На головну

КОМБІНОВАНІ

  1. Асоційовані вакцини, тобто комбіновані (наприклад, АКДС - асоційована коклюшно-дифтерійно-правцевим вакцина).
  2. Комбіновані алгоритми обслуговування черг
  3. комбіновані зарубки
  4. Комбіновані методи модуляції
  5. Комбіновані методи розмірної обробки
  6. Комбіновані методи системного аналізу

(КОМПЛЕКСНІ) МЕТОДИ позапічної обробки

Методи вторинної металургії можуть бути умовно розділені на прості (обробка металу одним методом) і комбіновані (обробка металу декількома методами одночасно).

У міру вдосконалення простих методів позапічної обробки отримали розвиток і комбіновані (або комплексні) методи. Це розвиток йде по шляху як комбінації декількох простих методів, так і створення нових агрегатів з комплексної обробкою стали (скорочено АКОС) або перетворення простих методів в комплексні.

З розглянутих вище до простих методів належать: 1) обробка металу вакуумом; 2) продування інертним газом; 3) обробка металу синтетичним шлаком в ковші; 4) продування порошкоподібними матеріалами. Основними недоліками перерахованих простих способів обробки металу є: 1) необхідність перегріву рідкого металу в плавильному агрегаті для компенсації зниження температури металу при обробці в ковші; 2) обмеженість впливу на метал (тільки десуль-фурація або тільки дегазація і т. П.). Кращі результати впливу на якість металу досягаються при використанні комбінованих, або комплексних, методів, коли в одному або в декількох послідовно розташованих агрегатах здійснюється ряд операцій. Для їх проведення виявляються необхідними ускладнення конструкції ковша і використання більш складного обладнання. Вибір обладнання визначальним чином залежить від технології обробки. Незважаючи на багатоплановість завдань, що стоять при вирішенні проблеми підвищення якості металу методами вторинної металургії, використовувані при цьому технологічні прийоми нечисленні і пов'язані з інтенсифікацією конкретних процесів, розглянутих нижче:

1. Взаємодії металу з рідким шлаком або твердими шлакоутворюючихматеріалів (організація інтенсивного перемішування спеціальної мішалкою, продувкою газом, вдуванием твердих шлакообра-зующих матеріалів безпосередньо в масу металу за допомогою електромагнітного перемішування і т. П.).

2. газовиділення (обробка металу вакуумом або продування інертним газом).

3. Взаємодії металу з вводяться в ванну матеріалами для розкислення і легування (підбір комплексних розкислювачів оптимального складу, введення розкислювачів в глиб металу у вигляді порошків, блоків, спеціального дроту, патронів, вистрілює в глиб металу, штучне перемішування для поліпшення умов видалення продуктів розкислення і т. д.).

Організація тим чи іншим способом перемішування ванни (інтенсифікація процесів масопереносу) є обов'язковою умовою підвищення ефективності процесу.

Для проведення позапічної обробки металу комбінованими методами можна використовувати: 1) звичайний сталерозливних ківш з футеровкою з шамоту і з вертикальним стопором; 2) сталерозливних ківш з футеровкою з основних високовогнетривких матеріалів і стопором шиберного типу; 3) сталерозливних ківш, забезпечений кришкою; 4) сталерозливних ківш, обладнаний для вдування газу або газо-по-рошковой струменя знизу через змонтовані в днище пристрою; 5) агрегат-ківш з кришкою (зведенням), через яку вводять електроди для нагріву металу в процесі його обробки; 6) агрегат конвертерного типу з продувкою металу киснем, аргоном або парою; 7) агрегат конвертерного типу, забезпечений устаткуванням для вакуумування розплаву і т. Д.

Перебудова технологій, що використовуються на вітчизняних заводах, характеризується інтенсивним впровадженням сучасних методів позапічної обробки та введенням в експлуатацію відповідного обладнання. Як приклад наведемо ситуацію, що склалася на Оскольський електрометалургійний комбінат, який входить в даний час до групи найсучасніших виробників сталі в Росії.

