Одношлаковый процесс

Рассмотрены структура и свойства расплавленных металла и шлака. Приведены теоретические основы процессов обезуглероживания, дегазации, дефосфорации, десульфурации, раскисления и легирования металла. Описаны шихтовые материалы, применяемые для плавки стали в электропечах, а также технологии переплава легированных отходов, одношлакового процесса, вдувания порошков, модифицирования и внепечной обработки. [c.16]

Одношлаковый процесс. В связи с интенсификацией процесса электроплавки в последние годы получил большое распространение метод плавки в дуговой печи под одним шлаком. Сущность этого метода заключается в следующем дефосфорация металла совмещается с периодом расплавления. Во время расплавления из печи скачивают шлак и производят добавки извести. В окислительный период выжигают углерод. По достижении в металле < 0,035 % Р производят раскисление стали беа скачивания шлака ферросилицием и ферромарганцем. Затем присаживают феррохром и проводят сокращенный (50—70 мин) восстановительный период с раскислением шлака порошками ферросилиция и кокса и раскислением металла кусковыми раскислителями. Окончательное раскисление производят в ковше ферросилицием и алюминием. В некоторых случаях вообще не проводят раскисления шлака в печи порошкообразными раскислителями. [c.186]

Рис. 65. Изменение состава шлака по ходу одношлакового процесса передела обычного чугуна при окончании плавки на содержании углерода >0,1% (/) и на содержании углерода <0,05% (2) (стрелки — присадки сыпучих материалов)

Количество шлака также является одним из важных параметров шлакового режима и в общем случае может изменяться в широких пределах от 13—16% при переделе обычных чугунов одношлаковым процессом до 25— 30% и более при переделе высокофосфористых чугунов двух- или трехшлаковым процессом. Основными факторами, определяющими количество образующегося шлака, являются содержания кремния и фосфора в шихте и основность шлака. Приближенно его можно определять расчетом по формуле [c.311]

Расход извести в основном зависит от тех же факторов, что и количество образующегося шлака. Расход извести при одношлаковом процессе может быть определен по формуле [c.312]

Содержание серы в конверторной стали зависит от ее концентрации в чугуне почти линейно. Небольшое от-KJloнeниe от линейной зависимости выражается в некотором уменьшении коэффициента сохранения серы в конечном металле Уз при повышении ее содержания в чугуне. Так, для одношлакового процесса Уз =0,65- 0,70 при [5]чуг=0,015ч-0,025% и 7з =0,50- 0,55 при [5]чуг=0,06- -0,07%. Это объясняется тем, что при высоком содержании серы в чугуне наблюдаются более высокие значения 1з и дтл, чем при низком содержании ее. [c.322]

Одношлаковым процессом не всегда можно выплавлять из высокосернистого чугуна даже сталей обыкновенного качества (0,03—0,04 /о 8), [c.323]

Составы шлаков и некоторые характеристики металлов при плавке одношлаковым процессом приведены в табл. 4.4 [9]. При плавке в печах малой вместимости применяют, как правило, лвухшлаковый процесс. Это вызвано отсутствием или малыми возможностями внепечной обработки жидкого металла. [c.90]

Изменение состава шлака и параметров металлической ванны по ходу плавок конструюдионной стали одношлаковым процессом в 100-тонной печи (по 10-ти плавкам) [c.92]

При выплавке углеродистых и низколегированных сталей практически все печи большой вместимости работают одношлаковым процессом. Но только на Молдавском металлургическом заводе путем модернизации и усовершенствований как на самой печи ДСП-100И6, технологии плавки, так и реконструК ции ковша-печи, кристаллизаторов МНЛЗ удалось достичь в 1993 г [c.112]

При работе одношлаковым процессом на печах с малой и средней удельной мощностью трансформатора возникают определенные проблемы с десульфурацией металла, так как в ЭСПЦ старой конструкции внепечная обработка, как правило, 01х ут-ствует или реализуется без подогрева металла в ковше. [c.116]

