Теория ковшевого рафинирования. Свойства агрегата ковш-печь Фирмы "Фаи Фукс". Механическое оборудование печи-ковша, страница 17


3.8 Химанализ стали

Контроль состава стали во время процесса в печи-ковше является точным из-за   неоксидированной атмосферы, а также покрытия стали белым шлаком. Поэтому анализ можно рассчитать заранее.

3.9 Присадка  и выход легирующих

Есть два варианта:

(a)  Легирование во время выпуска

(b)  Легирование во время обработки в печи-ковше.

Каждый вариант имеет определенные преимущества, кроме того, они могут применяться в комбинации, если доля легирования превышает 2 %. Ограничение базируется на фактической потребности в энергии для растворения легирующих.

Во время выпуска, что касается легирующих, необходимо, прежде всего, обращать внимание на раскисление стали, так как не раскисленная сталь положительно влияет на длительность жизни ковшевой футеровки. Наилучшие результаты достигаются при комбинированном раскислении углеродом, алюминием, кремнием и марганцем. Цель – достичь нижней границы желаемого анализа

Продукты раскисления Al2O3 и SiO2 необходимо рассмотреть в отношении состава шлака. Алюминий, как сильнейший раскислитель необходимо подавать первым, затем ферролегирующие и в конце синтетические шлаковые смеси.

Легирующие и присадки добавляют преимущественно в выпускаемую струю, чтобы обеспечить растворение и распределение. Плавку для гомогенизации необходимо с начала  выпуска продувать инертным газом.

Остальные легирующие согласно химанализу стали добавляются после гомогенизации в печи-ковше.

Ожидаемый выход легирующих:

C 80 до 100 % примечание: поглощение азота!

Si 70 до 100 % в соответствии с содержанием кислорода в стали

Mn            100 %

Cr             100 %

Mo            100 %

Ni             100 %

V              100 %

Nb            100 %

Al         от 20 % (выпуск) до 90 % (согл. содержанию кислорода)

B             до 80 %

Ti          ок. 70 %

Ca             до 20 %

ФУТЕРОВКА КОВША

Важным моментом при работе на агрегате печь-ковш является огнеупорная футеровка. Критерии выбора футеровки: стойкость, соответствие металлургическим требованиям и надежность.

Примечание:  Параметры, указанные в данном разделе, являются ориентировочными и должны быть приведены в соответствие со специальными требованиями поставщика огнеупорных материалов.

4.1 Форма ковша

Различают ковши цилиндрической и конической формы.

Преимущества конических ковшей:

Зона контакта шлак/металл больше по сравнению с цилиндрическим ковшом. Форма ковша способствует десульфурации, раскислению, отделению оксидированных включений, а также сокращению доли водорода.

Конусообразная форма благоприятствует перемешиванию. Нет мертвых зон. Единственный недостаток: при огнеупорной футеровке необходимо придать форму кирпичам. Этот недостаток ликвидируется за счет спиралеобразной футеровки и использования новых торкретных масс.

Соотношение глубины ванны (H) к диаметру ванны (D) имеет следующее влияние, которое действует частично нейтрализующе:

Высокое соотношение H/D благоприятствует шлаковому объему,  на который оказывает влияние длина электрических дуг и металлургические требования. Низкое соотношение H/D положительно влияет на продолжительность  металлургической реакции, которая зависит от реакции на границе шлаки/металл.

Продувка инертным газом: Низкое соотношение H/D снижает эффективность продувки.

Высокое соотношение H/D повышает индекс износа (Индекс износа футеровки/Refractory Wear Index = RWI).

Наилучшие условия создаются при соотношении H/D от 0,8 до 1,0.

4.2 Огнеупорный материал

При использовании огнеупорного материала различают:

a)  постоянный слой футеровки

b)  рабочий слой футеровки

c)  продувочный кирпич, пустотелый кирпич и шибер

Выбор огнеупорных материалов определяется их физическими характеристиками (например, разбухание, сопротивление смягчению при нагреве, теплопроводимость и так далее) и химическими свойствами (способность к сопротивлению против шлака и стали, их взаимодействие между собой, смачиваемость и так далее).

4.2.1 Постоянный слой футеровки