CC BY
94
Обобщенный алгоритм управления электроприводом тянущих роликов ... С.ИЛукьянов, А.Е.Васильев, А.В.Белый идр.
МЕТАЛЛУРГИЯ ЧУГУНА И СТАЛИ
УДК 669.184:669.018.583 А. Д. Носов
ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА АНИЗОТРОПНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ СТАЛИ В ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОМ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОМ ЦЕХЕ
Обычно трансформаторная сталь выплавляется в дуговых электропечах или кислородных конвертерах относигельш небольшой вместимости. В ОАО «Магнитогорский металлургический ком -бинат» разработана технология выплавки, ковшевой обработки и непрерывной разливки анизотропной трансформаторной стали в кислородноконвертерном цехе (ККЦ ММК) с агрегатами большой вместимости - до 370 т по жвдкой стали
Окончательная доводка производимой на ММК трансформаторной стали до готовой металлопродукции производится в ООО «ВИЗ-Сталь» по сульфидной технологии. Химический состав вы -плавляемого металла (см. таблицу) при использова-нии сульфидной технологии несколько отличается от химического состава традиционной трансформаторной стали Указанное содержание элементов в металле каждой марки обеспечивает (при нитридном способе последующей переработки) наилучшее сочетание основных электротехнических свойств - высокой магнитной проницаемости и низких ваттных потерь.
Производство трансформаторной стали в кислородно-конвертерном цехе ММК предусматривает проведение следующих основных технологических процессов:
- выплавку стали в кислородном конвертере вместимостью 370 т;
- легирование металла кремнием и предварительное раскисление алюминием при сливе из конвертера в сталеразливочный ковш;
- дегазацию металла на установке циркуляционного вакуумирования;
- легирование азотом и доводку по химиче -скому составу и температуре на агрегате доводки стали или установке «печь-ковш»;
- разливку стали методом «плавка на плавку» на МНЛЗ с криволинейной технологической осью.
Основной особенностью трансформаторной стали, выплавляемой в ККЦ ММК, является довольно высокое регламентированное содержание азота, получение которого - достаточно сложная задача. На стадии освоения технологии выплавки трансформаторной стали было опробовано несколько способов получения в металле требуемого содержания азота:
- продувка металла газообразным азотом на агрегате доводки стали;
- введение в ковш карбамида в количестве 0,4-0,7 кг/т стали при сливе металла из конвертера;
- введение при сливе металла в ковш азотированного феррохрома марки ФХН-1, содержащего около 6% азота.
При использовании первых двух методов усвоение азота, вводимого в металл, было нестабильным , что не позволяло уверенно получать содержание этого элемента в заданных пределах. Возможности третьего метода по увеличению содержания азота в металле довольно ограничены, так как вместе с азотом в металл поступал
Химический состав трансформаторной стали, выплавляемой в ОАО «ММК»
Маркастали М ассовая доля элементов, %
С БІ Мп Б Р Сг І\ІІ ТІ Си АІ N
Не более
0400Д 0,025-0,035 3,05-3,20 0,15-0,30 0,020 0,025 0,30 0,30 0,007 0,40-0,55 0,013-0,017 0,009-0,013
0401Д 0,025-0,040 2,90-3,30 0,10-0,25 0,023 0,025 0,30 0,30 0,007 0,40-0,55 0,012-0,017 0,009-0,013
0402Д 0,025-0,040 2,90-3,30 0,10-0,25 0,023 0,025 0,30 0,30 0,008 0,40-0,55 0,011-0,017 0,008-0,013
0403Д 0,025-0,045 2,90-3,30 0,10-0,25 0,023 0,025 0,30 0,30 0,010 0,40-0,65 0,010-0,018 0,007-0,013
0404Д 0,025-0,045 2,90-3,30 0,10-0,25 0,020 0,025 0,30 0,30 - 0,40- 0,60 0,020-0,030 0,006-0,012
0405Д Не более 0,045 2,60-3,30 0,10-0,30 0,025 0,025 0,30 0,30 0,010 0,20-0,70 0,006-0,030 0,005-0,012
МЕТАЛЛУРГИЯ ЧУГУНА И СТАЛИ
хром, содержание которого не должно превышать 0,30%.
Проблема гарантированного получения нужного содержания азота была решена путем использования азотированного ферросилиция. Производство азотированного ферросилиция организовано в НПО «Эталон» (г. Магнитогорск). Азотированный ферросилиций содержит 25-27% N и около 75% Бт Его вводят в виде кусков в стале -разливочный ковш при сливе металла из конвер-тера взамен части ферросилиция. Усвоение азота при таком способе введения в металл довольно стабильно и составляет в среднем 19%. Окончательная корректировка содержания азота перед непрерывной разливкой производится на агрегате доводки стали, где в металл вводится расчетное количество порошковой проволоки с наполните -лем из азотированного ферросилиция.
Одной из наиболее сложных проблем при отработке технологии производства трансформаторной стали были частые аварийные прорывы металла в процессе разливки стали на МНЛЗ. Для уменьшения вероятности прорывов разлив -ка трансформаторной стали ведется при низкой скорости вытягивания непрерывнолигых заготовок из кристаллизатора - 0,4...0,5 м/мин. Однако даже при такой скорости вытягивания аварийные прорывы металла при разливке трансформаторной стали происходили на порядок чаще, чем при разливке стали других марок.
