ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

К одному из факторов сталеплавильного производства, влияющих на технические показатели конкурентоспособности металлопродукции, можно отнести однородность и стабильность качественных показателей (межплавочная и внутриплавочная неоднородность).

Использование внепечной обработки металла значительно повышает степень однородности металла по химическому составу и по свойствам.

Объёмы производства сталей типа «селект» (с регламентированными содержаниями элементов в узких пределах) постоянно увеличиваются. В некоторых марках стали интервал пределов содержания углерода ограничивается 0,02 %. Жёсткие требования к химическому составу металла, в особенности по содержанию углерода, предъявляются и в связи с разливкой стали в «серию» на установках непрерывного литья. Поэтому при внепечной обработке стали важно откорректировать содержание углерода в заданных пределах. Способ науглероживания коксиком не даёт стабильных результатов. При производстве сталей, содержащих углерод в узких заданных пределах, всё шире используют порошковую проволоку с углеродосодержащим наполнителем.

В кислородно-конвертерном цехе металлургического комбината отрабатывается технология выплавки ряда марок стали, в которых для обеспечения требуемого углеродного эквивалента следует гарантированно получать в готовом металле содержание углерода 0,02-0,03 %. Кроме того, всё большее количество металла обрабатывается на агрегатах доводки стали с применением продувки аргоном через пористые пробки, установленные в днище сталеразливочного ковша. Существующая технология корректировки химического состава металла по содержанию углерода путём присадки коксика на поверхность расплава не может обеспечить гарантированного получения требуемого содержания углерода в готовом металле - степень усвоения углерода может колебаться от 40 до 70 % и зависит от качества коксика, содержания в нём углерода, окисленности металла и количества покровного шлака в сталеразливочном ковше. В связи с этим в кислородно-конвертерном цехе была проведена отработка технологии корректировки химического состава металла по содержанию углерода путём ввода в металл на агрегатах внепечной обработки порошковой проволоки с графитом.

При отработке технологии доводки металла по содержанию углерода применялась порошковая проволока нескольких заводов-изготовителей. Порошковая проволока всех заводов-изготовителей имела в качестве наполнителя графит молотый с содержанием углерода не менее 95 % и отличалась только по диаметру проволоки (от 13 до 15 мм), коэффициенту заполнения (от 45 до 51 %) и диаметру бунтов (от 1000 до 1400 мм).

По приходу на агрегаты доводки стали или на установку печь-ковш обработка металла производится в соответствии с действующими технологическими инструкциями. После проведения усреднительной продувки металла производятся измерение температуры и отбор пробы металла. Ввод углеродосодержащей порошковой проволоки осуществляется после получения в пробе металла не менее 0,030 % алюминия. Ввод проволоки осуществляется с помощью трайб-аппарата со скоростью 4,0- 5,5 м/с.

Проведено более 2000 плавок, на которых для коррекции углерода применялась порошковая проволока с графитом. Расход графита на плавках составлял от 10 до 650 кг.

В таблице 1 приведены основные показатели обработки порошковой проволокой с графитом металла различного сортамента. Некоторый разбег по усвоению и максимальное значение усвоения графита (больше 100 %), по-видимому, можно объяснить влиянием погрешности применяемых приборов при малых изменениях концентрации углерода, неточностью при вводе проволоки (нерасчётное количество введённого материала), приростом углерода при добавках ферромарганца и неточностью определения веса жидкого металла. Среднее значение усвоения углерода 98,6 % не отличается от значений, полученных на других предприятиях металлургической промышленности.

Таблица 1

Технологические показатели обработки металла порошковой проволокой с графитом

Расширяющийся сортамент и освоение технологии выплавки трубных марок стали с заданным углеродным эквивалентом, для получения которого требуется получать в готовом металле содержание углерода 0,02-0,03 %, требуют эффективного способа науглероживания металла.

В таблице 2 приведены данные по изменению содержания углерода по пробам готового металла при различных вариантах технологии науглероживания.

Таблица 2

Изменение содержания углерода по пробам готового металла при различных вариантах технологии науглероживания

На рисунке показано частотное распределение углерода в готовом металле трубных марок стали 17Г1С(А-У).

Частотное распределение углерода в готовом металле марок 17ПС-17Г1С(А-У)

Из таблицы 2 видно, что технология корректировки химического состава металла порошковой проволокой с графитом обеспечивает изменение содержания углерода в готовом металле по пробам, отобранным по ходу разливки, в более узких пределах (максимальное отклонение 0,014 %), чем существующая ранее технология корректировки содержания углерода присадкой коксика (максимальное отклонение 0,034 %). Использование технологии корректировки химического состава металла порошковой проволокой с графитом позволяет в 95 % случаев получить в готовом металле 0,15-0,17 % углерода, в то время как существующая технология корректировки содержания углерода присадкой коксика позволяет получить в готовом металле заданное содержание углерода только в 75 % случаев.

Предложенная технология позволяет с большой точностью и эффективностью получать в готовом металле заданное содержание углерода. При этом улучшаются экологические условия работы на установке доводки металла в ковше, так как процесс не сопровождается догоранием на поверхности шлака частиц кокса с образованием СО, как это имеет место при науглероживании металла по старой технологии.