20 апреля

Электровакуумная обработка стали в ковше: экономичная выплавка

Конкурентоспособностьсталеплавильного производства неразрывно связана со снижениемсебестоимости и повышением качества выпускаемой металлопродукции. Вмировой практике проблема повышения качества решается путем применениявнепечной двухстадийной обработки стали с использованием двух агрегатов– ковша-печи и вакууматора.

Однако, используемые в этойтехнологической схеме порционные, циркуляционные или ковшевыевакууматоры и установки для нагрева и рафинирования жидкого металлаковш-печь громоздки и требуют больших капиталовложений. Кроме того, этиагрегаты низкопроизводительны. Продолжительность обработки жидкой сталисоставляет около 40-60 мин., что не достаточно технологично для цехов свысокопроизводительными сталеплавильными агрегатами.

Эксплуатацияустановок ковш-печь требует дополнительного перегрева стали на 20-40°Св ковше для компенсации тепловых потерь при последующей обработке навакууматоре, что приводит к снижению стойкости футеровки ковша,особенно в зоне шлакового пояса, и к увеличению газонасыщенностиисходного металла. При данном процессе необходимо введение операциискачивания шлака из ковша и применение дорогостоящих графитовыхэлектродов.

Низкая скорость нагрева металла (на установкековш-печь), которая составляет не более 2-5°С/мин., и низкий (60-70%)КПД нагрева подтверждают, что двухстадийная схема внепечной обработкистали исчерпала свои возможности и в отношении ускорения тепло- имассообменных процессов.

Учеными фирмы «Медиком»(г.Днепропетровск) разработан и освоен принципиально новыйэнергосберегающий, экологически чистый, одноагрегатный процессвнепечной электровакуумной обработки жидкой стали (ЭВР).

Особенности нового процесса

Вовремя наполнения сталеразливочного ковша жидкой сталью на струю металлавоздействуют электродуговым разрядом, что позволяет, впервые в мире,совместить высокоскоростное струйное вакуумирование с электродуговымнагревом жидкого металла. Под действием электродинамических сил разрядаметалл в струе интенсивно диспергируется на капли, что ускоряет тепло-и массообмен в ковше. В результате, сталь глубоко рафинируется отгазов, неметаллических включений, быстро нагревается до заданнойтемпературы и гомогенизируется.

Улучшаются пластичные,прочностные и ударные свойства получаемой стали, что позволяетуменьшить массу и одновременно повысить долговечность машин,механизмов, инструмента и стальных конструкций в 2-3 раза. По сравнениюс мировыми аналогами процесс ЭВР снижает в 3-4 раза капзатраты иисключает, из предлагаемого комплекса обработки стали, установкуковш-печь. Увеличивается производительность внепечной обработки стали,т.к. на 30-40% сокращается время обработки и на 20-40°С снижаетсятемпература разливки. Не требуется дополнительного перегрева жидкогометалла ни в печи, ни в ковше, компенсация тепловых потерь инеобходимость нагрева осуществляется по ходу электровакуумной обработки.


Преимущества при ЭВР:



· Увеличивается скорость нагрева металла в ковше с 2-3 до 10-20°С/мин.

· Повышается КПД нагрева с 60-70% до 75-85%

· Исключается операция скачивания шлака из ковша

· Не требуется изготовления специального шлакового пояса

· Исключается применение графитовых электродов

· Снижается расход электроэнергии в 1,5 и природного газа в 2-3 раза

·Значительный экономический эффект может быть достигнут прииспользовании электровакуумной обработки стали в составесталеплавильного комплекса постоянного тока

· Сталь, полученнаяновым процессом ЭВР, дает экономию материально-энергетических ресурсов