Набір основного технологічного обладнання в даний час включає:

1) чотири електродугові 165-т, печі (плавка ведеться одношлаковим процесом з інтенсифікацією продувкою киснем; шихта складається з 40-100% металізованої окатишів);

2) дві установки продувки аргоном через фурму (УПА);

3) дві установки продувки аргоном з можливістю введення порошкових компонентів через фурму (УДПА), суміщені в технологічні лінії з установками порційного вакуумування стали (УПВС);

4) вісім трайб-апаратів ', встановлених парами на установках УПА і УДПА (один одноручьевой для введення алюмінієвого дроту і один двох-струмкової для присадки порошкових дротів);

5) два агрегати комплексної обробки сталі (АКОС), що забезпечують підігрів металу, можливість присадки восьми компонентів, обробку порошковими дротами і легування алюмінієм. Всі стенди (УПА, УДПА, УПВС, АКОС) обладнані підведенням аргону до днища сталеразлі-кувального ковша, де встановлено продувочний блок. Ряд перерахованих установок був закуплений за кордоном. З огляду на цю практику, необхідно вміти орієнтуватися в питанні про те, які установки в даний час найбільш поширені, і в найменуваннях методів.

1 Від нього. Treiben - вганяти, приводити в рух.

2 Тут і далі назви процесів співпадають з назвами розробили їх фірм.

Прикладами способів вторинної металургії, що забезпечують підігрів металла.в процесі обробки, є ASEA-SKF-процес2, Що виник в Швеції в 1964 р, і більш простий Finkl-процес, що з'явився трохи пізніше в США. У першому методі передбачена обробка металу з використанням індукційного перемішування і підігріву металу зверху електричними дугами (рис. 19.40). У такому агрегаті метал може витримуватися під вакуумом тривалий час (до 2 год), що забезпечує високу ступінь його рафінування. У деяких випадках на поверхню перемішуваного під впливом індуктора металу вводять також деяку кількість шлакоутворюючих-чих. Такий спосіб є складним і дорогим, проте це компенсується високою якістю металу. Установки такого типу працюють в сталеплавильних цехах деяких заводів важкого і енергетичного машинобудування, де відливають великі злитки для виготовлення роторів турбін електростанцій і інших відповідальних виробів. Якщо в методі ASEA-SKF використовується індукційне перемішування, то в Finkl-процесі перемішування здійснюється більш простим способом - продувкою аргоном. При цьому ківш знаходиться в стаціонарному положенні, що спрощує обробку металу при виробництві його у великих кількостях. Установки типу ASEA-SKF є нічим ковші, а металургійні агрегати, в яких проводять певні металургійні операції і процес стає, по суті, дуплекс-процесом: піч (або конвертер) - вторинний агрегат.

В іншому варіанті вирішення проблеми (рис. 19.41), коли необхідно використовувати метод вакуумування, організовують послідовну обробку металу спочатку на установці з вдуванням кальцийсодержащих матеріалів (для розкислення і видалення

Мал. 19.40.Схема процесу ASEA-SKF:

а - вакуумирование; 6 - підігрів; / - Пристроями, що перемішують індуктор; 2-електроди; J-шиберний затвор

Мал. 19.41.Схема послідовної обробки стали спочатку на установці з вдуванням кальцийсодержащих матеріалів, потім на установці циркуляційного вакуумування

сірки), потім на вакуумній установці (для дегазації). Якщо метою є отримання низьковуглецевих сталей (наприклад, корозійностійких, жароміцних та ін.), То широко використовують комбінування вакуумної обробки з аргонокіслородной продувкою і т. Д.

