При разработке технологии внепечной обработки стали 45 с повышенным содержанием серы и алюминия проводили сравнение технологической обрези по затягиваниям разливочных каналов, выходу годного и серийности разливки в 2 периодах - базовом и отработанной опытной технологии [1]. Сравнение проведено по всем маркам среднеуглеродистого сортамента с высокими содержаниями серы и алюминия.
При использовании опытной технологии, в сравнении с базовой, значительно улучшилась «разливаемостъ» металла. Улучшение «разливаемости» металла привело к улучшению следующих ТЭП производства стали:
- в 1,8 раза (с 2,1 до 3,7 плавок в серию) увеличилась средняя серийность разливки металла и в 1,8 раза снизился расход огнеупоров для футеровки промковшей;
- на 12% (с 133,9т до 149,7т) увеличился средний выход годного металла;
- в 2,7 раза (с 7,8 т/пл до 2,9 т/пл) снизилась средняя технологическая обрезь по затягиваниям разливочных каналов, замене погружных стаканов и снизился расход погружных стаканов;
- в 3,1 раза (с 5,0 т/пл до 1,6 т/пл) снизилась средняя хвостовая технологическая обрезь, полученная из-за затягиваий разливочных каналов.
В данной работе проводили также оценку неметаллических включений по методу К4(О), оценка неметаллических включений по ГОСТ 1778, JK и К4(О) сталей, выплавленных по базовой технологии и опытной (с уменьшенным количеством силикокальция).
Анализ данных [2] показывает, что размер сульфидов в стали, обработанной по опытной технологии (среднее значение 4,0, максимальное 4,5 балла) несколько выше, чем в базовых плавках (3,1 среднее, 3,5 максимум), что связано с повышенным содержанием серы в исследуемой марке стали, о чем свидетельствуют данные табл. 4.6. В то же время величина силикатов недеформируемых в опытных плавках на 0,3 балла меньше, а силикаты хрупкие полностью отсутствуют в прокате.
Таким образом, при оценке неметаллических включений по ГОСТ 1778, JK и К4(О) лучшие результаты (за исключением оценки сульфидов по ГОСТ) получены на массиве плавок произведенных по опытной технологии (с пониженным количеством вводимого кальция).
Базовая технология производства стали 45 предусматривала обязательное использование АКОС для внепечной обработки, с подачей силикокальция перед разливкой в количестве 350-380 м (в пересчете на СК20 с наполнением 220 г/м) и порошковой проволокой с чистой серой.
Внепечная обработка данных марок производится с обязательным использованием АКОС, при этом:
- известь присаживается в количестве не более 500 кг,
- при необходимости доводки плавки по углероду менее, чем на 0,05%, доводка производится порошковой проволокой с углеродсодержащим наполнителем.
Раскисление шлака, доводка плавок алюминием, обработка кальцием и легирование серой производится по следующему режиму:
- раскисление шлака алюминием производить в количестве 30 кг на каждые 100мм шлака;
- после раскисления шлака в металл вводится алюминиевая проволока по расчету получения содержания А1-0.015%:
- при длительной обработке плавки на АКОС (возможность получения 2-х -3-х проб металла перед вводом кальция) содержание алюминия корректируется по расчету на 0,015% по результатам предыдущих (2-ой, 3-ей) проб металла;
- при получении содержания алюминия в металле менее 0,013% - за 5-15 мин. перед вводом силикокальция алюминий корректируется по расчету на 0.015%, для расчета принять прирост алюминия 0,001% с 10 кг проволоки;
- за 11-15 мин. До передачи плавки на разливку температура металла должна быть на 7-10 град. С выше расчетной температуры передачи на разливку;
- за 11 -15 мин. до передачи плавки на разливку в металл вводится силикокальций в количестве 100-120м (в пересчете на СК 20 с наполнением 220 г/м). При толщине шлака 100 и 200 мм силикокальций присаживать в количестве по нижнему и верхнему значению интервала соответственно. Рекомендуется использовать силикокальций СК40.
- Через 3 мин. после присадки силикокальция производится замер температуры и при необходимости производится нагрев металла.
- Перед присадкой алюминия температура металла должна быть выше температуры отдачи на УНРС на 3-6 град. С;
- после ввода силикокальция производятся продувка аргоном в течение 3-7 мин. и вводится алюминиевая проволока по расчету на рекомендованное содержание алюминия с учетом остаточного и сразу после ввода алюминия вводится проволока с серой;
- через 3 мин. после присадки серы продувка аргоном прекращается, плавка передается на УНРС. Нагрев металла после присадки алюминия и серы запрещен.
Кроме этого, температура металла на различных этапах его обработки в ЭСПЦ значительно меньше (на 20-30 °С) при использовании предлагаемой технологии, по сравнению с базовой. Снижение температуры металла в ковше приводит также к значительной экономии электроэнергии, огнеупоров в ковше и печи, электродов и т.д. поэтому предлагаемая технология позволяет значительно повысить технико-экономические показатели выплавки, внепечной обработки и разливки стали на МНЛЗ в условиях ЭСПЦ «ОЭМК».
Выводы
- При использовании опытной технологии, в сравнении с базовой, значительно улучшилась "разливаемостъ" металла.
- При оценке неметаллических включений по ГОСТ 1778, JK и К4(О) лучшие результаты (за исключением оценки сульфидов по ГОСТ) получены на массиве плавок произведенных по опытной технологии (с пониженным количеством вводимого кальция).
- Предлагаемая технология позволяет значительно снизить температуру металла на различных этапах его обработки в ЭСПЦ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Гонтарук Е.И., Фомин В.И., Коршиков С.П. // Сталь, №7, 2004. С. 31-33.
- Фомин В.И., Харламов Д.А., Серкин М.А., Черноусов С.Г. Международная научная конференция «Образование, наука, производство и управление в ХХI веке», Ст. Оскол: ООО «ТНТ», 2004. Т2., с. 213-217.