Vestnik of Don State Technical UniversityVestnik of Don State Technical UniversityВестник Донского государственного технического университета1992-598098410.12737/2018Технические наукиTechnical sciencesТехнические наукиInvestigation of the role of lime under slagging and inert-gas secondary steel refiningИсследование роли извести при шлакообразовании и внепечной обработке стали инертными газамиКемАлександр ЮрьевичKemAlexander Юрьевичakem@dstu.edu.ruБахаевДенис АнатольевичBakhayevDenis Анатольевичmalefic@inbox.ruАнсимовАлексей АлександровичAnsimovAlexey Александровичansimow@yandex.ruКочетовАлександр ИвановичKochetovAlexander Ивановичmt_kaf@mail.ru18122013181220131373541https://zh-szf.ru/en/nauka/article/984/view
Показано, что создание таких технологий обусловлено необходимостью получения стали стандартно высокого качества по составу и температуре. Внепечная обработка стали обеспечивает эти условия и, следовательно, эффективную работу установок непрерывной разливки стали. Представлены апробированные в промышленных условиях экспериментальные данные о влиянии расхода извести на процессы шлакообразования в дуговых электросталеплавильных печах и на последующую внепечную обработку в агрегатах ковш-печь. Предложена технологическая схема комплексной обработки «Дуговая сталеплавильная печь —> Внепечная обработка —> Установка непрерывной разливки стали». Она исключает повышение окисленности шлака при донной продувке, угар алюминия в ковше и увеличение концентрации кислорода в жидкой стали. Предложенные технологические решения по оптимизации расхода извести, наводке шлака и регламентации режима продувки стали в ковше позволили повысить основные технико-экономические показатели производства стали в условиях Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК).
It is shown that the creation of such technologies is caused by the necessity of making standard high-quality steel in composition and temperature. The secondary steel refining provides these conditions and, consequently, the efficient operation of the steel continuous casting plants. The commercially proven experimental results on the lime consumption effect on the slagging processes in the electric arc furnaces and on the further secondary refining in the ´ladle-furnace´ units are presented. A flow chart of the complex processing "Electric Arc Furnace -»■ Secondary Refining -»■ Steel Continuous Casting Plant" is offered. It eliminates the increase of the slag oxidation degree under bottom blowing, aluminum loss in the bucket, and the increase of the oxygen concentration in the liquid steel. The proposed technology solutions to optimize the lime flow, slag adjustment, and to regulate the steel ladle stirring regime have permitted to raise the basic technical and economic indicators of the steelmaking at Oskolsky electro-metallurgical works.
Введение. Возможности регулирования физико-химических условий протекания процессов плавки в традиционных сталеплавильных агрегатах ограничены. Это привело к созданию новых комплексных сталеплавильных технологий. Они предполагают внепечную обработку (ВО) жидкой стали, наличие дуговой печи (ДСП) и установку непрерывной разливки стали (УНРС). Практика показала, что эффективная работа установок непрерывной разливки стали возможна при использовании стали стандартно высокого качества по составу и температуре от плавки к плавке. Внепечная обработка стали обеспечивает эти условия [1]. Однако остаётся актуальной проблема получения современных марок сталей с ультранизким содержанием нежелательных элементов (S + Р < 0,005 %) и растворённых газов (1/Чталь). Следует отметить, что интенсивность процессов шлакообразования в значительной мере зависит от межфазной активности