ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

83-033-04

Наименование проекта

Технология доводки металла по содержанию углерода порошковой проволокой с графитом

Назначение

Корректировка химического состава металла порошковой проволокой с графитом

Рекомендуемая область применения

Сталеплавильное производство

Описание

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

К одному из факторов сталеплавильного производства, влияющих на технические показатели конкурентоспособности металлопродукции, можно отнести однородность и стабильность качественных показателей (межплавочная и внутриплавочная неоднородность).

Использование внепечной обработки металла значительно повышает степень однородности металла по химическому составу и по свойствам.

Объёмы производства сталей типа «селект» (с регламентированными содержаниями элементов в узких пределах) постоянно увеличиваются. В некоторых марках стали интервал пределов содержания углерода ограничивается 0,02 %. Жёсткие требования к химическому составу металла, в особенности по содержанию углерода, предъявляются и в связи с разливкой стали в «серию» на установках непрерывного литья. Поэтому при внепечной обработке стали важно откорректировать содержание углерода в заданных пределах. Способ науглероживания коксиком не даёт стабильных результатов. При производстве сталей, содержащих углерод в узких заданных пределах, всё шире используют порошковую проволоку с углеродосодержащим наполнителем.

В кислородно-конвертерном цехе металлургического комбината отрабатывается технология выплавки ряда марок стали, в которых для обеспечения требуемого углеродного эквивалента следует гарантированно получать в готовом металле содержание углерода 0,02-0,03 %. Кроме того, всё большее количество металла обрабатывается на агрегатах доводки стали с применением продувки аргоном через пористые пробки, установленные в днище сталеразливочного ковша. Существующая технология корректировки химического состава металла по содержанию углерода путём присадки коксика на поверхность расплава не может обеспечить гарантированного получения требуемого содержания углерода в готовом металле - степень усвоения углерода может колебаться от 40 до 70 % и зависит от качества коксика, содержания в нём углерода, окисленности металла и количества покровного шлака в сталеразливочном ковше. В связи с этим в кислородно-конвертерном цехе была проведена отработка технологии корректировки химического состава металла по содержанию углерода путём ввода в металл на агрегатах внепечной обработки порошковой проволоки с графитом.

При отработке технологии доводки металла по содержанию углерода применялась порошковая проволока нескольких заводов-изготовителей. Порошковая проволока всех заводов-изготовителей имела в качестве наполнителя графит молотый с содержанием углерода не менее 95 % и отличалась только по диаметру проволоки (от 13 до 15 мм), коэффициенту заполнения (от 45 до 51 %) и диаметру бунтов (от 1000 до 1400 мм).

По приходу на агрегаты доводки стали или на установку печь-ковш обработка металла производится в соответствии с действующими технологическими инструкциями. После проведения усреднительной продувки металла производятся измерение температуры и отбор пробы металла. Ввод углеродосодержащей порошковой проволоки осуществляется после получения в пробе металла не менее 0,030 % алюминия. Ввод проволоки осуществляется с помощью трайб-аппарата со скоростью 4,0- 5,5 м/с.

Проведено более 2000 плавок, на которых для коррекции углерода применялась порошковая проволока с графитом. Расход графита на плавках составлял от 10 до 650 кг.

В таблице 1 приведены основные показатели обработки порошковой проволокой с графитом металла различного сортамента. Некоторый разбег по усвоению и максимальное значение усвоения графита (больше 100 %), по-видимому, можно объяснить влиянием погрешности применяемых приборов при малых изменениях концентрации углерода, неточностью при вводе проволоки (нерасчётное количество введённого материала), приростом углерода при добавках ферромарганца и неточностью определения веса жидкого металла. Среднее значение усвоения углерода 98,6 % не отличается от значений, полученных на других предприятиях металлургической промышленности.

Таблица 1

Технологические показатели обработки металла порошковой проволокой с графитом

Показатели

Содержание углерода, %

Прирост углерода, %

Отдано графита, кг

Усвоение графита, %

Расход графита при науглероживании на 0,01 %, кг/плавку

до обработки

готовый металл

Минимум

0,041

0,055

0,006

15

90,0

31,9

Максимум

0,620

0,650

0,095

368

109,0

48,1

Среднее значение

0,141

0,168

0,026

96,5

98,6

39,0

Расширяющийся сортамент и освоение технологии выплавки трубных марок стали с заданным углеродным эквивалентом, для получения которого требуется получать в готовом металле содержание углерода 0,02-0,03 %, требуют эффективного способа науглероживания металла.

В таблице 2 приведены данные по изменению содержания углерода по пробам готового металла при различных вариантах технологии науглероживания.

Таблица 2

Изменение содержания углерода по пробам готового металла при различных вариантах технологии науглероживания

Способ науглероживания

Количество плавок

Показатели

Изменение содержания углерода между пробами, отобранными по ходу разливки, %

2-1

2-4

1-4

С использованием порошковой проволоки

520

минимум

0,000

0,000

0,000

максимум

0,014

0,014

0,014

среднее значение

0,004

0,004

0,004

Присадка коксика

1370

минимум

0,000

0,000

0,000

максимум

0,034

0,023

0,028

среднее значение

0,005

0,005

0,006

На рисунке показано частотное распределение углерода в готовом металле трубных марок стали 17Г1С(А-У).


Частотное распределение углерода в готовом металле марок 17ПС-17Г1С(А-У)

Из таблицы 2 видно, что технология корректировки химического состава металла порошковой проволокой с графитом обеспечивает изменение содержания углерода в готовом металле по пробам, отобранным по ходу разливки, в более узких пределах (максимальное отклонение 0,014 %), чем существующая ранее технология корректировки содержания углерода присадкой коксика (максимальное отклонение 0,034 %). Использование технологии корректировки химического состава металла порошковой проволокой с графитом позволяет в 95 % случаев получить в готовом металле 0,15-0,17 % углерода, в то время как существующая технология корректировки содержания углерода присадкой коксика позволяет получить в готовом металле заданное содержание углерода только в 75 % случаев.

Предложенная технология позволяет с большой точностью и эффективностью получать в готовом металле заданное содержание углерода. При этом улучшаются экологические условия работы на установке доводки металла в ковше, так как процесс не сопровождается догоранием на поверхности шлака частиц кокса с образованием СО, как это имеет место при науглероживании металла по старой технологии.

Преимущества перед известными аналогами

Улучшились экологические условия работы на установке доводки металла в ковше

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

На 20 % повысилась эффективность получения заданного содержания углерода в готовом металле

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

27.07.2006

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)