Рафінування сталі в ковші рідким синтетичним шлаком

Основними цілями, які переслідує обробка в ковші синтетичним шлаком, є десульфурация і дегазація стали, що забезпечує значне підвищення ступеня чистоти її по різного роду неметалевим включень, в першу чергу, сульфидам і оксидів.

Аналогічно вуглецевого розкислення у вакуумній камері.
Цей метод був розроблений і застосований в україни в 1925 р А. С. Гочміскім і в сорокові роки вдосконалений у Франції Р. Пірреном. Основні теоретичні і практичні розробки та дослідження процесу виконані С. Г. Воїновим і А. Г. Шалімовим і розвинені їх співробітниками. Слід підкреслити, що рафінування сталі в ковші рідким синтетичним шлаком в умовах вітчизняної металургії є найбільш ефективним, способом значного підвищення якості стали масового призначення. Спосіб є універсальним з точки зору його поєднання з будь-яким з існуючих в даний час сталеплавильних агрегатів.
Автори роботи запропонували склади шлаків і технологію обробки ними стали різного призначення, створили агрегат і технологію виплавки шлаків. Основними компонентами вапняно-глиноземистого шлаку є сплавлені в електродугової печі свіжо обпаленого вапна (~ 55% СаО) і високоглиноземний напівпродукт.
Рідкий синтетичний шлак виливають в звичайний розливний ківш пер. випуском в нього металу з сталеплавильного агрегату. Кількість шлаку становить 3-5% від маси рафініруемого металу.
Основними параметрами, що впливають на ефективність рафінування, є висота, з якої метал випускається з сталеплавильного агрегату, діаметр струменя і швидкість надходження металу в ківш зі шлаком. Чим більше ці параметри, тим інтенсивніше відбувається перемішування металу зі шлаком і тим більше поверхня їхнього зіткнення.
Рафінування в ковші рідким синтетичним шлаком забезпечує в стали масового призначення вміст сірки 0,005-0,010%, кисню 0,003-0,005%. При цьому зазначені вмісту сірки і кисню не залежить від їх початкової концентрації перед випуском металу з сталеплавильного агрегату. Нижчі змісту цих елементів і отримання труднодеформіруемих глобулярних включень досягаються обробкою порошками силикокальция або рідкоземельних елементів, які вводять струменем інертного газу при продувці сталі в ковші після її рафінування.
Низький вміст кисню в сталі свідчить про високу раскислительной здатності рідкого синтетичного шлаку. Це дозволяє заощадити раскислители і значно підвищити ефективність їх використання. Авторами встановлено, що при однаковому вмісті вуглецю і основних легуючих елементів рафінована сталь характеризується більш високими характеристиками міцності та експлуатаційними властивостями, ніж звичайна. Це пояснюється більш високою ефективністю використання марганцю і кремнію встали з низьким вмістом сірки і неметалевих включень оксидного і силікатної походження.
Подальшим розвитком процесу рафінування рідким синтетичним шлаком стала розроблена А. І. Шмирьова і ін. Технологія виплавки рафінуючих шлаків з відходів алюмінотермічним виробництва феросплавів. Замість чистих по домішках і дорогих гліноземсодержащіх матеріалів для виплавки синтетичного шлаку використовують відвальні шлаки алюмінотермічекого виробництва ферротитана і борсодержащих сплавів.
При цьому містяться в готовому рідкому синтетичному шлаку двоокис титану та оксиди бору в процесі рафінування сталі відновлюються і переходять в метал. При рафінуванні металу рідким, синтетичним шлаком нового складу, що містить 4,5% Т1О2, ферротитан для легування (мікролегування) стали не застосовується. Ступінь відновлення бору з синтетичного шлаку враховується в зв’язку з особливостями безперервного розливання і при виробництві сталі певного сортаменту.
Під час продування рафінованої стали аргоном з порошками силико-кальцію і іншими реагентами ступінь десульфурації металу збільшується в середньому на 37,5%.
Застосування відвальних шлаків феросплавного виробництва при виплавці рідкого синтетичного шлаку для рафінування сталі дозволяє заощадити дорогі високоглиноземисті шихтові матеріали, скоротити витрату феросплавів для легування і знизити собівартість прокату.

Ссылка на основную публикацию