- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Общая характеристика агрегата ковш-печь
- •2. Выбор и обоснование футеровки сталеразливочного ковша
- •3. Расчет основных параметров обработки металла в ковше
- •3.1 Расчет раскисления и легирования
- •3.2 Расчет процесса десульфурации стали в ковше твердой шлакообразующей смесью
- •3.3 Расчет модифицирования неметаллических включений.
- •3.6 Выбор мощности трансформатора
- •Расчет технологических параметров обработки стали на агрегате ковш-печь
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
1 Общая характеристика агрегата ковш-печь
Комплексная обработка металла в ковше с применением электродугового нагрева в сочетании с активным перемешиванием расплава получила большое распространение в металлургической промышленности (рисунок 1).
1 – токоподводящие электрододержатели; 2 – электроды; 3 – тракт подачи сыпучих материалов; 4 – водоохлаждаемый свод; 5 – инертный газ; 6 – расплав; 7 – рафинировочный шлак; 8 – газометаллический столб; 9 – жидкий металл; 10 – продувочный узел; 11 – сталевоз; 12 – газоход; 13 – рабочее окно; 14 – вдувание углеродсодержащего материала; 15 – вдувание извести; 16 – ввод проволоки.
Рисунок 1 – Общая схема установки ковш-печь
Агрегат ковш-печь позволяет осуществлять следующие операции [4]:
отдать металл на разливку в заданном интервале температур;
снизить содержание серы в стали до требуемого уровня;
производить сталь с содержанием легирующих элементов в заданных узких пределах;
обработать сталь активными элементами (кальций, титан, бор, РЗМ и прочее) с максимальным и стабильным усвоением;
усреднить металл в ковше по температуре и химическому составу;
изменить с помощью модифицирования морфологию и количество неметаллических включений;
подать металл в необходимое время при серийной разливке стали на МНЛЗ;
при аварийной остановке МНЛЗ исключить потери металла за счет его подогрева до пуска машины в работу.
Основными параметрами, определяющими работу ковша-печи, являются: химический состав рафинировочного шлака и его толщина на зеркале металла, длина дуги, соотношение подводимой мощности и площади зеркала металла, скорость нагрева металла, интенсивность перемешивания и гидродинамика металла в ковше.
В мире накоплен большой опыт эксплуатации агрегатов такого типа, что позволило производителям оптимизировать их конструктивные и технологические параметры. В таблице 1 приведены основные параметры различных агрегатов. Некоторые колебания параметров обусловлены только технологическим режимом работы установок.
Оптимизация технологических и энергетических параметров обусловлена целым рядом причин в конкретных условиях сталеплавильного цеха. Прежде всего, это тип сталеплавильного агрегата и способ отсечки высокоокисленного печного шлака; уровень содержания серы на выпуске металла; выбранная мощность трансформатора; перемешивание металла в ковше; время выплавки и разливки плавки и др.
Агрегаты ковш-печь бывают одно- и двухпозиционные, вторые используют в цехах с высокой производительностью для одновременной обработки двух ковшей с их поочередным нагревом.
Таблица 1 – Параметры агрегатов ковш-печь различных фирм-производителей [4]
Параметр |
ASEA-SKF (Швеция) |
Fukhs (Германия) |
Daniely (Италия) |
BSW (Англия) |
НКМЗ (Украина) |
АКОС-125 (Россия) |
Вместимость ковша, т |
90-130 |
110 |
120 |
86 |
145 |
100-125 |
Мощность трансформатора, МВА |
12-15 |
15 |
18 |
12 |
25 |
16 |
Сила тока, А |
36 |
30 |
40 |
25 |
40 |
40 |
Диаметр электрода, мм |
400 |
400 |
400 |
350 |
450 |
400 |
При использовании внепечной обработки металла в цехе обычно применяют следующую последовательность: сталеплавильный агрегат – установка ковш-печь – вакууматор – установка непрерывной разливки стали. Но эта последовательность может быть изменена и оптимизирована для условий конкретного цеха и требований по качеству выплавляемых марок стали.