Чтобы оценить возможности десульфурации металла в ковше во время вьшуска и последующей обработки с использованием печного шлака, провели термодинамический анализ процессов, протекаюших меаду металлом и шлаком. Для анализа использовали данные об изменении температуры ванны, состава металла и шлака по ходу плавок низколегированной конструкционной стали одношлаковым процессом с доводкой под окисленным шлаком в 100-т дуговых печах обычной мощности (ЧМК) [9]. Составы шлаков и некоторые характеристики металла по ходу опытных плавок приведены в табл. 4.4. Как отмечалось вьпце, учитывая известные данные о повьциении коэффициента распределения серы между шлаком и металлом I при увеличении основности шлака (СаО)/(8Ю2), обычно пытаются улучшить десульфурацию металла за счет повьииения количества оксида кальция в шлаке. Такой прием может привести к нарушению гомогенности шлакового расплава, появлению дисперсной твердой фазы в шлаке и снижению рафинирующих свойств шлака, поэтому оценка пределов возможной гомогенности шлаков при увеличении в них количества оксида кальция имеет важное практическое значение. [c.116]

Расчеты показывают, что реализация предложенного способа дополнительной десульфурации металла позволит понизить содержание серы в готовой стали на 0,010—0,012 % и при работе на шихте среднего качества получить содержание серы в конструкционной стали не более 0,020 %, используя одношлаковый процесс без раскисления шлака в печи. Работа сверхмощной печи по такой схеме, без отсечки окисленного шлака связана с некоторым увеличением расхода раскислителей вследствие раскисления окисленного шлака в ковше во время вьшуска и может быть признана целесообразной лишь в случае полного отсутствия внепечной обработки стали или при использовании только внепечного порционного вакуумирования металла. [c.118]

Более простой вариант внепечной десульфурации металла во время выпуска опробован при вьшлавке низколегированной стали в 100-т печах ЧМК. Сталь выгшавляли одношлаковым процессом, окисленный шлак на 80-90 % удаляли перед вьшуском из печи. Металл без шлака сливали из печи в сталеразливочный ковш, в начале вьшуска из специального бункера в ковш загружали известь, плавиковый шпат и раскислители. Во время вьшуска и в течение 5-6 мин. после окончания вьшуска металл и шлак в ковше перемешивали аргоном через трубку, вставленную в шиберное отверстие. В результате такой обработки получали в готовой стали 0,005-0,015 % 8 при исходном содержании серы в шихте 0,04-0,05 %. Как и в предыдущем случае, важное значение для получения низкого содержания серы имело интенсивное перемешивание металла и шлака во время и после вьшуска. [c.120]

Раскисление металла, выплавленного в сверхмощной печи одношлаковым процессом, всегда проводится в ковше. Если сталь получают без внепечной обработки, то раскислители чаще всего вводят на дно ковша перед выпусками или в ковш после вьшуска специальными мапшнами. [c.121]

В некоторых случаях (как за рубежом, так и на ряде отечественных заводов) мощнь1е дуговые сталеплавильные печи работают одношлаковым процессом с доводкой под раскисленнььм шлаком окислительного периода плавки. Основной предпосылкой использования технологии является стремление получить низкое содержание серы в готовой стали в результате обработки металла во время вьшуска раскисленным печным шлаком. После окончания окислительного периода основность печного шлака повьпцают присадками извести. Во время доводки шлак раскисляют порошковыми или дроблеными сильными раскислителями коксом, ферросилицием, карбидами кальция и кремния, алюминием, добиваясь быстрого снижения содержания оксидов железа в шлаке до 1—2 % Для этого необходимы специальные устройства, обеспечивающие быстрое и равномерное распределение раскислителей по поверхности печного шлака. Во время выпуска металл сливают из печи вместе с раскисленным шлаком, что обеспечивает стабильное содержание серы в готовой стали < 0,02 % [9]. [c.121]

В условиях сверхмощной печи доводку проводят под остатками шлака периода плавления, т.е. фактически применяют Одношлаковый процесс плавки с доводкой под окисленным шлаком. Следовательно, вся плавка с использованием металлизованного сырья проводится в окислительных условиях и десульфурация металла в печи затруднена. [c.125]

