Вакуумирования № 1, № 2 конвертерного цеха № 1

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ

ТИ 102 – СТ.К –  278 – 2013

 

Н.Тагил

2013

 

Открытое акционерное общество

«ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат»

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Главный инженер ЕВРАЗ НТМК

                    В.А. Сизов

 

                                                                  «»                                     2013

 

 

ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ НА УСТАНОВКАХ

ВАКУУМИРОВАНИЯ № 1, № 2 КОНВЕРТЕРНОГО ЦЕХА № 1

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ

ТИ 102 – СТ.К – 278 – 2013

(Взамен ТИ 102 – СТ.К – 81 – 2011,

ТИ 102 – СТ.К – 318 – 2012,

в части вакуумирования в циркуляционном вакууматоре)

 

 

	РАЗРАБОТАНА
	Начальник технического управления                                М.С. Фомичев
	И.о. начальника конвертерного цеха № 1                               В.М. Кулик

 

 

Всего страниц 34

ОАО «ЕВРАЗ НТМК»

Технологическая инструкция «Внепечная обработка стали на установках вакуумирования № 1, № 2 конвертерного цеха № 1»

ТИ 102 - СТ.К - 278 - 2013 Взамен ТИ 102 - СТ.К - 81 - 2011, ТИ 102 - СТ.К - 318 - 2012, в части вакуумирования в циркуляционном вакууматоре

 

Настоящая технологическая инструкция устанавливает технологию обработки стали на установках вакуумирования (вакууматор) № 1, № 2 конвертерного цеха № 1.

Инструкция разработана на основе опыта эксплуатации установок вакуумирования.

Инструкция предназначена для подручных сталевара, сталеваров, сменных мастеров, мастеров, старшего мастера участка внепечной обработки стали (ВОС) конвертерного цеха № 1 (КЦ № 1), обслуживающего персонала КЦ № 1.  

Контроль за соблюдением требований настоящей технологической инструкции осуществляют начальник КЦ № 1, старший мастер участка ВОС КЦ № 1, старший мастер участка УТК КЦ № 1.

Перечень ссылочных документов приведен в приложении А.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ

 

1.1 Технические характеристики оборудования установок вакуумирования № 1, № 2 приведены в приложении Б.

 

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ

2.1 Основные материалы, применяемые при внепечной обработке стали, указаны в приложении В.

Газы

2.2.1 Аргон газообразный по ГОСТ 10157.

2.2.2 Азот, чистота 99,5 %, по ГОСТ 9293.

2.2.3 Сжатый воздух, температура + 20 °С.

2.2.4 Природный газ.

2.2.5 Технический кислород с содержанием O₂ не менее 99,5 %.

2.2.6 Сухой, перегретый пар, температура от + 190 °С до + 200 °С.

Разработана техническим управлением, КЦ № 1

Внесена техническим управлением

Срок действия с      до

 

Требования, предъявляемые к используемым материалам

2.3.1 Используемые на установках вакуумирования легирующие и раскислители должны иметь размер кусков от 10 до 50 мм.

2.3.2 Фракция шлакообразующих материалов от 10 до 70 мм.

2.3.3 Влажность используемых материалов не должна превышать 1,0 %.

 

ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ И СИСТЕМ

       ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

 

3.1 При подготовке вакууматоров к работе необходимо проверить:

- исправность всех механизмов, средств измерений, футеровки камеры и патрубков;

- исправность трайб-аппаратов;

- исправность работы установки дожигания окиси углерода (СО) и работы контрольно-измерительных приборов;

- наличие необходимого количества ферросплавов и других материалов в загрузочных бункерах для ведения технологического процесса;

- обеспеченность энергоресурсами (пар, вода, азот, аргон, кислород, сжатый воздух). Давление  (пара, азота, аргона, кислорода) - в соответствии с таблицей 1;

- герметичность уплотнений, готовность средств отбора проб и замера температуры стали, устройств контроля окисленности стали и содержания водорода;

- степень нагрева футеровки. Температура газов в камере вакууматора № 1 должна быть не менее 1250 °С,  температура футеровки - не менее 1000 °С. Температура футеровки  камеры вакууматора № 2 должна быть не менее 1150 °С.

Таблица 1

Энергоресурс	Давление, бар, не менее
	Вакууматор № 1	Вакууматор № 2
Пар	10,0
Аргон	14,0
Азот	4,5	8,0
Кислород	16,0

3.2 Перед обработкой стали на установке вакуумирования необходимо обеспечить:

- заполнение бункеров необходимыми материалами с химическим, фракционным составом и влажностью согласно нормативной и технической документации (НТД);

- наличие алюминиевой и необходимых  порошковых проволок;

- исправную работу системы загрузки и разгрузки материалов, энергетических систем, систем контроля, управления и сигнализации;

- наличие на рабочей площадке средств отбора проб металла, контроля температуры и содержания кислорода в стали;

- исправную работу установки дожигания СО;

- включение и исправную работу аспирационной установки для очистки отходящих газов при подаче легирующих материалов, стенда ввода алюминиевой и порошковой проволоки и системы подачи утепляющей смеси.

