CC BY
60
УДК. 669.187.5
Б. Е. Галиев1, С. С. Спанов2, А. К. Жунусов3
1,2магистранты; 3к.т.н., доцент, Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар e-mail: [email protected]
ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЕРРОСИЛИКОАЛЮМИНИЯ
В данной работе приводятся результаты опытных плавок стали проведенные при внепечной обработке на ТОО «KSP Steеl» с применением ферросиликоалюминия фракции 0-10 мм. Применение ферросиликоалюминия позволило исключить из состава металлошихты карбид кремния и улучшить технико-экономические показатели производства стали.
Ключевые слова: cталь, известь, известняк, плавиковый шпат, ферросиликоалюминий.
ВВЕДЕНИЕ
При выплавке стали в дуговых электрических печах для процесса шлакообразования используют: известь, известняк, плавиковый шпат, шамотный бой, кварцевый песок.
Для шлаковых смесей наиболее важной составляющей является известь. Известь получают обжигом известняка в шахтных печах при 1100-1300 °С. Химический состав обожженной извести: СаО - 88 %, SiO2 - 2 %, MgO - не более 1,5 %, Fe2O3 + Al2O3 - не более 1,5 %, S - не более 0,15 %.
Свежеобожженная известь используется только для выплавки высококачественной стали. При хранении известь интенсивно поглощает влагу из воздуха с образованием гидрооксида кальция Са(ОН)2, который рассыпается в порошок. Влага, внесенная известью в печь, вызывает обогащение стали водородом, поэтому применение пылеватой извести (так называемой «пушонки») в электропечах недопустимо [1].
Взамен извести в окислительный период можно использовать необожженный известняк. Применяют известняк, содержащий >97 % СаСО3 (>54 % СаО). Известняк не гигроскопичен, его можно хранить длительное время. Разложение СаСО3 в электропечи вызывает выделение пузырей СО2, которые обеспечивают перемешивание металла и шлака и способствуют дегазации металла. Недостатком применения известняка вместо извести является дополнительная затрата электроэнергии на разложение СаСО..
Для уменьшения вязкости высокоосновных шлаков применяют плавиковый шпат (СаF2), песок и шамотный бой. Особенно сильно понижает вязкость СаF2.
Использование СаF2 позволяет разжижать высокоосновные шлаки без уменьшения их основности, что особенно важно для эффективного удаления серы. Широко применяемый для наводки шлака плавиковый шпат обычно содержит 90-95 % СаF2, <3,0 % SiO. и <0,2 % S.
Кварцевый песок также понижает температуру плавления основных шлаков, но при этом уменьшается основность шлака, поэтому в основных печах песок имеет ограниченное применение, в то время как в кислых он является главным шлакообразующим материалом. Основное требование, предъявляемое к песку: высокое (>95 %) содержание SiO2. При выплавке нержавеющих сталей и для разжижения густых магнезиальных шлаков иногда используют бой шамотных огнеупоров, содержащих 60 % SiO2 и 35 % А1203 [2, 3].
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Опытные плавки проводились со следующими изменениями технологии внепечной обработки стали, была произведена замена карбида кремния ^С) на ферросиликоалюминий (ФСА) фракции 0-10 мм. В данный период плавок ставилась производственная задача, найти альтернативную замену SiC на более материал. В качестве нового материала использовали ФСА фракции 0-10 мм. Также в процессе опытных плавок необходимо было снизить норму расхода плавикового шпата (CaF2), алюминиевой катанки, а так же увеличить стойкость срока службы стальковшей.
Наведение и раскисление рафинирующего шлака производили присадкой извести, плавикового шпата, ФСА фракции 0-10 мм. Раскисление шлака производили раскиляющей смесью порционно от 15 до 30 кг общей массой до 168 кг. Смесь, состояла из ФСА фракции 0-10 мм, плавикового шпата и углеродосодержащего материала (УСМ) фракции 0-2 мм в соотношении 7,5:12,5:1.
Присадка раскисляющей смеси явилось способом формирования устойчивого вспененного шлака, за счет повышения триоксида алюминия (А1203) в сталеразливочном шлаке. Средний химический состав конечных шлаков на опытных и базовых плавках приведен в таблице 1.
Из рисунка 1 следует, что при использовании ФСА фракции 0-10 мм карбид кремния SiC постепенно выведен из состава шихты. Это отчетливо наблюдается на гистограммах 3 и 4. Расход плавикового шпата снизили с 2,9 кг/т по нормам 2013 года до 1,56 кг /т.г фактический расход 2015 года. Использование ферросилиция было увеличено с 0,24 кг/т до 0,71 кг/т.
