CC BY
86
МЕТАЛЛУРГИЯ ЧЕРНЫХ, ЦВЕТНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ
УДК 621.74
Р.С. Тахаутдинов, С.Н. Ушаков, С.В. Горосткин, Т.С. Масальский, М.А. Богатов, В.Л. Алексеев
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АРГОНА В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ
Повышение чистоты внутренней структуры непрерывно-литых слитков является одной из важнейших проблем черной металлургии. Наличие неметаллических включений в жидкой стали не только приводит к возникновению целого ряда дефектов на слябах и листах, но существенно может усложнить процесс разливки металла на МНЛЗ. Из-за повышенного теплоотвода в каналах стаканов-дозаторов происходит постоянное отложение тугоплавких неметаллических соединений. Способность алюминатов или сложных комплексных соединений на основе окислов алюминия (из-за высокой температуры плавления - более 1600°С) накапливается в виде отложений на твердой подложке (стопорной механизм, сталеразливочные каналы) известна с начала освоения непрерывной разливки стали.
Из-за зарастания каналов неметаллическими включениями ухудшается процесс по обеспечению требуемого расхода металла из промежуточного ковша. В данный момент производят прокачку стопором (многократное поднятие стопора на полную высоту). При переходе на режим разливки в ручное управление высок риск возникновения аварийной ситуации (подвисание корочки слитка в кристаллизаторе, прорыв корочки слитка под кристаллизатором из-за колебаний уровня металла в кристаллизаторе или ошибочных действий разливочного персонала).
Для решения указанной проблемы на МНЛЗ ККЦ ОАО «ММК» были применены стаканы-дозаторы с газопроницаемым слоем и полые стопора-моноблоки с продувкой аргоном.
Разливка стали на МНЛЗ с использованием стаканов-дозаторов с газопроницаемым слоем на всех промежуточных ковшах проводится с начала 2006 года. Было получено увеличение пропускной способности погружных стаканов при подаче аргона в канал стакана-дозатора в среднем на 20% для всех групп марок сталей. Это позволило увеличить выход годного металла за счет снижения технологической обрези от «поясов» до 4 кг/т.
Установлено косвенное влияние стаканов-дозаторов на качество металла. Благодаря воз-
Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. № 2.-------
действию аргона на неметаллические включения происходит их разрушение, а мелкие частицы хорошо поглощаются шлаком кристаллизатора. Другая часть неметаллических включений, которая поступает в зону вторичного охлаждения, располагается равномерно по сечению слитка.
В табл. 1 приведен сравнительный анализ 2005 и 2006 годов, где представлены данные по отсортировке металла в несоответствующую продукцию и брак по дефектам, относящихся к загрязнению неметаллическими включениями.
Из табл. 1 следует, что круговое использование стаканов-дозаторов позволило снизить отсортировку металлопродукции в понеженную сортность по дефекту «точечная неоднородность» на 0,0003%, по шлаковым включениям на 0,020%, выход брака по грубым шлаковым включениям снизился на 0,0032%.
Использование стопоров-моноблоков с продувкой металла аргоном
На рис. 1 и 2 и табл. 2 показано преимущество использования стопоров-моноблоков по сравнению с наборными стопорами.
Анализ данных системы «Уровень» на рис. 1 и 2 при использовании в промежуточном ковше стопоров разных конструкций во время разливки пяти плавок низколегированного металла (с 2:00 до 8:00) показал снижение более чем в 2 раза (с 11 до 5) числа прокачек стопорных механизмов на 15 ручье, оборудованном стопором-моноблоком.
Таблица 1
Годовая отсортировка слябов в пониженную сортность и брак по дефектам загрязнения металла неметаллическими включениями
Год Произ- Отсортировка слябов в несоответствующую продукцию Отсортировка в брак
водство, т Точечная Шлаковое Шлаковое
неоднородность включение включение
т % т % т %
2005 10065467 2605 0,0259 3276 0,0325 864 0,0090
2006 10244446 2622 0,0256 1313 0,0128 594 0,0058
МЕТАЛЛУРГИЯ ЧЕРНЫХ, ЦВЕТНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ
МНЛЗ №4 Ручей №13 5 Июнь 200Є г.
м/мин
1,8- 30 1 ,8т 20 1,4-= 10 1,2т 0 4-Ю
0,8 т -20 0,8 т -30 0,4-Е -40 0,2^ -50 О--60
мм мм
- 30 і 41 т і 50 і ЄОт ■Ё 70-Ё ~ 80 т Зі т тІОі т
:по :120 ! , 00:00:01
"УРОВЕНЬ"
п
1 і ' 02:00:01
' I ' 04:00:01
' I 06:00:00
ЕННМ.
сбой
норм
нет
руч
ает
ОТК.Л
08:00:00
□ У ров.
■ Шток
■ V ур.
□ Ток
■ ТДУМ
■ Z стб.
■ V сл.
клетка
0:20:00
Рис. 1. Показания системы «Уровень» на 13 ручье МНЛЗ №4 с использованием наборного стопора
МНЛЗ №4 Ручей №15 5 Июнь 200Б г.
м/мин
1,8т 30
1,0 т 20 1,4-= 10 1,2т 0
1т-10 0,8 т -20 0,8 т -30 0,4 т -40 0,2 т -50 0--60
мм мм
т зі Т
40т 51 т Т 61 т-
Ё 70-Ё т 81 т 30т 101 т_ ті 10 т—121 — 00:00:01
"УРОВЕНЬ"
H(W MM 1 У «т W* *** *1 и 1 „
У г
1
1
1 1 1 1 ГТ IB тг ЛІ ПГ я ~г “Г
I
02:00:01
I
04:00:01
I
06:00:00
ЕННМ.
сбой
норм
нет
руч
ает
откл
□ У ров.
■ Шток
■ V ур.
□ Ток
■ ТДУМ
■ Z стб.
■ V сл.
клетка
0:20:00
08:00:00
Рис. 2. Показания системы «Уровень» на 15 ручье МНЛЗ №4 с использованием стопора-моноблока
Таблица 2
Показатели работы промежуточных ковшей
Показатель Г руппа марок сталей Стопор- моноблок Наборный стопор
Количество разлитого металла на 1 погружной стакан, т Низколегированные 532,5 422,2
Низкоуглеродистые и углеродистые 295,8 279,7
Количество разлитого металла на 1 прокачку стопора, т Низколегированные 301,8 206,0
Низкоуглерсдистые и углеродистые 162,7 121,1
О
И
н
о
0
V
я
ч
о
X
Балл развития дефекта ТН
Рис. 3. Сравнительная оценка по чистоте металла при использовании перегородок разных конструкций в период 2006 года
26
Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. № 2.
Из данных табл. 2 следует, что вдувание аргона через полый стопор дополнительно увеличивает количество разлитого металла через один погружной стакан на 6-26% в зависимости от марки разливаемой стали. Снижение количества прокачек стопоров при разливке разных марок сталей составляет 34-47%.
Для снижения загрязнения металла неметаллическими включениями применяются перегородки промежуточных ковшей с продувкой аргоном.
В 2006 году продувочные перегородки устанавливались по обеим сторонам промежуточного ковша. В связи с этим оценка работы опытных промежуточных ковшей, оснащенных перегородками с обеих сторон, заключалась в исследовании макроструктуры темплетов и сравнении полученных данных с данными годового анализа за 2006 год в целом (рис. 3). В качестве основного показателя, характеризующего загрязнение металла неметаллическими включениями, взят балл развития дефекта «точечная неоднородность (ТН)».
Согласно данным на рис. 3 при оценке качества внутренней структуры темплетов после обработки металла аргоном средний балл дефекта «точеная неоднородность» составил 1, в то время как средний показатель дефекта «точеная неоднородность» за 2006 год составил 1,2. Кроме того, отсутствует доля темплетов с дефектом «точеная неоднородность» 2,5 балла и более, что относится к фактору, по которому металл подлежит отсортировке в пониженную сортность или брак.
По итогам 2006 года в ККЦ ОАО «ММК» в результате использования продувочных устройств различных конструкций в промежуточных ковшах во время непрерывной разливки стали было достигнуто снижение отсортировки слябов по дефекту «точечная неоднородность» на 0,0003%, по шлаковым включениям на 0,020%, выход брака слябов по грубым шлаковым включениям снизился на 0,0032%. Произошло увеличение выхода годного металла за счет снижения технологической обрези от «поясов» на 4 кг/т. Общий экономический эффект превысил 90 млн рублей.
УДК 621.74
Ю.А. Бодяев, И.М. Захаров, Д.Н. Чигасов, С.Н. Ушаков, С.В. Мещеров, М.В. Косарев
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ И ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В ККЦ С ВВОДОМ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО НАГРЕВА
Основными причинами проведения реконструкции и модернизации предприятий в современных условиях являются необходимость снижения энергоемкости продукции, повышение ее качества и соответственно конкурентоспособности на рынке. В последние годы модернизация сталеплавильного производства осуществлялась, в основном, за счет внедрения внепечной обработки стали на установках печь-ковш. Утвердившаяся в последнее десятилетие концепция рассматривает предназначение основных сталеплавильных агрегатов главным образом для выплавки полупродукта и получение готовой стали, с заданными характеристиками, на агрегатах внепечной обработки.
Работа ОАО «ММК» в условиях рыночных отношений и постоянно возрастающие требования потребителей к качеству готовой металлопродукции заставляют коренным образом пересматривать идеологию организации сталеплавильного производства. Одним из аспектов проводимой в ОАО «ММК» широкомасштабной реконструкции является, в частности, совершенствование кислородно-конвертерного производст-
Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. № 2.------
ва. Руководством комбината было принято решение по строительству в ККЦ установки элек-тродугового нагрева стали (УЭНС). В июне 2006 года двухпозиционная установка фирмы VAI FUCHS производительностью 4,2 млн т была введена в эксплуатацию.
Установка состоит из следующих систем, узлов и групп оборудования:
- механизм подъема электродов;
- механизмы подъема крышек;
- водоохлаждаемые крышки ковша;
- устройства для измерения температуры и отбора проб;
- манипулятор для аварийной фурмы;
- стенд для наращивания и хранения электродов.
На УЭНС осуществляются следующие технологические операции:
- нагрев металла электрической дугой;
- продувка металла аргоном для усреднения химического состава и температуры металла по объему сталеразливочного ковша и десульфурация стали;
--------------------------------------------27