3.3 Разогрев новой футеровки вакуум-камеры или после ремонта нижней ее части производится согласно графикам, представленным в приложении Г.

3.4 Плавки, предназначенные для обработки на установке вакуумирования, сливаются в сталеразливочный ковш с просушенной и исправной футеровкой. Верхний край ковша (обортовка и шлаковый пояс) должен быть чистым.

3.5 Во время выпуска плавки из конвертера в сталеразливочный ковш производится отсечка конвертерного шлака, обеспечивающая его минимальное попадание в сталеразливочный ковш. Толщина слоя конвертерного шлака в сталеразливочном ковше должна быть не более 100 мм (определяется визуально).

3.6 Расстояние от верхней кромки ковша до уровня шлака в сталеразливочном ковше должно быть не более 400 мм и не менее 250 мм (определяется визуально).

3.7 При недостаточном уровне металла в сталеразливочном ковше (расстояние от верхней кромки ковша до уровня шлака в сталеразливочном ковше более 400 мм) допускается его корректировка путем налива остатков металла из ковша предыдущей плавки аналогичной марки стали.

Не допускается производить перелив металла из ковша с неисправным механизмом кантовки, с «заросшей» или «закозленной» обортовкой.

Масса металла в ковше при переливе должна быть не более 13 т.

3.8 После слива плавки из конвертера, отбора пробы металла и  замера температуры сталеразливочный ковш выдается в разливочный пролет и передается в пролет участка  внепечной обработки стали. При проведении вакуумирования стали перед обработкой на установке «печь-ковш», длительность передвижения ковша после слива металла из конвертера до позиции обработки на вакууматоре должна быть не более      25 мин.

Время передачи сталеразливочного ковша с установки «печь-ковш» на вакууматор не должно превышать 15 мин. Время между окончанием обработки металла на установке вакуумирования и началом разливки металла на МНЛЗ должно обеспечивать  серийность  разливки и не превышать 20 мин. Увеличение указанного выше времени производится по согласованию со сменным мастером МНЛЗ или начальником смены.

3.9  За 20 - 30 мин до вакуумирования первой плавки в серии производится тестирование вакуумных насосов для проверки их готовности к работе и разогрев вакуумной системы.

При температуре окружающей среды ниже минус 10 °С тестирование вакуумных насосов производится не реже одного раза в час.

3.10  За 3 - 7 мин до начала  вакуумной  обработки  производится предварительное  вакуумирование системы,  при котором включаются  три водокольцевых насоса  и  создается  остаточное давление  в  системе 70 - 200 мбар при закрытом  вакуумном  шибере.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ВАКУУМНОЙ ДЕГАЗАЦИИ МЕТАЛЛА

4.1 По прибытии сталеразливочного ковша на установку вакуумирования, в систему автоматизации УРОВЕНЬ 2 вводятся данные номера плавки, марки стали, ориентировочной массы металла в сталеразливочном ковше.

4.2 Перед  началом  вакуумной обработки металла производится замер содержания водорода в металле.

Измерение содержания водорода в жидкой стали производится при помощи системы «Hydris» фирмы «Herаeus Electro-Nite». Правила работы с системой «Hydris» и порядок проведения измерения водорода в стали определяются МУ 102-142-51.

4.3 Для циркуляции металла в вакуум-камере в впускной патрубок подается аргон.

При производстве металла с регламентированным содержанием азота по верхнему и нижнему пределу, в качестве транспортирующего газа может применяется азот.

4.4 В процессе вакуумирования, через каждые 5 - 7 мин, производится измерение температуры металла.

Снижение  температуры  металла  в  процессе   вакуумирования  первой  плавки  после ремонта или простоя вакууматора может составляет            до 2 °С/мин,  последующих  плавок  в  серии - до 1,5 °С/мин.

4.5 Продолжительность вакуумирования определяется по таблице 2.

Таблица 2

Требуемое содержание водорода, ppm, не более	Продолжительность вакуумирования, мин, не менее
1,0	25
1,5	20
2,0	15
2,5	10
3,0	8
Примечание - Остаточное давление в камере не более 3 мбар.

4.6 Химический состав металла, при необходимости, может корректироваться перед и после окончания вакуумной обработки вводом порошковой и алюминиевой проволоки.

Во время вакуумирования корректировка химического состава металла может производиться отдачей кусковых легирующих материалов из бункеров.

Отбор проб на химический анализ производится не ранее, чем через 5 мин после окончания присадки науглераживателя, ферросплавов и раскислителей.

Коэффициент усвоения базовых элементов во время вакуумирования, %:

углерод...................................................................................................................... 93-100;

кремний...................................................................................................................... 75-95;

марганец..................................................................................................................... 90-100;

ванадий....................................................................................................................... 95-100;

титан........................................................................................................................... 50-75;

никель......................................................................................................................... 90-100;

молибден.................................................................................................................... 90-100.

4.7 Не позднее 10 мин после окончания вакуумирования в металл вводится порошковая кальцийсодержащая проволока (кроме марок стали, на которых, согласно НТД, ввод кальцийсодержащих материалов производится на установках «печь-ковш»). При этом металл продувается аргоном (азотом) без оголения зеркала металла.

Продолжительность продувки металла аргоном (азотом) после окончания ввода кальцийсодержащей проволоки должна составлять не менее 3 мин, для колесо-бандажного металла - не менее 5 мин, металла для производства рельсов - не менее 10 мин.

4.8 Перед передачей   сталеразливочного ковша на МНЛЗ производится замер содержания водорода в металле.

4.9 Температура металла в сталеразливочном ковше перед подачей его на МНЛЗ должна соответствовать указанной в технологической документации и заказу сменного мастера МНЛЗ для данной марки стали.

При получении температуры металла меньше, чем необходимо для разливки на МНЛЗ, сталеразливочный ковш снова подается на установку «печь-ковш» для доводки по температуре.

4.10 При передаче металла на МНЛЗ № 1, № 3, в сталеразливочный ковш, на поверхность шлака, для утепления металла равномерно подается теплоизолирующая  смесь.

Расход теплоизолирующей смеси для плавок, предназначенных для разливки на МНЛЗ № 1:

- сортамент транспортного назначения - не менее десяти мешков на ковш (не менее 100 кг на ковш);

- остальной сортамент – не менее шести мешков на ковш (не менее 60 кг на ковш).

Расход теплоизолирующей смеси для плавок, предназначенных для разливки на МНЛЗ № 3:

- двухручьевой вариант разливки - не менее десяти мешков на ковш (не менее 100 кг на ковш);

- четырехручьевой вариант разливки – не менее шести мешков на ковш (не менее 60 кг на ковш).

4.11 После отдачи теплоизолирующей смеси на ковш устанавливается крышка (кроме МНЛЗ, оборудованных стационарными крышками) и ковш подается на МНЛЗ.

4.12 После каждой вакуумной обработки металла производится осмотр состояния патрубков вакууматора. При износе наружной или внутренней огнеупорной футеровки производится ее торкретирование.

Расход торкретмассы на торкретирование определяется в зависимости от степени износа футеровки патрубков.

Выполнение работ по торкретированию с указанием времени и длительности проведения работ, расхода торкрет-массы отражается в агрегатном журнале.

 Контроль за исполнением требований по торкретированию патрубков вакуум – камеры осуществляет сменный мастер участка внепечной обработки стали конвертерного цеха.

4.13  Во время вакуумной дегазации в вакуум-камерах образуются шлакометаллические скрапины, которые удаляются  (отжигаются) газокислородной горелкой, отжиг скрапины производят после вакуумирования 40-50 плавок.

4.14 По окончании отжига скрапины, длительного перерыва в работе установки вакуумирования, а также после ремонта огнеупорной футеровки  вакуум-камеры рекомендуется проводить вакуумирование плавки рядового сортамента в режиме дегазации в течение 5-10 мин,  до   обработки на установке «печь-ковш».

4.15 При невозможности обработки первой плавки на вакууматоре до обработки на установке «печь-ковш», плавка готовится с учетом следующих требований.

4.15.1 Содержание углерода должно быть выше нижнего предела не менее, чем на 0,05 %.

4.15.2 Содержание марганца и кремния должно быть близко к верхнему пределу  или  не менее чем на 0,10 % выше нижнего предела.

4.15.3 После вакуумирования   металла в течение 7-10 мин  производится отбор пробы для определение химического состава стали. При отклонении химического состава от требований НТД, металл доводится по химическому составу на вакууматоре или возвращается на установку «печь-ковш» для  доводки по химическому составу и температуре.

4.16 При невозможности вакуумирования рядового металла первой плавкой после очистки или длительного простоя вакууматора, допускается вакуумирование транспортного металла со следующими дополнениями.

4.16.1 Температура металла в сталеразливочном ковше после слива из конвертера должна быть не менее чем на 25 °С выше установленной для данной марки стали.

4.16.2 Плавка из конвертерного отделения передается на вакууматор, производится вакуумирование в течение 5-10 мин с последующей передачей металла на установку «печь-ковш».

4.16.3 После обработки на установке «печь-ковш» производится повторное вакуумирование плавки.

4.17 Во время обработки на установках вакуумирования серии плавок, в межплавочный период газокислородная горелка для разогрева футеровки вакуум-камеры включается в работу сразу после окончания обработки или завершения операции торкретирования и находится в режиме поддержания необходимой температуры футеровки вакуум-камеры до начала обработки следующей плавки.