Доводка плавки при использовашш одношлакового процесса предусматривает введение в печь в виде соответствующих ферросплавов — кремния на 0,1 % (для прекращения кипения ванны), марганца и хрома на нижний предел их содержания в заданной марке стали и нагрев металла на 40-60 С. Окончательную доводку и раскисление плавки проводят в ковше обычно в процессе или после внепечной обработки металла. [c.126]

Расход высококачественных электродов при использовании металлизованного сырья для вьшлавки электростали примерно такой же, как и для плавки с использованием лома, и составляет обычно при одношлаковом процессе 4,0—5,4 кг/т стали. При работе на металлизованном сьфье вследствие некоторого возрастания расхода электроэнергии на плавку может увеличиваться расход электродов в результате испарения (эрозии с торца) в зоне дуги. Но примерно на такую же величину снижаются потери электродов в результате окисления с поверхности и поломок. Суммарный расход электродов при работе на металлизованном сьфье снижается на 8 % [9]. [c.127]

Измельченные раскислители для раскисления шлака мо-1уг присаживаться в печь перед выпуском (особенно, если печь оборудована устройствами для подачи добавочных материалов через отверстие в своде) или в ковш во время вьшуска плавки, Для более полного извлечения легирующих из шлака желательно организовать дополнительное перемешивание металла и шлака в ковше во время и после вьшуска. В случае работы по описанной схеме производства низко- и среднелегированной стали одношлаковым процессом при использовании легированных отходов могут требоваться специальные меры для внепечной десульфурации металла. Простейшим вариантом внепечной десульфурации в таком случае может быть десульфурация в результате некоторого повьццения основности печного шлака небольшими дополнительными гфисадками извести в ковш во время вьшуска. [c.132]

Уменьшение количества шлака периода продувки при использовании продувки кислородом и аргоном создает возможность успешного применения одношлакового процесса. [c.150]

Довольно простым и достаточно эффективным способом увеличения степени извлечения хрома из шлака является применение одношлакового процесса плавки, предусматривающего ведение плавки без замены шлака перед вьшуском, легирование титаном в ковше и слив металла в ковш вместе с раскисленным шлаком периода продувки [28]. Увеличение продолжительности и поверхности контакта металл-шлак во время выпуска способствуют более полному протеканию реакций раскисления шлака и осаждению корольков восстановленного металла из Шлака. Показатели процесса заметно улучшаются в результате более полного восстановления шлака, в котором содержание Сг О понижается до значений < 20 % перед вьшуском и < 15 % в ковше. Соответственно увеличивается усвоение хрома. [c.151]

Следует учесть така<се, что одношлаковый процесс позволяет избежать потерь легированного металла в виде корольков, находящихся в шлаке, удаленном из печи. Такие потери Достигают 2 % от массы плавки. [c.151]

Однако при использовании одношлакового процесса осложняется операция легирования металла титаном, особенно в случае большой массы недостаточно раскисленного шлака. Усвоение титана металлом при легировании в ковше зависит от степени окисленности г[ечного шлака, поэтому лучшие результаты достигаются при сочетании одношлакового процесса с мероприятиями по снижению угара хрома во время продувки, ведущими к уменьшению количества и степени окисленности печного шлака. С применением продувки ванны аргоном на заключительной стадии продувки ее кислородом при выплавке стали 12X18X1 ОТ с содержанием углерода 0,04-0,06 % в 40-т печах усвоение хрома за плавку составляет 90,0—94,5 % (по жидкому). Имеются сведения об успешном применении отходов производства силумина для раскисления шлака при выплавке коррозионностойких сталей. Перспективно применение вместо части кремнийсодержаших раскислителей шлака алюминиевого производства, содержащих много алюминия. Была изучена возможноо ь [c.152]

Таким образом, при двухшлаковом процессе неизбежны значительные потери металла со скачиваемым шлаком. Реализация одношлакового процесса с необходимой степенью десульфурации металла может быть значительно облегчена при уменьшении количества шлака периода плавления. В этом случае облегчается и упрощается получение основного шлака в восстановительный период плавки. [c.159]

