
11. Выплавка и разливка стали в конвертерном цехе №1: Технологическая инструкция. ТИ 107 - СТ. КК1-01-07; ОАО «ЗСМК».- Новокузнецк, 2007. – 67 с.