Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Кислородный конвертер является агрегатом, неудобным для проведения процессов раскисления и легирования, особенно элементами, обладающими высоким сродством к кислороду. Это связано со следующими обстоятельствами:
1. при введении окисляющегося элемента в конвертер имеет место чрезмерный его угар;
2. при таком варианте раскисления снижается производительность агрегата, так как продолжительность этой операции соизмерима с продолжительностью продувки.
В настоящее время в кислородно-конвертерных цехах принят осаждающий способ раскисления стали с введением всех раскисляющих добавок в ковш во время выпуска плавки. Раскисление в ковше имеет следующие преимущества:
1. процесс раскисления протекает достаточно быстро и полно;
2. повышается производительность конвертера;
3. резко уменьшается возможность восстановления фосфора из шлака в металл, так как присадки раскислителей производятся под струю металла во время выпуска;
4. расход раскислителей при введении их в ковш уменьшается на 20-40%.
Подачу раскислителей начинают после наполнения ковша жидким металлом на 1/4-1/3, а заканчивают, когда он заполнен на 2/3, что позволяет в определенной мере избежать попадания раскислителей в шлак и их повышенного угара. При этом практически все сплавы, вводимые в сталь для раскисления, успевают раствориться и достаточно равномерно распределиться в металле за время выпуска плавки. Как показали многочисленные исследования, раскисление в ковше также не приводит к заметному снижению качества стали.
Недопустимо введение в ковш большого количества легирующих присадок в виде труднорастворимых твёрдых материалов, так как при этом наблюдается неравномерное распределение, а иногда и их неполное растворение в металле. Это может привести не только к ухудшению качества стали, но и к получению брака. В таких случаях раскисление-легирование в ковше возможно только расплавленными ферросплавами.
Количество раскислителей, вводимых в металл, должно обеспечить получение заданного содержания соответствующих элементов в стали.
Расчет необходимого количества ферросплавов производится по формуле:
где T - масса жидкой стали, кг;
А, а - заданное и остаточное содержание элемента в стали, %;
в - содержание элемента в ферросплаве, %;
У - угар элемента, %.
В этом уравнении единственной неизвестной величиной является У - величина угара элемента, присаживаемого для раскисления стали. В практике сталеплавильного производства величину У выбирают, основываясь на среднестатистических практических данных промышленных плавок. В то же время, по данным В.И. Явойского с сотрудниками, проводивших исследования при раскислении кипящей стали, выплавляемой в большегрузных конвертерах, величина угара колебалась в пределах 20-60% в зависимости от активности растворенного в металле кислорода перед выпуском плавки и описывается уравнением парной регрессии:
где [О] - содержание кислорода в металле перед раскислением,%;
r - коэффициент корреляции.
Однако значительное отклонение экспериментальных точек от прямолинейной зависимости в этом случае (±12%) свидетельствует о том, что на величину угара марганца влияют другие факторы.