Технологический процесс. Технологический процесс получения стали в мартеновских печах включает несколько периодов: заправку печи

Технологический процесс получения стали в мартеновских печах включает несколько периодов: заправку печи, завалку шихты, заливку чугуна, плавление шихты, доводку плавки, раскисление, легирование и выпуск стали из печи.

Заправка. После выпуска печь осматривают и исправляют замеченные неполадки. За время плавки те части задней и передней стенок, а также откосов печи, которые соприкасались со шлаком, часто подвергаются определенному воздействию этого шлака и поэтому обычно нуждаются в профилактическом ремонте. С помощью заправочных машин на эти места набрасывается заправочный материал (доломит или магнезит). Эта операция называется заправкой печи; она проводится в обязательном порядке после каждой плавки. Обычно из обнаруженного углубления (“ямы”) сжатым воздухом выдувают скопившийся там шлак и на обнаружившуюся поверхность наваривают необходимый слой огнеупорных материалов, забрасывая их через завалочное окно. Бугры на подине “стравливают”, забрасывая на эти места материалы, вступающие во взаимодействие с материалами подины и снижающие температуру их плавления. Операция заправки печи в зависимости от состояния подины, размеров печи и условий проведения операции продолжается от 10 до 30 мин.[4].

Завалка шихты. Подача металлошихты и сыпучих производится стандартными составами. Для печи емкостью 500 т завалку производят тремя составами. При продувке ванны кислородом завалка шихты проводится в следующем порядке: на подину заваливается легковесный лом, затем известняк, пакеты, скрап и “козлы”, обрезь слябов и бой слитков. Шихта заваливается равномерно по ванне. Завалку всех шихтовых материалов необходимо проводить возможно быстрее при максимальной тепловой нагрузке без снижения температуры свода печи ниже 1500^оС.

Для обеспечения быстрой заливки чугуна с последующим энергичным протеканием реакций в ванне и спуском шлака необходим обязательный прогрев шихты без закозления и местного ее расплавления. Прогрев считается законченным при небольшом оседании шихты, легком оплавлении кромок и исчезновении пятен на поверхности лома [5].

Заливка чугуна. Заливка чугуна проводится “под факел” через два желоба, установленных в крайние завалочные окна. Продолжительность заливки не более 25 минут. Все необходимое для заливки количество чугуна подается к печи одновременно.

Плавление шихты. После полного слива чугуна в печь начинается продувка ванны кислородом. В начале продувки кислородные фурмы опускают осторожно, во избежание повреждений. По мере проплавления шихты и понижения уровня ванны фурмы опускают еще ниже. Во время продувки выходные сопла головок фурм находятся на 50-100 мм ниже уровня раздела шлак-металл. Через 10-15 минут после слива всего чугуна в печь начинается спуск шлака. Своевременное удаление шлака – важнейшее условие получения шлака необходимой основности к моменту расплавления, максимального удаления серы и фосфора из металла и минимальных потерь железа со сбегающим шлаком. Оптимальная продолжительность спуска шлака 30-40 минут. Спуск шлака осуществляется через порог среднего завалочного окна.

В конце плавления (когда ванна “села”), за 20-30 минут до полного расплавления, отбирается предварительная проба металла для определения содержания углерода и серы. Если проба показывает, что содержание углерода по расплавлении будет ниже установленного предела для данной марки стали, то допускается доливка жидкого чугуна в количестве, не вызывающем перегруза печи и сталеразливочных ковшей (не более 5% от веса садки).

Признаком расплавления ванны является отсутствие местного бурления на ее поверхности, наличие активного жидкоподвижного шлака необходимой основности и нагрев металла до температуры 1540-1570^оС.

Толщина слоя шлака, оставшегося в печи к моменту расплавления, находится в пределах 60-100 мм. После полного расплавления ванны отбираются пробы металла и шлака. В пробе металла определяется содержание углерода, марганца, серы, фосфора и, при необходимости, никеля, хрома и меди; в пробах шлака – закись железа и основность [5].

Доводка плавки. Операцию, при которой в результате подсадок железной руды или продувки организуется энергичное кипение ванны, часто называют “полировкой”. В результате скачивания шлака из ванны удаляется фосфор, по ходу полировки вследствие подсадок извести постепенно формируется высокоосновной шлак и повышается температура ванны, Это создает благоприятные условия для удаления серы [4].

Также для улучшения условий удаления серы и фосфора из металла в период доводки необходимо спустить шлака в количестве не менее 1/4 чаши.

Показателями нормального проведения полировки являются:

- скорость выгорания углерода, которая в этот период должна быть не ниже 0,35% в час;

- температура металла, которая должна непрерывно повышаться и к началу чистого кипения быть на 10-30^оС ниже требуемой перед выпуском плавки (раскислением металла в печи).

Назначение периода чистого кипения – нагрев металла до требуемой температуры, доведение металла и шлака до требуемого состава к моменту раскисления. На печах, работающих с продувкой ванны кислородом, начало периода чистого кипения определяется образованием сформировавшегося жидкоподвижного шлака. Продолжительность периода чистого кипения должна быть 30-60 минут. Температура в период чистого кипения непрерывно повышается, но не должна превышать температуру металла перед выпуском.

Раскисление и легирование. Кипение ванны прекращается в момент ввода в нее раскислителей и легирующих добавок. Порядок их ввода и продолжительность выдержки металла в печи оговариваются специальной инструкцией [4].

Вводимые в печь и в ковш раскислители должны быть сухими. Для обеспечения однородности металла присадку раскислителей в ковш начинают при наполнении ковша металлом на 1/5 высоты, проводят равномерно и заканчивают при наполнении его на 1/2 высоты.

При раскислении стали всех марок полностью в ковше к моменту выпуска плавки прекращается подача кислорода в факел. Порядок вода раскислителей в ковш: ферромарганец – силикомарганец – ферросилиций [5].

Выпуск стали. Сталевыпускной желоб устанавливают на печь до заливки чугуна. Также за 30 минут до начала выпуска под желоб устанавливаются ковши. Выпускное отверстие к моменту выпуска плавки тщательно разделывают и очищают от заправочных материалов. Продолжительность выпуска плавки 7-15 минут.

Низколегированные, спокойные, нестареющие и полуспокойные марки стали с целью усреднения химического состава и температуры во время выпуска продувают аргоном. Продувка осуществляется через шиберный затвор от начала выпуска до появления шлака. В начале продувки давление аргона должно быть 200 кПа, расход его 30…70 м³/ч. К концу схода плавки давление аргона должно быть не менее 400 кПа, расход 50…80 м³/ч (в зависимости от интенсивности бурления). Затем металл необходимо выдержать в ковше в течение 15-20 минут до начала разливки [5].

Поиск по сайту: