ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Для получения сталей с малым содержанием серы и фосфора в конвертерном цехе разработан комплекс технологических мер. Он включает десульфурацию чугуна; использование «чистого» металлического лома; режим ведения плавки, обеспечивающий максимально возможное в условиях производства удаление серы и фосфора при продувке металла в конвертере; обработку стали в ковше во время выпуска плавки из конвертера и на агрегатах доводки.

Чтобы максимально уменьшить содержание серы в металле после продувки, чугун даже с достаточно низким ее содержанием (в среднем 0,018 %) подвергается десульфурации. В качестве десульфуратора используется гранулированный магний, который вводится в заливочный ковш через футерованную фурму в струе азота. После обработки с поверхности чугуна удаляют шлак. Такая технология позволяет уменьшить концентрацию серы в чугуне до 0,005 % (степень десульфурации в среднем 50 %).

«Чистый» оборотный металлический лом - это обрезь из прокатных цехов. Его использование позволяет после продувки плавки иметь содержание серы в металле на 0,003-0,005 % меньше, чем при завалке обычного лома.

Для улучшения рафинирующей способности конвертерных шлаков были внесены некоторые коррективы в шлаковый режим плавки. В последние годы с целью повышения стойкости футеровки конвертеров содержаниеMgOв шлаках поддерживается на уровне 10-14 %. Кроме того, регулярно наносится гарнисаж путём раздува азотом конечного шлака. Вместе с тем такие концентрацииMgOпривели к ухудшению рафинирующей способности шлака - поглощение серы уменьшилось до 2,0-2,2; фосфора - до 60-80. Если при выплавке рядовых сталей, содержавших по 0,020 % и более серы и фосфора, такой шлаковый режим приемлем, то при выполнении заказов на трубный металл необходима максимальная рафинирующая способность шлака.

Чтобы уменьшить содержаниеMgOв шлаках, ограничили использование магнийсодержащих материалов во время завалки и продувки металла, в результате содержаниеMgOв шлаке уменьшилось до 7-8 %, конечные шлаки стали менее основными (показатель равен 4), коэффициенты распределения серы и фосфора возросли до 4-5 и до 300-400 соответственно.

С целью исключения перегрева во время продувки плавки и подавления рефосфорации металла предусмотрены изменение температуры с помощью машины измерения параметров плавки (МЗПП) и одновременный отбор пробы металла. Анализ пробы выполняется в расположенной на рабочей площадке экспресс-лаборатории в течении 2-3 мин.

Применение этих технологических решений позволило получать в металле на выпуске из конвертера 0,008-0,012 %Sи не более 0,005 % Р. Дополнительно к этому во время выпуска металла вводят твёрдую шлакообразующую смесь (ТШС), состоящую из 2-3 т извести, 500-600 кг плавикового шпата и 500-700 кг вторичного чушкового алюминия. Кроме того, в ковш присаживают кусковой силикокальций (1 кг/т стали). Во время выпуска металл продувают аргоном через пористые пробки, установленные в днище сталеразливочного ковша. Благодаря интенсивному перемешиванию металла с ферросплавами ТШС возрастает степень десульфурации (_s), достигая на некоторых плавках 80 % (см. таблицу).

Результаты десульфурации при обработке ТШС трубных сталей

Обработка металла на агрегатах доводки стали (АДС) соответствует принятой для других сталей технологии. После получения результатов экспресс-анализа пробы металла его химический состав корректируется. Титан, ванадий и ниобий вводят во второй половине обработки (после корректировки содержания кремния, марганца и углерода) и при требуемом содержании серы. Общая продолжительность продувки аргоном в среднем составляет 20 мин. По достижении требуемого химического состава и температуры металла ковш поступает на МНЛЗ. Готовая сталь в среднем содержит 0,004 %Sи 0,010 %P.

При выплавке высококачественной трубной стали 17Г1С-У углеродный эквивалент (C_э) низкий - не более 0,37, он рассчитывается по формуле:

C_э=C+Mn/6+(Cr+V+Mo+Nb+Ti)/5+(Cu+Ni)/15.

Содержание углерода в готовом металле должно составлять 0,15…0,17 %, марганца -1,15…1,22 %. Чтобы получить содержание углерода и марганца в таких пределах, решили разделить операцию раскисления-легирования, между конвертером и агрегатом доводки стали. При выпуске металла из конвертера в сталеразливочный ковш присаживались силикомарганец и коксик в количестве, обеспечивающем в стали в момент поступления на АДС содержание углерода 0,12-0,14 % и марганца 1,10-1,15 %. Для корректировки содержания углерода на АДС используется порошковая проволока с углеродосодержащим наполнителем, что обеспечивает получение в готовой стали содержание углерода в заданных узких пределах. Данная технология позволяет получать металл с заданным химическим составом и углеродным эквивалентом более чем у 90 % плавок.