Таблица 1 - Усредненный химический состав сталеразливочных шлаков на опытных и базовых плавках
Период плавок Feобщ ио2 А1А СаО MgO МпО 8 основность
Опытные 0,39 28,1 7,95 54,57 6,88 0,2 0,09 1,94
Базовые 0,97 23,0 1,84 52,91 7,96 1,7 0,07 2,29
Расход материалов на период опытных плавок приведен на рисунке 1.
Расход материалов, кг/т
123 123 123 123
1 - Карбид кремния ^С); 2 - Плавиковый шпат; 3 - ФСА фракции 0-10 мм Рисунок 1 - Расход материалов в период опытных плавок
Из таблицы 1 следует, что на базовой шихте среднее содержание А^Оз в конечных шлаках составило 1,84 %. Присадка ФСА обеспечивает повышение глинозема А^Оз в конечных шлаках в среднем на 7,95 %. Также увеличение нормы расхода ФСА фракции 0-10 мм позволяет исключить из состава шихты карбид кремния. Исключение из состава шихты последнего приводит к значительному снижению себестоимости продукции и благотворительно влияет на экологический климат предприятия.
ВЫВОДЫ
Таким образом, за опытный период при внепечной обработке стали на АКП с применением ФСА фракции 0-10 мм были установлены нормы расходов материалов:
- плавиковый шпат от 1,0 до 1,66 кг/т в зависимости от марки стали;
- ФСА фракции 0 - 10 мм 1,0 кг/т.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Баптизманский, В. И., Величко, А. Г., Исаев, Е. И. Внепечная обработка стали / Учебное пособие. - К. : УМК ВО, 1988. - 52 с.
2 Вдовин, К. Н., Семенов, М. В., Точилкин, В. В. Рафинирование металла в промежуточном ковше МНЛЗ / Монография. - Магнитогорск : МГТУ, 2006. - 118 с.
3 Гизатуллин, Р. А., Дмитриенко, В. И. Внепечные и ковшевые процессы обработки стали / Учебное пособие. - Сибирский государственный индустриальный университет. - Новокузнецк, 2006. - 181 с.
Материал поступил в редакцию 12.12.16.
Б. Е. Галиев, С. С. Спанов, А. К. Жунусов
Ферросиликоалюминийд1 пайдаланумен болатты пештен тыс ендеу
С. Торайгыров атындагы Павлодар мемлекетлк университет^ Павлодар
Материал 12.12.16 баспага тYстi.
B. E. Galiev, S. S. Spanov, A. K. Zhunussov
Ladle treatment of steel with ferro-silica-aluminum usage
S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.
Material received on 12.12.16.
Бул жумыста «KSPSteel» ЖШС-да 0-10 мм ферросиликоалюминий тушршжтерт болатты пештен тыс вцдеуде пайдаланудыц тэж(рибе жузтдегi балцыту нэтижелерi келтiрiлген. Ферросиликоалюминийдi цолданганда металл шикщурамы цурамынан кремний карбидщ шыгаруга жэне болат вндiрiсiнiц технико-экономикалъщ кврсеттштерт жацсартуга мумктдж бердi.
This work gives results of experimental melting of steel with ladle treatment with ferro-silica-aluminum of 0-10 mm fraction on LPP «KSP Steel». Usage of ^ferro-silica-aluminum allowed to exclude silicon carbide from metallic charge and to improve the technical-economical indexes of steel production.
УДК 669.01/.09 : 621.77
С. И. Деревягин1, А. Ж. Егиспай2
1к.т.н., профессор, 2магистрант, Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар e-mail: [email protected]
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕКАТАНОГО КРУГЛОГО ПОДКАТА ДИАМЕТРОМ 40ММ В УСЛОВИЯХ МЕЛКОСОРТНОГО СТАНА 300/2 ТОО «KSP STEEL»
В статье представлены результаты эксперимента по выявлению проблемных мест горячекатаного круглого проката. Разработаны рекомендации по улучшению условий проката.
Ключевые слова: черная металлургия, металлопрокат, производство круглого подката.
ВВЕДЕНИЕ
Изделия, получаемые методом высадки и холодного выдавливания а также круглый горячекатаный подкат, далее используемый в шаропрокатном цехе, имеют широкое применение в строительстве и других отраслях промышленности [1].
В статье рассматривается вопрос влияния основных технологических параметров на показатели качества горячекатаного круглого подката [2]. Были поставлены задачи по выявлению влияния физико-химических свойств исходного сырья и температурного режима прокатки на получения конечного продукта соответствующего нормам ГОСТ 2590 [5].
Одним из аспектов исследования было также испытание механических свойств круглого проката рассмотрение вопросов, связанных с уменьшением количества немерной длины проката. В работе дано описание опытного круглого проката на предприятии ТОО «KSP Steel», а также операций взятия проб и проведения механических испытаний. Полученные уравнения позволяют выполнить прогноз механических свойств стали до прокатки и дать рекомендации позволяющие оптимизировать производство [3].