Описание технологии. В НПО технологии заготовительного производства и специального технологического оборудования (НПО НИИПТмаш, г. Краматорск) разработана и в основных электропечах ПО НКМЗ опробована технология выплавки углеродистых и легированных марок сталей комбинированными одношлаковыми процессами, сокращена продолжительность плавки стали в основных электропечах на 0,4 ч, снижен расход электроэнергии на 80 кВт-ч/т. [c.69]

Технология выплавки конструкционных и быстрорежущих марок стали одношлаковым процессом [c.71]

Рафинирование в условиях полного и одноразового смешения всей массы металла и шлака. Этот вариант лучше назвать одношлаковым (моношлаковым) объемным рафинированием или одношлаковым рафинированием в режиме полного смешения. Г. Шенк его называет вариантом с постоянным контактом фаз, что нельзя признать удачным. Процесс периодичен и завершается в условиях контакта конечного металла, имеющего минимальное содержание удаляемой примеси, с конечным шлаком, имеющим максимальное содержание примеси. При этом весь шлак расходуется в один прием. В результате остаются неиспользованными возможности исходного металла с высокой концентрацией удаляемой примеси обеспечить высокое содержание ее в шлаке и возможности начального шлака с низким содержанием примеси обеспечить низкую концентрацию ее в металле. Поэтому такой вариант рафинирования является самым невыгодным, хотя имеет самое большее распространение ввиду предельной простоты реализации. [c.103]

Как видим, традиционный путь улучшения процесса рафинирования металла шлаком, заключающийся в увеличении количества шлака и повышении коэффициента распределения элемента между шлаком и металлом при взаимодействии этих фаз в режиме одношлакового полного смешения, является малоэффективным. Коренное улучшение этого процесса возможно при переходе к рафинированию в режиме противотока (полного или сту- [c.115]

Создание и применение в промышленности специаль ных реакторов, обеспечивающих принудительный проти воток металла и шлака, позволят добиться независимости производительности агрегатов периодического действия от качества сырья (чугуна) и выплавляемой стали. Для этого потребуется проведение предварительного рафинирования чугуна в специальных реакторах для глубокого удаления фосфора и серы, чтобы в сталеплавильных агрегатах можно было ограничиться одношлаковым (моношлаковым) режимом, определяемым не параметрами процессов дефосфорации и десульфурации металла, а другими параметрами плавки (стойкостью футеровки и т. д.). [c.120]

Самым простым вариантом кислородно-конверторного процесса является передел мартеновского чугуна, для которого характерно низкое содержание фосфора (0,1—0,3%). В этом случае требуемая степень дефосфорации металла достигается без промежуточной остановки продувки для обновления шлака, т. е. процесс может быть одношлаковым (моношлаковым). Такой процесс принято называть обычным процессом или ЛД-процессом. Ниже приведена длительность основных операций обычного процесса, мин [c.296]

Приняв такую замену и средние значения Ls и шл для одношлакового конверторного процесса, формулу [c.321]

Зависимость (206) означает, что в конце одношлакового кислородно-конверторного процесса в металле обычно остается 50—70% серы металлической шихты, [c.322]

Рис. 69. Влияние содержания серы в чугуне [3],ур на содержание ее в стали [5] в одношлаковом (/) и двухшлаковом (II) кислородно-конверторных процессах

Выплавка высококачественной стали с содержанием <0,01% 8 при одношлаковом кислородно-конверторном процессе не всегда возможна даже в случае содержания серы в чугуне 0,005%. Это связано главным образом с высоким содержанием серы (0,04—0,05% и более) в ломе и снижением степени десульфурации вследствие отмеченного выше уменьшения значений Ьз в области низких концентраций серы в металле. [c.323]

При выплавке высококачественной стали (<0,01% 8) в кислородных конверторах даже в случаях переработки низкосернистого чугуна должна быть предусмотрена дополнительная десульфурация металла в ковше синтетическими шлаками или шлаковыми смесями (см. ч. I, разд. ПГ, гл. 6). Этот технологический прием снижения содержания серы в готовой стали может быть использован и при производстве обычной стали, если из-за высокого содержания серы в чугуне удаление ее из металла при одношлаковом конверторном процессе оказывается недостаточным. [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...