НАЗНАЧЕНИЕ АГРЕГАТА КОВШ-ПЕЧЬ

НАЗНАЧЕНИЕ АГРЕГАТА КОВШ-ПЕЧЬ. Главный целью процесса обработки стали в печи-ковше является осуществление ряда технологических операций быстрее и эффективнее, чем в обычных сталеплавильных агрегатах.

Агрегат “Ковш-печь” (АКП) предназначен для доведения плавки до стандартного состояния по химическому составу, температуре и чистки стали от газов и неметаллических включений Установка печь-ковш также служит своеобразным амортизатором между процессом выплавки и разливки металла с высокой точностью по требованиям к температуре и допускам в отношении химического состава. В печь-ковше можно еще раз нагреть металл, задать требуемый температурный режим и контролировать свойства металла.

Также можно задавать точные параметры окончательного химсостава стали при минимальных расходах на ее производство.

Печь-ковш работает с высоким коэффициентом мощности и с длинными погруженный в шлак дугами, которое обеспечивают эффективный ввод мощности. В течении этого процесса жидкий металл перемешивается инертным газом, который подается через пористые пробки, расположенные в днище ковша. Инертный газ служит также для защиты поверхности металла от атмосферного воздуха, который может поступать в процессе обработки стали через неплотно закрытые щели в воде печь-ковш. Установки «Печь - ковш» предназначены для обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше как с использованием установок по доводки металла (УДМ) и машины скачивания шлака (МСШ), так и без них. Агрегат печь-ковш позволяет осуществлять следующие операции: -снижение содержания серы в стали до необходимого уровня; -производство стали с содержанием легирующих элементов в заданных узких пределах; -осуществление отдачи металла на разливку в заданном интервале температур; -обработка стали активными элементами (кальций, титан, бор, РМЗ и др.) с максимальным и стабильным усвоением; -изменение за счет микролегирования морфологию и количество неметаллических включений; -в случае работы с МНЛЗ агрегат ковш-печь является буферной емкостью, позволяющей подавать металл строго в необходимое время при серийной разливке стали; -в случае выпуска металла с превышением химического состава по вредным примесям за счет разбавления чистым металлом другой плавки исключить брак металла по химическому составу; -при аварийной остановке МНЛЗ исключить потери металла путем его подогрева до пуска МНЛЗ а работу.

Для осуществления рафинирования металла на ковше-печи одним из основных условий является отсечка на выпуске из плавильного агрегата печного окисленного шлака (или его удаление) и наводка рафинировочного шлака. 3.КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АГРЕГАТОВ КОВШ-ПЕЧЬ. Однопозиционные - стационарный или отворотный портал; - одиночные или двойные сталевозы или поворотный стенд; Двухпозиционные - отворотный портал с двумя крышками; - стационарный или подвешенный портал; - сдвоенные сталевозы или поворотные стенды.

Пример варианта двухпозиционного ковша-печи представлен на плакате. В ходе создания и внедрения отдельных методов и агрегатов внепечной обработки стала ясна целесообразность их комбинированного (комплексного) использования и необходимость компенсации тепловых потерь при их применении для обеспечения надежности функционирования технологии.

В связи с этим интенсивное развитие получило внепечное рафинирование металла в агрегате комплексной обработки стали (АКОС), представляющем комбинацию из установки для обработки металла в ковше вакуумом и устройства для подогрева расплава в ковше электрическими дугами до требуемой температуры, и позволяющим обрабатывать металл рафинирующими шлаками, инертным газом, порошковыми смесями и проволокой с различными составами наполнителей; эти устройства могут быть совмещенными в одном агрегате или размещаться на отдельных стендах, оснащенных транспортными средствами для передачи ковша, например, со стенда вакуумирования на стенд подогрева и обратно.

При необходимости АКОС оборудуется устройством для удаления из ковша окислительного шлака после выпуска плавки.

Эффективность работы агрегата ковш-печь в значительной мере зависит от наличия и надежности работы технологических устройств, основными из которых являются: аргонный стенд; устройство для вдувания порошка углеродсодержащих материалов в металл (нагнетатель); система бункеров, весодозирования и подачи шлакообразующих и легирующих материалов в сталеразливочный ковш; трайб-аппарат; устройство для верхней продувки стали ароном; устройство для измерения температуры и взятия пробы (термопроб); машина для скачивания шлака.

Аргонный стенд состоит из рамы, на которой смонтированы клапаны, редуктор и измерительные приборы, соединенные трубной разводкой.

К стенду подводится арго-нопровод с давлением газа 1,2—1,6 МПа. От стенда аргон подается к нижней продувочной фурме, установленной в днище ковша, имеется подвод к верхней (аварийной) фурме.

Расход аргона на АКП емкостью 12—160 т колеблется от 5 до 25 м /ч. Установку для подачи в расплав порошкообразных углеродсодержащих материалов в некоторых случаях можно использовать для вдувания порошкообразной извести. Установка имеет систему автоматического и ручного управления. Порошок из саморазгружающегося контейнера через загрузочный узел подают в приемный бункер, объем которого колеблется от 1,5 до 6 м. Перед началом работы задают необходимую дозу, в емкости камерного насоса объемом 0,7 м сбрасывают давление, открывают клапан загрузочный и верхний клапан камерного насоса. Для автоматизированной операции подачи материалов в емкость камерного насоса при закрытых верхнем и нижнем клапанах нагнетается давление.

Сигнал к включению установки подается после ввода рабочего конца фурмы (трубки) для подачи порошка в жидкий металл. По этому сигналу открывается клапан выгрузки камерного насоса и одновременно подается газ для эжекции.

По окончании подачи заданного количества материалов клапан выпуска камерного насоса закрывается, в течение ~ 15 с продолжается продувка трубопровода газом через эжектор, затем подача газа прекращается. Производительность установки — до 50 кг/мин, фракция материала от 1 до 3 мм, порция разовой подачи порошка 5—150 кг, расход энергоносителя на аэрацию порошка 15—35 м /ч, на транспортировку до 150 м /ч, давление газа < 0,6 МПа. В качестве транспортирующего энергоносителя применяют инертный газ или осушенный сжатый воздух.

Устройство для верхней продувки стали аргоном в ковше при запечатывании донной фурмы состоит из стойки, установленной на рабочей площадке вблизи АКП, и каретки с приводом, перемещающейся вертикально. Возможно размещение каретки на рабочей площадке стационарно. В этом случае перемещается стойка, на которой установлен привод для горизонтального перемещения рукава и крепится фурма.

Глубина погружения фурмы 300—500 мм от дна ковша. Устройство для измерения температуры и взятия проб располагают на рабочей площадке вблизи АКП. Взятие проб и измерение температуры металла в ковше проводят через отверстие в своде. Устройство управляется с местного пульта или из поста управления АКП. Перемещение вниз каретки со штангой, на которой установлены пакеты с пробницей или термопарой, прекращается при достижении заданной глубины. После выдержки в течение 5—10 с штанга поднимается вверх и направляющая перемещается в исходное положение.

Показания измерения температуры передаются на монитор оператора, пробницу вручную вынимают из обоймы и пневмопочтой передают в экспресс-лабораторию. Термопару и пробницу заменяют новыми, устройство готово к следующей операции. Для подачи шлакообразующих и легирующих материалов используют бункеры в количестве от 6 до 12. В зависимости от сортамента выплавляемой стали и технологии ее производства на конкретном предприятии объем бункеров может колебаться от 2 до 10 м. Обычно бункеры оснащают датчиками нижнего уровня материалов.

Для надежной работы оборудования системы подачи требуются материалы фракцией 10—50 мм. Наличие системы бункеров и весодозирования позволяет оперативно решать вопросы по корректировке химического состава и соблюдению технологического процесса внепечной обработки стали. Управление системой осуществляется через АСУТП, что позволяет свести до минимума брак и сократить продолжительность обработки стали в АКП. Для подачи проволоки в ковш используют одно двух- четырехручьевые трайб-аппараты С целью уменьшить габариты устройства бунты и трайб-аппарат располагают на разных уровнях; бунты чаще располагают под рабочей площадкой Диаметр вводимой в ковш алюминиевой проволоки составляет 8—12 мм, порошковой — 6—18 мм; скорость ввода проволоки — 0—300 м/мин. Мощность привода составляет 15 кВт на каждый ручей. Трайб-аппараты выпускают с ручным электромеханическим и пневматическим прижимом проволоки и оснащают локальной автоматической системой управления, включая счетчики-индикаторы.

На металлургических предприятиях России наибольшее применение находят трайб-аппараты Чепецкого механического завода.

Машина скачивания шлака с поверхности расплава в сталеразливочном ковше устанавливается стационарно на металлоконструкциях. Управление машиной скачивания шлака и стендом наклона ковша осуществляется с поста управления, расположенного на площадке, приваренной к основанию поворотной стойки. 4.