Комплексная обработка стали в ковше

В современных усло­виях для обеспечения эффективного производства металла заданного качества целесообразно совмещать несколько видов внепечной обра­ботки, то есть проводить комплексную обработку стали при минимальном количестве агрегатов или устройств для этого (лучше всего один агрегат).

Современным вариантом установки комплексной обработки стали является установка «ковш-печь» или LF (от англ. – ladle-furnace). Установки «ковш-печь» в России обычно называют агрегатами комплексной обработки стали (АКОС) или установками стабилизации и до­водки металла (УСДМ). Общая компоновка установок типа «ковш-печь» показана на рисунке 4.

Установки «ковш-печь» позволяют осуществлять дуговой подогрев металла в ковше, присадку легирующих и раскислителей при перемешивании металла (продувкой расплава в ковше инертным газом), обработку металла покровным шлаком, продувку порошками, введение раскисли­телей и десульфуратов в виде порошковой проволоки и др. Таким образом, возможность нагрева металла на установке «ковш-печь» позволяет не только снизить перегрев расплава в сталеплавильном агрегате, но и провести следующие операции: раскисление и легирование с повышенным расходом материалов, глубокую десульфурацию метала, усреднение температуры и состава, а также дегазацию и удаление неметаллических включений.

	1 – ковш; 2 – крышка ковша; 3 – шиберный затвор; 4 – пористая пробка; 5 – электроды; 6 – бункер для сыпучих материалов; 7 – жидкий металл; 8 – основной вoccтaновительный шлак; 9 – пузыри аргона; 10 – отходящие газы; 11 - электрическая дуга
Рисунок 4 – Схема установки «ковш-печь»

Продувка металла аргоном при этом обеспечивает не только дегазацию металла, но и его перемешивание, благодаря чему ускоряется расплавление присаживаемых в ковш ферросплавов и обеспечивается усреднение расплава по химическому составу и температуре, существенно улучшается взаимодействие металла и шлака, то есть десульфурация металла.

Эффективное использование возможностей установки «ковш-печь» обеспечивается при соблюдении следующих технологических рекомендаций:

- предварительное раскисление металла в ковше на выпуске с получением в металле концентрации основных раскисляющих и легирующих элементов (Мn, Si, Al) по нижнему пределу их содержания в готовой стали;

- качественная отсечка печного шлака, попадание которого в сталеразливочный ковш усложняет наводку основного восстановительного шлака, повышает угар ферросплавов и оказывает разрушающее воздействие на футеровку ковша;

- обеспечение уровня «свободного борта» в ковше не менее 500 мм, что позволяет наводить шлак толщиной 100-150 мм и предотвращать выплескивание шлака при продувке инертным газом.

Таким образом, современные установки «ковш-печь» позволяют успешно провести доводку стали, используя все элементы ковшевой доводки, кроме вакуумирования. Внеагрегатное вакуумирование стали удобнее осуществлять на отдельных установ­ках, однако существуют варианты агрегатов комплексной обработки стали с вакуумированием. Примером такого агрегата является установка циркуляционного вакуумирования, позволяющая выполнять следующие технологические операции:

- введение кислорода в вакуумную ка­меру с целью интенсификации обезуг­лероживания и дополнительного по­догрева металла;

- подача в вакуум-камеру алюминия (в виде проволоки или гранул) с после­дующим его окислением для подогрева металла в процессе его обработки;

- подача в вакуум-камеру шлакообразующих мате­риалов на основе извести и плавикового шпата.

Конструкции установок «ковш-печь» позволяют эффективно рафинировать металл в требуемых пределах. При этом функциональный набор технологических операций, обеспечивающих получение заданного качества металла, подбирается индивидуально с целью полного и эффективного использования воз­можностей установки комплексной обработки стали.