Улучшение свойств металлических слитков, используемых при производстве горно-шахтного оборудования ООО «Юргинский машзавод» Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

© А.П. Родзсвич, И.Б. Болотов, Е.Г. Газснаур, Д.С. Пахомов, 2012

А.П. Родзевич, И.Б. Болотов, Е.Г. Газенаур, Д.С. Пахомов

УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛИТКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГОРНО-ШАХТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ООО «ЮРГИНСКИЙ МАШЗАВОД»

Получение годного металла с наименьшими затратами является основным экономическим показателем любого металлургического производства. Технологические изменения в процессе реконструкции позволили значительно улучшить эти показатели.

Ключевые слова: реконструкция, железорудные окатыши, модифицирование металла, кислородное дутьё, флокены.

Современное развитие и состояние российской экономики предъявляет к металлургическому производству новые требования во всех его элементах (организация, оборудование, технологии, экология, кадры). С другой стороны, возникают стимулы для учёных, специалистов и предпринимателей для активизации инновационной деятельности и создания современного вида инфраструктуры производства.

С 2007 по 2008 г в сталелитейном цехе 11, ООО «Юргин-ский машзавод», производилась реконструкция производственных мощностей, в результате которых, вместо устаревшей печи ДСП12М3 была установлена электросталеплавильная печь ДСП12-И1. В комплект печи входила газокислородная стеновая фурма, кислородная горелка для интенсификации процесса плавления и окисления, периода выплавки полупродукта в электропечи также установили стенды для подогрева сталь-ковшей. Введена в эксплуатацию установка внепечной обработки металла АКП12-И1 с весо дозирующим комплексом установки подачи алюминиевой катанки и проволокой с модификаторами (СаЬа10, Ск-25, с сульфидами в качестве наполнителя) (трайб-аппарат).

После обучения рабочих и ИТР цеха началась отработка техпроцесса по выплавки металла на новых агрегатах. В 2011 году в цехе № 11 было выплавлено 22058 т годного металла

25000

Обьем, т.

20000 15000

10000 --- -1_|- - -

5000 --- - - - -

0

2007 2008 2009 2010 2011

Время, г.

Рис. 1. Производство стали цехом № 11

(рис. 1.), из них на экспорт 12352 т, что составило 56 % от общего количества металла.

Для обеспечения требований экспортных заказов различных марок стали (S355J2G3N, C45R+N, C45E+N и т. д.) по классу УЗК (должно быть не менее СС) плотной макро структуры слитков были разработаны следующие мероприятия:

1) для обеспечения требуемой скорости выгорания углерода в ДСП12-И1 (0,40—1,20 %) внедрено в работу применение железорудных окатышей вместо окалины и руды;

2) для получения мелкозернистой структуры слитка проводилось модифицирование металла в АКП порошковой проволокой с наполнителями (Ca, Ba, Ti, Ca+Cl);

3) для снижения содержания неметаллических включений в металле, энергосбережения и сокращения времени окислительного периода выплавка в ДСП12-И1 проводилась с применением средств интенсификации и кислородного дутья (кислород в металл подавался через металлическую трубу диаметром 25—30 мм путем погружения её в металл);

4) для предупреждения образования флокенов в агрегатах в ДСП12-И1 и АКП12-И1 стала применяться известь со сроком хранения не менее 3-х суток, при этом использование гид-ратной извести «пушенки» было категорически запрещено.

4:48

4:19

Месяц

Рис. 2. Средняя продолжительность плавки за 2011 г.

Месяц

Рис. 3. Средний расход электроэнергии на 1 т за 2011 г.

Выполнения данных мероприятий началось проводиться с октября 2011 г, в результате которых наметились следующие улучшения:

Время средней продолжительности плавки в ДСП12-И1 с доводкой в АКП12-И1 снизилась до 2ч-22мин (рис. 2.).

Средний расход электроэнергии на 1 т годной продукции снизился до 523 кВт/ч (рис. 3.).

Кол-во, шт

120 100 80 60 40 20

к 1 г

□ йй

□ ОС

□ ББ

□ ДА

* 4 ^ ^ /

Месяц

Рис. 4. Результаты УЗК

Суточная выплавка составила 10 плавок.

Макроструктура слитка составила 7—8 баллов.

Класс УЗК полученных валов экспортных марок стали начиная с декабря 2011 г, составил класс только СС (рис. 4.). При этом при проведении ультразвукового контроля в декабре отмечено появление продукции класса ДД.

По результатам проведенных мероприятий технологический процесс по выплавки стали корректировался со следующими изменениями.

Для ускорения хода плавки, увеличения скорости окисления углерода и удаление неметаллических включений продувку ванны с расплавом в ДСП12-И1 производится с помощью стеновой фурмы кислородом и кислородного «копья» с эффективностью подачи до 1000 м3/ч. Введение окатышей в печь ДСП12-И1 прекращается за 10—15 мин до начала выпуска металла.

Массовая доля углерода в конце окислительного периода для низкоуглеродистой стали должна быть не менее 0,07 %, для средне и высокоуглеродистых марок стали должна быть на 0,05 % ниже нижнего предела марочного содержания. Скорость окисления углерода во время окислительного периода должна быть в пределах 0,4—1,2 % в час, как в целом по периоду, так и между пробами. За время окислительного периода должно быть окислено не менее 0,40 % углерода. Содержание углерода в расплаве электропечи по пробе 1 должно быть на 0,30 % больше от марочного содержания.

0

Раскисление и легирование производится присадками на струю металла по наполнению ковша не менее чем на 1/4 часть его внутренней высоты в следующей последовательности: никель и ферромолибден, алюминий, ферросилиций, силико-марганец, феррохром.

Для предотвращения запечатывания донной фурмы необходимо обеспечивать продувку стали аргоном во время выпуска полупродукта из электропечи.

Для окончательного раскисления введение алюминиевой катанки в АКП12-И1 производится по получению первой пробы на верхний предел марочного содержания или на 0,04 % при отсутствии требований по содержанию Al в готовой стали. Корректировку по алюминию необходимо проводить не менее чем за 25 мин до окончания доводки металла. В конце доводки основность шлака должна быть в пределах от 2 % до 3 %, массовая доля закиси железа не более 1,5 %, массовая доля оксида магния < 10 %. Наведение шлака должно быть закончено к середине доводки. Общее время доводки металла в АКП12-И1 60—90 мин.

За 10—15 мин до ввода порошковой проволоки и далее до окончания доводки устанавливается мягкий ритм продувки, с повышением давления аргона. Не допускаются любые присадки после модифицирования стали.

Вышеприведенные изменения позволили значительно сократить затраты на электроэнергию, уменьшить время продолжительности плавки, а также улучшить качество металла по УЗК. Это позволит получать продукцию с меньшей себестоимостью для предприятия.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Воскобойников В.Г. Общая металлургия. Учебник для вузов / Воско-бойников В. Г., Кудрин В. А., Якушев А. М. — 6-изд., перераб. и доп. — М.: ИКЦ Академкнига, 2005 — 768 с: 253 ил.

2. ГОСТ 12503—75, Сталь. Методы ультразвукового контроля. Общие требования

3. SEP 1921 (EN 1028—3), группа 3, класс С/С Ультразвуковой контроль поковок. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Родзевич А.П., Болотов И.Б., Пахомов Д.С. — Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета, е-mail: nimez@rambler.ru

Газенаур Е.Г. — Кемеровский государственный университет, е-mail: ketigaz@yandex.ru.