Статистический анализ не позволил отчетли-
во связать аварийные прорывы при разливке трансформаторной стали с химическим составом металла и важнейшими технологическими факторами выплавки и разливки. Однако было заме -чено, что затвердевшая оболочка заготовки, оставшаяся после вытекания жвдкого металла, обычно содержит многочисленные газовые пузыри, похожие на сотовые пузыри в слитках кипящей стали. Очевидно, что такие пузыри стано-вились каналами утечки жвдкого металла в случае образования даже неглубоких поверхност-ных трещин в затвердевшей оболочке заготовки. Появление таких пузырей в трансформаторной стали естественно было связать с легированием металла азотом, а также с неконтролируемым содержанием водорода в металле. Существенно понизить содержание азота в металле было нельзя из-за ухудшения электротехнических свойств металла. Однако можно принять меры, направленные на уменьшение поступления в металл водорода на всех этапах выплавки стали, а также на удаление из металла водорода на заключительной стадии получения жидкого металла.
Для уменьшения поступления в металл водо-рода при выплавке трансформаторной стали осуществляются следующие основные мероприятия профилактического характера:
- использование в кислородно-конвертерной плавке свежеобожженной извести;
- прокаливание всех вводимых в ковш ферросплавов при температуре 500. 600°С;
■ А^гу ЕЯММК-ВИЗсталь
В Nipon Steel(NSC) 17%
Структурамирового производстватрансформаторной стали
Особенности производства анизотропной трансформаторной стали в высокопроизводительном ККЦ АД.Носов.
- использование для выпуска металла из конвертера сталеразливочного ковша, уже принявшего не менее пяти плавок и охла-ждавшегося после разливки предыдущей плавки не более 2 ч;
- тщательная сушка и продолжительный разогрев промежуточного ковша на ре -зервной позиции МНЛЗ.
Однако даже строгое выполнение всех перечисленных выше мероприятий не может гарантировать низкое содержание водорода в металле. Поэтому перед подачей на МНЛЗ трансформаторная сталь подвергается обработке на установке ковшевого вакуум ирования циркуляционного типа. Коэффициент циркуляции металла при проведении этой операции должен быть не ме -нее 3. Выполнение всех указанных выше мероприятий, направленных на обеспечение низкого
содержания водорода в металле, позволило уменьшить частоту аварийных прорывов металла при разливке трансформаторной стали до уровня, характерного для стали других марок.
Отмеченные выше технологические приемы позволили организовать в кислородно-конвертерном цехе ОАО «ММК» производство транс -форматорной стали в довольно большом объе -ме - около 2% от общего объема производства. В настоящее время ОАО »ММК» в кооперации с ООО «ВИЗ-Сталь» входит в число ведущих мировых производителей трансформаторной стали (см. рисунок).
Качество трансформаторной стали, выплавляемой в кислородно-конвертерном цехе ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» полностью соответствует требованиям мировых ставдартов.
УДК 669.1 А. В. Кушнарев
НТМК СОЗДАЕТ НАДЕЖНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ РАБОТЫ И РАЗВИТИЯ
Новый этап развития НТМК, реконструкции, модернизации оборудования, внедрения совре -менных технологий определен Программой раз -вития комбината, утвержденной руководством «ЕвразХолдинга». Эта Программа охватывает все переделы НТМК. По состоянию на 2005 год реализация планов реконструкции идёт в наме-ченном темпе.
В первоочередном порядке выполняются ра-боты в энергохозяйстве комбината. Замена турбогенераторов, части сетей на ТЭЦ, построенной в 1939 году, обеспечили восстановление генерирующих мощностей с доведением вырабатываемой электроэнергии до 50% потребляемой мощности. Существенно повысилась надежность обеспечения газом и воздухом доменных печей. На очереди ввод в эксплуатацию нового девятого котла высокого давления, замена большого объема трубопроводов газо- и водоснабжения. Это также надежность теплоснабжения и подачи воды в городскую систему Нижнего Тагила.
В 2005 году введён в эксплуатацию новый кислородный блок в возмещение выбывших мощностей.
В коксохимическом производстве выполнена перекладка на старых, но обновлённых фувда-менгах 6-й коксовой батареи производительностью 450 тыс. тонн кокса в год, с внедрением современных систем пыле подавления и улавли-
вания. В 2005 году такая же реконструкция выполняется на коксовой батарее 5 с одновременной модернизацией химического крыла блока батарей 5-8. Это дает существенный вклад не только в производство, но в значительной мере в экологию.
Поток металла на интегрированном металлургическом предприятии полного цикла начинается в доменном цехе. Есть чугун - будет сталь и далее прокат. В последний период по загрузке мощностей на НТМК находились в эксплуатации 5 из 6 доменных печей. Наиболее крупная доменная печь № 6 была на консервации. С целью кардинального обновления доменных печей в 2003-2004 годах шестая доменная печь прошла глубокую реконструкцию с внедре -нием большинства известных в мире новшеств и в сентябре 2004 года вошла в работу. Производительность обновлённого агрегата - 1,7 млн тонн чугуна в год. Печь выплавляет обычный передельный чугун и, что важно, ванадиевый чугун из качканарского сырья.
Ввод в эксплуатацию, по существу, новой доменной печи - это крупный шаг не только для НТМК, но и в целом для доменного производ-ства в России Аналогичных по техническому уровню доменных печей в России и в СНГ нет. Следом за доменной печью № 6 на реконструкцию выведена доменная печь № 5, отработавшая