Ще приклад рішення - створення агрегатів, які отримали назву ківш-піч або LF (від англ, ladle-furnace). Процес LF проводиться в ковші, футеровані основними вогнетривами, накритому кришкою, через яку опускають електроди (рис. 19.42, а). Процес включає перемішування за допомогою продувки металу аргоном в ковші, дугового підігрів і обробку металу синтетичним шлаком в процесі його перемішування аргоном. Процес забезпечує не тільки отримання заданого хімічного складу і температури металу, але і зниження кількості неметалевих включень в результаті видалення сірки і кисню.

На рис. 19.43 показаний варіант установки типу ківш-піч, що передбачає можливість перемішування металу аргоном під шаром синтетичного шлаку. Вдування порошкоподібних реагентів і підігрів розплаву проводять одночасно.

Агрегати ківш-піч працюють як на змінному, так і на постійному струмі. На рис. 19.44 показано кілька схем роботи агрегатів LF на постійному струмі. В разі а нагрівання ванни ведеться через шлак. За такою схемою працює велика 160-т установка поза-пічної обробки стали в конвертерному цеху НЛМК.

Мал. 19.42.Установка типу ківш-піч: \

а - процес LF (/ - шиберний затвор; 2 - візок; i

3 основний шлак; 4 оглядове вікно; 5 електро- '\

пологи; 6 бункера для зберігання легуючих до- i

вок; 7- інертна атмосфера всередині печі; 8- на- (

грев зануреної дугою; 9- ківш; 10 рідка: <

сталь; 11 - пориста пробка для подачі аргону); !

б- загальний вигляд 130-т установки см. на кольоровий!

вклейці j

Мал. 19.43.Схема установки ківш-піч типу АР (Arc-Process);

/ - Ківш; 2 кришка-звід; 3 - бункера для феросплавів і флюсів; 4 фурма для подачі в метал аргону або азоту; 5 електроди; 6 подача аргону; 7- фурма для вдування порошку силикокальция в струмені аргону; 8- безокіслітельние атмосфера; 9-шлак СаО-5ю2-А12оз

Мал. 19.44.Схеми установки ківш-піч постійного струму:

а - без подового електрода (/ - ківш; 2 - звід; 3 - електроди; 4 шлак; 5-пориста пробка); 6 з подовим електродом (], 2 електроди; 3 - шлак; / -до Вакуумній системі; // - Введення добавок і флюсів)

Мал. 19.45.Схема АКОС:

1 - Пневмонасоси; 2,3 - установки для продувки і нагрівання металу відповідно; 4 трансформаторна; 5-водоохлаждаемая кришка; 6 сталерозливних ківш; 7-сталевоз

Установки ківш-піч в Росії зазвичай іменуються АКОС (агрегат комплексної обробки сталі) або УСДМ (установка стабілізації і доведення металу). Загальна компоновка агрегату АКОС показана на рис. 19.45.

Подальше ускладнення конструкції агрегату пов'язано з організацією в ньому обробки вакуумом. Ці агрегати іменуються зазвичай абревіатурою VAD (від англ, vacuum-arc-degassing). На рис. 19.46 (див. На кольоровій вклейці) представлені два варіанти конструкцій VAD-установок.

Варіанти обробки сталі в ковші різноманітні. На рис. 19.47 представлений «гіпотетичний» варіант агрегатів

Мал. 19.47.Схема поєднання основних елементів позапічної обробки стали в одному агрегаті:

/ - Обладнання для введення розкислювачів і добавок алюмінію у вигляді дроту; 2 - киснева фурма; 3 - пристрій для подачі аргону для зміни тиску (сталь всмоктується і видавлюється); 4-електрод для дугового нагріву; 5-фурма для продувки інертними газами з введенням пилоподібних матеріалів; 6 патрубок вакуум-камери; 7- бункер для подачі розкислювачів і легуючих добавок; 9- шиберний затвор; 10 фурма для продувки пилоподібними речовинами або інертними газами через шиберний затвор; 11 - пористі фасонні вогнетриви для підведення інертних газів через днище; 12- підведення інертних або активних газів через бічну стінку; 13 - рухома межа розділу фаз; 14- вогнетривка футеровка; 15- постійна межа розділу фаз метал-шлак; 16- покривний шлак

Мал. 19.48.Варіанти удосконалення процесу циркуляційного вакуумування:

а - подача кисню; б - Прдача флюсів; в - створення зони інтенсивного ба'рботажа подачею в метал кисню і аргону

та позапічної обробки безпосередньо в ковші, де передбачені всі можливі способи впливу на метал в ковші.

