44. Плавка стали с использованием в шихте метализированных окатышей

При выплавке стали в электропечах расширяется использование метализированных окатышей и губчатого железа, основу окатышей и губки составляет железо с сод-ем С от 0,2 -0,5 до 2 %. Они сод-ат некоторое кол-во невосстановленных оксидов Fе и пустую породу, кол-во которой составляет от 3 до 7 % от массы окатышей. Отличительной способностью этого сырья явл-ся низкое сод-ие S,P и примесей цветные металлов(Cu, Ni, Cr) . Это облегчает и упрощает процесс получения стали высокой частоты, т.к. суммарное кол-во примесей в 3-10 раз меньше, чем при выплавке стали из стального лома. Если сод-ие окатышей в шихте не превышает 25-30 %, то плавка ведется по обычной технологии и окатыши загружают в печь в корзине вместе с шихтой. Если окатыши составляют основу шихты, то плавка имеет следующие особенности:

1. Необходима непрерывная загрузка окатышей со скоростью пропорциональной подводимой в печь электрической мощности при этом загрузка должна начинаться позже формирования в печи жидкого металла.

2. Совмещение периода плавления с окислительным, в частности, с обезуглероживанием.

3. Упрощение технологии плавки в связи с малым сод-ием вредных примесей: S,P. Оптимальное сод-ие окатышей в шихте составляет 60-70% от ее массы. При увеличением кол-ва окатышей, возрастает длительность расплавления и плавки в целом. Плавку начинают с загрузки стального лома, который в количестве 30-40% от массы металлозавалки загружается одной корзиной. После расплавления лома в жидкую ванну непрерывно начинают подавать окатыши, обычно их подают в зону горения электрических друг, через четвертое отверстие в своде печи, скорость подачи окатышей выбирают такой, чтобы t-ра ванны на 30-40%. была выше t-ры ликвидуса, т.к. с понижением t-ры продолжительность расплавления окатышей увеличивается.

Период загрузки и расплавления окатышей совмещают с окислительным, чтобы обеспечивалось непрерывное окисление углерода и кипение ванны, засчет перемешивания ускоряется плавление окатышей, обеспечивается дегазация расплава и получение в конце периода заданного сод-ия по углероду. Для обеспечения кипения расплава необходимо, чтобы степень метализации окатышей составляла 90-97% что соответствует остаточному сод-ию кислорода в окатышах на уровне 1,2-0,6%. По ходу плавления в печь загружают известь для ошлаковывания пустой породы, поскольку сод-ие Р и S низкое, то основность шлака ниже чем при плавке и равняется 1,5-2. После окатывания плавления применяют различные варианты ведения заключительного этапа плавки . По одному варианту сталь нагревают до заданной t-ры и передают на установку печь-ковш, где проводят внепечную обработку стали , корректировку состава и рафинирование. По второму варианту в печи проводят нагрев, расплавление и легирование.

45. Особенности плавки стали в большегрузных печах.

Технология электроплавки с длительным до 1,5 часов восстановительным периодом остаётся основной при получении сталей сложного состава в печах ёмкостью до 40 тонн. Высокое качество стали обеспечивается за счёт формирования во время восстановительного периода высокоосновного шлака с низким содержанием FeO, что обеспечивает высокую полноту протекания медленно идущих процессов десульфурации, раскисления и удаления неметаллических включений. В печах большой ёмкости 80-300 тонн традиционная технология не обеспечивает получения сталей высокого качества. Это связано со следующими причинами:

1. Используется менее качественный стальной лом, загрязнённый ржавчиной и различными примесями, что приводит к нестабильности процесса плавления и колебаниям в окисленности и количеству шлака. Поэтому в конце окислительного периода Ме и шлак более окисленный, чем в малых печах;

2. Малая эффективность восстановительного периода. Поскольку из большегрузных печей не удаётся полностью удалить окислительный шлак и создать в рабочем пространстве восстановительную атмосферу из-за постоянной работы пылегазоотсасывающих устройств.

По этим причинам в печах во время восстановительного периода трудно получить шлак с низким содержанием FeO даже при интенсивном его раскислении;

3. Значительно меньшая пов-сть контакта Ме со шлаком, что ограничивает протекание процессов раскисления, десульфурации и удаления твёрдых неметаллических включений.

Н-р: удельная пов-сть контакта шлака с Ме для 100 тонной печи составляет 0,2 м²/тонну, а для 12 тонной печи 0,4 м²/тонну;

4. Увеличение выдержки жидкого Ме в печи приводит к растворению в шлаке MgO из футеровки, что делает его более вязким и малореакционноспособным.

Всё это привело к разработке нескольких разновидностей упрощенной технологии плавки стали в большегрузных печах.

1 вариант. Это выплавка стали упрощенного сортамента по одношлаковому режиму.

2 вариант. Это выплавка стали высококачественной по упрощенной технологии с последующей обработкой её в дополнительных сталеплавильных агрегатах или ковшах (десульфурация, раскисление, вакуумирование, легирование).

В обоих случаях крупнотоннажная печь используется для быстрого расплавления шихты и проведения окислительного периода с одинаковым режимом.