кальцийсодержащих соединений (например, извести), вводимых в ДСП, и режимов последующей внепечной обработки [2—4]. Таким образом, при шлакообразовании можно определить, насколько сталь очищена от нежелательных примесей и газов. Цель настоящей работы — исследовать влияние расхода извести как наиболее распространённого кальцийсодержащего материала на процессы шлакообразования в дуговой сталеплавильной печи, режимы и результаты внепечной обработки промышленных марок сталей. Результаты и их обсуждение. Обработка экспериментальных данных по результатам шлакообразования в ДСП-150 при плавке с использованием металлизованных окатышей позволила
Харламов, Д. А. Исследование процессов нагрева металла при внепечной обработке стали в агрегате ковш-печь / Д. А. Харламов, Э. Э. Меркер, А. И. Булгаков // Известия вузов. Чёрная металлургия. - 2002. - № 3. - С. 26-28.Kharlamov, D. A., Merker, Е. Е., Bulgakov, A. I. Issledovaniye protsessov nagreva metalla pri vnepechnoy obrabotke stali v agregate kovsh-pech. [Study on metal heating processes under secondary refining in ladle furnace.] / Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya, 2002, no. 3, pp. 26-28 (in Russian).Федина, В. В. Шлаковый режим при электроплавке и внепечной обработке стали / В. В. Федина, Э. Э. Меркер, А. И. Булгаков // Известия вузов. Чёрная металлургия. - 2003. - № П. -С. 24-26.Fedina, V. V., Merker, E. E., Bulgakov, A. I. Shlakovyy rezhim pri elektroplavke i vnepechnoy obrabotke stali. [Slag adjustment under electrosmelting and secondary refining.] Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya, 2003, no. 11, pp. 24-26 (in Russian).Кабаков, 3. С. Сокращение потерь тепла от металла в сталеразливочном ковше / 3. С. Кабаков, М. А. Пахолкова // Металлург. - 2012. - № 9. - С. 51-52.Kabakov, Z. S., Pakholkova, M. A. Sokrashcheniye poter tepla ot metalla v stalerazlivochnom kovshe. [Metal heat loss reduction of from the metal in steel-teeming ladle.] Metallurg, 2012, no. 9, pp. 51-52 (in Russian).Гизатулин, Р. А. Разработка технологии внепечной обработки стали в агрегате ковш-печь / Р. А. Гизатулин, Л. А. Годик // Электрометаллургия. - 2008. - № 2. - С. 11-13.Gizatulin, R. A., Godik, L. A. Razrabotka tekhnologii vnepechnoy obrabotki stali v agregate kovsh-pech. [Secondary refining production engineering in ladle furnace.] Elektrometallurgiya, 2008, no. 2, pp.11-13 (in Russian).Тен, Э. Б. Повышение качества отливок из стали 110Г13Л обработкой в ковше / Э. Б. Тен, Е. Ю. Лихолобов // Литейщик России. - 2010. - № 10. - С. 18-21.Ten, E. В., Likholobov, E. J. Povysheniye kachestva otlivok iz stali 110G13L obrabotkoy v kovshe. [Improvement in quality of steel casting 110G13L through treatment in the ladle.] Liteyshchik Rossii, 2010, no. 10, pp. 18-21 (in Russian).Агапитов, Е. Б. Развитие системы управления электродуговой установкой ковш-печь с полыми электродами / Е. Б. Агапитов, Г. П. Корнилов, М. М. Ерофеев // Известия вузов. Электротехника. - 2006. - № 4. - С. 81-84.Agapitov, E. В., Kornilov, G. P., Yerofeyev, M. M. Razvitiye sistemy upravleniya elektrodugovoy ustanovkoy kovsh-pech s polymi elektrodami. [Development of control system of electric-arc ladle furnace with hollow electrodes.] Izvestiya vuzov. Elektrotekhnika, 2006, no. 4, pp. 81-84 (in Russian).Харламов, Д. А. Энергосберегающая технология внепечной обработки стали в агрегате ковш-печь / Д. А. Харламов, Э. Э. Меркер, А. И. Кочетов. - Старый Оскол : ТНТ, 2006. - 232 с.Kharlamov, D. A., Merker, E. E., Kochetov, A. I. Energosberegayushchaya tekhnologiya vnepechnoy obrabotki stali v agregate kovsh-pech. [Energy-saving technology of secondary refining in the ladle furnace.] Staryy Oskol : TNT, 2006, 232 p. (in Russian).