Прикладом перетворення простого методу в комплексний може послужити досвід трансформації агрегату циркуляційного вакуумування RH. Початковим етапом ускладнення процесу стало додаткове введення кисню в вакуумну камеру з метою інтенсифікації обезуглероживания і додаткового підігріву металу (рис. 19.48, а). Далі для підігріву металу в процесі його обробки почали використовувати метод подачі в вакуум-камеру алюмінію (у вигляді дроту або гранул) з подальшим окисленням його вдуванием кисню (при протіканні реакції 4А1 + ЗО2 = 2А12О3 + Q виділяється велика кількість тепла). Подальше ускладнення - подача зверху з бункера безпосередньо в вакуум-камеру або знизу в подає патрубок (рис. 19.48, б) шлак'ообразующіх матеріалів (зазвичай Десульфуруючі сумішей на базі CaO-CaF2); варіант такої технології отримав найменування VOF-процес (від vacuum-oxygen-flux process).

На рис. 19.48, в показана застосовується схема додаткової подачі кисню і аргону безпосередньо в камеру вакууматора. Така схема забезпечує ефективне використання вводиться в камеру алюмінію для підігріву власне металу, контроль і регулювання температури металу (зміною співвідношення Про2: Аг), а також утворення в камері зони інтенсивного кипіння і перемішування металу. Це дає можливість, змінюючи витрату алюмінію і співвідношення Про2: Аг, управляти процесами окислення вуглецю, кремнію, марганцю, хрому.

При такій технології отримують сталь, що містить не більше,%: S 0,002; Р 0,015; [Про] 0,002; [Н] 0,00015.

Практика показала також, що введення углеродсодержащих добавок (наприклад, електродного бою) у камери порційного або циркуляційного вакууматора забезпечує отримання потрібного вмісту вуглецю в готової стали (при відомій масі вводиться вуглецю). В результаті створюється можливість перенести повністю в ківш такі операції, як розкислення, легування і корекція по вуглецю.

Вище були відзначені особливі труднощі при необхідності отримання дуже низький вміст вуглецю. Використання способу, показаного на рис. 19.48, в, полегшує і це завдання.

Наведені приклади показують, що за допомогою агрегату циркуляційного вакуумування можна проводити наступні операції: а) дегазацію; б) підігрів (за рахунок окислення киснем вводиться алюмінію); в) десульфурацию (обробка флюсом); г) розкислення (введення розкислювачів); д) легування (введення легуючих добавок); е) коксування; ж) глибоке обезуглероживание.

Поєднання інтенсивної продувки киснем (зверху) та інертними га-

зами (знизу) з одночасно відбувається вакуумированием здійснюється також в агрегатах, названих VODC (від англ, vacuum-oxygen-decar-burisation, converter), або VODK (від нім. Konverter). Схема такого агрегату показана на рис. 19.49 (див. На кольоровій вклейці).

 



Попередня   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   Наступна

ВИРОБНИЦТВО СТАЛІ В АГРЕГАТАХ БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ | КОНСТРУКЦІЇ САНД | переплав МЕТАЛОБРУХТУ | ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ БЕЗПЕРЕРВНИХ ПРОЦЕСІВ | Позапічної обробки сталі | ОБРОБКА МЕТАЛУ вакуум | Вакуум і КИСНЕМ | Продувки металу інертними газами | Аргон-киснева продування | синтетичним шлаком |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати