Организация производства на Магнитогорском металлургическом комбинате в электросталеплавильном цехе

Если после окончания продувки производится присадка агломерата, то она должна быть закончена не позднее, чем за 10 мин до выпуска или предварительного раскисления. Присадка извести или известняка в количестве не более 1,0 % заканчивается не позднее 10 мин до выпуска плавки. Разрешается перед выпуском стали присаживать в металл после окончания продувки чистую обрезь проката или твердый чугун без видимых следов влаги в количестве до 5 т на плавку.

Выпуск плавки или предварительное раскисление металла в этом случае производится после полного растворения присадки. Запрещается присадка в жидкую ванну макетированного лома и лома, смешанного с известняком или известью.

Запрещается производить нагрев металла при "холодном" ходе плавки присадкой раскислителей.

2.7 Выпуск плавки и раскисление в ковше

Выпускное отверстие к моменту выпуска плавки должно быть тщательно разделено и очищено от заправочного материала.

Для снижения окисленности сталей и науглероживания металла разрешается применять молотый коксик. Разрешается забрасывать коксик до выпуска плавки, рассредоточив его на дне ковша, в бумажных мешках весом 20...30 кг.

Производственный мастер печи должен убедиться, что загруженный в мешки коксик не имеет посторонних влажных предметов.

При выплавке стали с содержанием углерода менее 0,12 % для печей вместимостью 2x280 т. в зависимости от отклонения температурного хода плавки от оптимального для снятия окисленности металла рекомендуется следующий расход коксовой мелочи (таблица 2.1).

Таблица 2.1-Расход коксовой мелочи

Отклонение от хода плавки, оС	10	20	30	40	50
Рекомендуемый расход кокса, кг	100	150	200	250	300

Отклонение температурного хода плавки от оптимального определяется по формуле:

Дt = t_вып - (t_i + 100*[C] _i),

где t_i - температура на момент отбора пробы металла, °С;

[C] _i - содержание углерода в пробе металла по ходу плавки, %.

Для науглероживания металла разрешается дополнительно присаживать коксовую мелочь из расчета введения не более 0,05 %.

Суммарный расход коксовой мелочи, присаживаемой в ковш, должен быть не более 500 кг.

При забрасывании коксика в ковш по ходу выпуска плавки необходимо принять меры предосторожности, обеспечивающие безопасность работы обслуживающего персонала.

Доставка коксика в цех производится в специальных бункерах, которые должны иметь плотно закрывающиеся крышки, не допускающие попадания влаги в бункер. Каждый бункер с коксиком должен сопровождаться сертификатом с указанием его влажности и зернового состава.

Влажность молотого коксика должна быть не более 1,0 %, а зерновой состав должен соответствовать требованиям СТП 101-44-98 "Кокс молотый".

Коксик, предназначенный для присадки в ковш в мешках, должен храниться на рабочей площадке в специальных коробках, исключающих попадание в него влаги.

Все раскислители, применяемые на плавке, должны быть подготовлены и взвешены. Использование раскислителя неизвестного химического состава и без взвешивания запрещается. Раскисление кипящих, полуспокойных марок стали в ковше должно производиться, как правило, из весовой воронки. Введение раскислителей (в том числе и алюминия) в ковш должно заканчиваться до наполнения 1/2 ковша. Размер кусков раскислителей, присаживаемых в ковш, должен быть не более 50 мм.

Расход коксика в ковш в зависимости от содержания углерода в металле перед выпуском должен соответствовать данным таблицы 2.2.

Таблица 2.2-Расход коксика в ковш

Содержание углерода в металле перед выпуском, %	0,06	0,05	0,04	0,03
Расход коксика, кг	60	90	120	180

Легирование стали алюминием производится на агрегате доводки стали путем введения в ковш алюминиевой катанки.

Присадка раскислителей в ковш производится из коробки или весовой воронки. Раскислители при выплавке низколегированной стали присаживаются в ковш из коробки в нагретом состоянии. Время нагрева раскислителей на сушке должно быть не менее 40 мин.

Присадку раскислителей необходимо начинать при наполнении ковша на 1/5 и заканчивать при наполнении ковша на 1/2 высоты (визуально).

Алюминий при выплавке спокойной и низколегированной стали присаживается в ковш одновременно с остальными ферросплавами.

Разрешается присаживать в ковш после схода металла известь, известняк или бой шамота с целью загущения шлака и увеличения стойкости футеровки ковша. На перегретых плавках разрешается охлаждать металл в ковше во время выпуска плавки присадками известняка или отходов метизной промышленности ("выдры"). Необходимый расход этих материалов определяется из расчета охлаждения металла на 5 °С при присадке 1 т отходов метизной промышленности или 0,75 т известняка. Охлаждающие материалы не должны иметь видимых следов влаги.

Раскисление спокойной стали, выплавляемой с науглероживанием жидким чугуном на АДС, производится в следующей последовательности:

- выпуск плавки проводят в ошлакованные ковши, предварительно подогретые на специальных установках;

во время выпуска плавки в ковш присаживается расчетное количество ферромарганца, ферросилиция ФС-45 или ФС-65, алюминия чушкового (0,5... 1,0 кг/т) и молотого коксика. Расход коксика определяется из расчета получения в пробе металла, отобранной из ковша по приходу плавки на АДС, массовой доли углерода 0,15.. .0,20 %;

металл в ковше во время выпуска плавки продувается инертным газом;

в конце выпуска плавки проводится отсечка печного шлака и ковш с металлом передается на АДС для доводки стали по химическому составу и температуре.

Отсечка печного шлака проводится при помощи специального переносного желоба, транспортируемого разливочным краном под сталевыпускной желоб при появлении первых порций печного шлака.

3. Внеагрегатная обработка металла в цехе

3.1 обработка стали на установке "Печь-ковш"

Технология обработки металла на установке "печь-ковш" регламентируется инструкцией, разработанной на основе научно - технической документации, опыта эксплуатации установок "печь - ковш" других металлургических предприятий и рекомендаций фирмы "FUCHS systemtechnik".[1]

Эта инструкция является непосредственным руководством для начальников участков и смен, старших мастеров, мастеров, сталеваров и подручных сталевара агрегатов ковшевой обработки стали, начальника участка ОКП, контрольных мастеров и контролеров ОКП, а также персонала технологической автоматики цеха. Разрез ЭСПЦ по установке "печь-ковш" представлен на рис.5.1 ( приложение 3).

3.1.1 Назначение установки "печь-ковш"

Установка "печь - ковш" (УПК) предназначена для обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше как с использованием комбинированной установки вакуумирования стали (КУВС), так и без нее.

На УПК осуществляются следующие технологические операции:

- нагрев металла электрической дугой;

- продувка металла аргоном для усреднения химического состава металла и его температуры по объему сталеразливочного ковша;

- коррекция химического состава металла;

- десульфурация металла белым основным шлаком;

- измерение температуры и отбор проб металла и шлака;

-микролегирование или получение металла с узкими пределами содержания элементов путем ввода порошковой проволоки с различными видами наполнителей.

Контроль за процессом ковшевой обработки производится путем замера температуры, отбора проб металла, измерения расхода и давления аргона для продувки, измерения веса добавок, присаживаемых в ковш, измерения тока и напряжения дуги и других электрических параметров, а также измерения вспомогательных параметров (температура и давление охлаждающей воды, отходящих газов и т. п.).

УПК включает в себя следующие группы оборудования, узлов и систем:

- каркас установки со встроенными помещениями поста управления, трансформа-

тора;

- система хранения, дозирования и механизированной подачи сыпучих (ферросплавов, скрап - сечки, шлакообразующих материалов и гранулированного шлака);

- тракт подачи сыпучих;

- машина подачи алюминиевой проволоки и порошковой проволоки с различными видами наполнителей;

- две водоохлаждаемые крышки сводов;

- механизмы подъема водоохлаждаемых крышек (порталов сводов);

- один поворотный электродный портал с графитовыми электродами;

- трансформатор;

система высокого тока (для передачи электроэнергии от трансформатора к электродам);

- устройство для донной продувки; аварийная верхняя фурма;

- манипулятор для измерения температуры и отбора проб металла;

- стенд свинчивания электродов.

В зависимости от требований к химическому составу сталей и другим характеристикам могут использоваться следующие схемы внепечной обработки сталей:

А: конвертер - КУВС - УПК - МНЛЗ - для низкоуглеродистых сталей.

Б: конвертер - УПК - КУВС - МНЛЗ - для сталей с повышенными требованиями по содержанию газов и т. д.

В: конвертер - УПК - МНЛЗ - для остальных марок сталей.

3.1.2 Материалы и требования, предъявляемые к ним

Ферросплавы и легирующие (ферросилиций, ферросиликомарганец, ферромарганец, марганец металлический, ферротитан, титан губчатый, феррохром, ферросиликохром, феррованадий, феррониобий, феррофосфор, ферромолибден, ферробор, силикокальций, кокс кусковой) должны иметь фракцию от 5 до 50 мм, соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Влажность не должна быть более 1 %.

Кроме того, для раскисления, легирования и коррекции химического состава стали применяются алюминиевая катанка, алюминий первичный и вторичный.

В качестве шлакообразующих материалов используются известь свежеобожженная и плавиковый шпат. Влажность плавикового шпата - не более 1 %. Использование извести пушонки запрещается.

Для продувки металла используются газообразные аргон с массовой долей аргона не менее 99,5 % и азот.

3.1.3 Подготовка установки "печь-ковш" к работе

Перед обработкой металла на установке необходимо обеспечить:

заполнение бункеров необходимыми материалами, соответствующими предъявляемым требованиям;

наличие алюминиевой катанки на трайб-аппарате;

наличие средств отбора проб металла и измерения его температуры и окисленности;

подачу газов необходимого давления;

подачу воды на охлаждение элементов установки, необходимого давления и температуры;

исправность работы систем продувки металла аргоном;

исправность работы газового тракта;

исправность работы всех механизмов, систем контроля, управления, сигнализации и блокировки;

исправность работы пневмопочты;

длину электродов (при необходимости их нарастить).

3.1.4 Технология обработки металла на установке "печь-ковш"

3.1.4.1Обработка стали по схеме: конвертер - УПК - МНЛЗ

Плавки, предназначенные для обработки на установке, сливаются в сталеразливочный ковш, специально оборудованный для донной продувки. Ковш должен иметь исправную сухую футеровку. Верхний край ковша должен быть чистым.

Раскисление, легирование и обработка металла ТШС во время выпуска плавки из конвертера производится согласно технологической инструкции. Легирующие присаживаются из расчета получения содержания Si, Мn, Аl на нижнем пределе.

Необходимо исключить попадание конвертерного шлака в сталеразливочный ковш во время выпуска плавки из конвертера.

Перед выпуском металла из конвертера начинают продувку аргоном через пористые пробки в днище ковша.

Поступивший из конвертерного отделения сталеразливочный ковш устанавливается на сталевоз УПК. К ковшу подсоединяется аргонный шланг, включается подача аргона с интенсивностью 15...30 м³/ч.

Сталевоз передвигается под крышку установки, после чего крышка опускается. Через рабочее окно производится корректировка интенсивности продувки. Перемешивание аргоном должно обеспечивать минимальное оголение металла.

Электродный портал поворачивается в исходную позицию и производится включение установки на 5 мин на средней ступени напряжения.

Не ранее чем через одну минуту после отключения нагрева производится замер температуры металла и отбор пробы шлака. Проба шлака берется с помощью металлической трубки (стержня) через рабочую дверцу, охлаждается и анализируется по цвету и поверхности и отправляется в экспресс - лабораторию. Цвет шлака меняется по степени раскисленности (содержанию FеО) от черного к белому. Появление белого шла-ка в ковше означает, что шлак нормально подготовлен для проведения процесса десульфурации стали. Ориентировочный визуальный анализ состава шлака представлен в табл. 5.1.

Таблица 5.1-Визуальный анализ состава ковшевого шлака

По цвету
Черный	Содержание (FeO+MnO)>2%. Шлак необходимо дополнительно раскислить Al или Si
Серый	Содержание (FeO+MnO) = 1…2%. Необходимо дальнейшее раскисление шлака Al или Si
Белый-желтый	Шлак нормально раскислен. Желтый цвет указывает, что десульфурация прошла.
Зеленый	Шлак содержит оксид хрома (Cr2O3)
По поверхности
Зеркальная - гладкая / тонкая	Высокая доля (SiO2/Al2O3). Необходима добавка извести порциями по 0,4 кг/т
Гладкая и тонкая	В холодном состоянии шлак должен расподаться. Если он не распадается, то высока доля (Al2O3). Необходима добавка порций извести по 0,4 кг/т
Шероховатая / неровная	Высокая доля (CaO). Если имеются нерастворенные частицы извести, то необходима добавка песка (SiO2) / глинозема (Al2O3) порциями не более 0,1 кг/т

Для обеспечения наилучшего результата десульфурации стали в ковше содержание в шлаке FeO + MnO должно быть менее 2 %. Оптимальный состав кошевых шлаков представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2-Оптимальный химический состав ковшевых шлаков для десульфурации стали

Компонент	Содержание в шлаке, %
	Сталь, раскисленная Si	Сталь, раскисленная Al
CaO	55…65	55…65
SiO2	20…30	5…10
Al2O3	5…10	20…30
MgO	4…5	4…5
FeO + MnO	1	0,5

Через 3 минуты перемешивания маталла аргоном отбирается проба металла и отправляется в экспресс - лабораторию.

После расплавления шлака в процессе нагрева жидкий шлак раскисляют присадкой 50... 100 кг дроби алюминия, затем присаживается известь и плавиковый шпат в соотношении 4:1. Известь вводится порциями не более 0,4 кг/т за раз, при необходимости по визуальной оценке состава шлака, добавляется песок порцией не более 0,1 кг/т.

После получения результатов химического анализа производится корректировка химического состава металла добавлением необходимого количества раскислителей и легирующих материалов из расчета получения среднего содержания элементов. Затем металл перемешивается аргоном не менее 5 мин. Для интенсификации процесса шлакообразования и растворения ферросплавов расход аргона разрешается увеличить до 30...50 м³/ч. Присадку материалов рекомендуется производить порциями с интервалом 1 ...3 мин вблизи зоны продувки.

По окончании нагрева не ранее чем через 5 мин продувки после присадки ферросплавов измеряется температура металла и отбираются пробы металла и шлака. До получения результатов экспресс - анализа производится перемешивание металла аргоном с интенсивностью 10...20³/ч.

После получения результатов химического анализа, при необходимости, производят дополнительную корректировку химического состава металла.

Легкоокисляющиеся элементы вводятся в ковш только по окончании последнего цикла нагрева.

В трубные марки стали, если это необходимо, вводят трайб-аппаратом порошковую SiСа или А1Са проволоку без продувки аргоном для достижения максимально высокого усвоения. Если наблюдается белое пламя над шлаком, то необходимо увеличить скорость ввода порошковой проволоки.

Если температура металла ниже заказанной для МНЛЗ, то производится дополнительный нагрев.

Производится замер температуры и отбор пробы металла. После достижения необходимого химического состава и заданной температуры электродный портал разрешается повернуть в другую сторону. Крышка установки поднимается, ковш выдвигается из - под установки, отсоединяется аргонный шланг и далее ковш передается на МНЛЗ.

3.1.4.2 Обработка стали по схеме: конвертер - установка вакуумирования - УПК - МНЛЗ

По этой схеме выплавляются стали с содержанием углерода до 0,02...0,03 %. Перед подачей плавки на установку "печь - ковш" металл подвергается обработке на комбинированной установке вакуумирования стали в соответствии с технологической инструкцией.

После окончания вакуумной обработки ковш передают на УПК и проводят обработку металла как в предыдущем случае.

При обработке низкоуглеродистых сталей следует учитывать науглероживание металла от электродов.

Обработка стали по схеме: конвертер - УПК - установка вакуумирования - МНЛЗ производится при необходимости вакуумной обработки раскисленного металла с целью дегазации и удаления неметаллических включений.

3.1.4.3 Доводка плавки аварийной верхней фурмой

При невозможности продувки металла аргоном через донные фурмы необходимо:

проверить все соединения трубопроводов, по которым подается аргон. При наличии утечек аргона их устранить;

дать максимальный расход аргона через "байпас". Если "раздутия" пробки не произошло, то необходимо продувку производить аварийной верхней фурмой.

Продувка металла аргоном аварийной фурмой должна производиться при поднятых электродах. Фурму устанавливают в исходное положение над металлом, задают расход аргона в пределах 25...40 м³/ч, после чего фурма опускается на глубину около 4 м и производится продувка металла в течение 3...4 мин. Разрешается продувать металл при неполном погружении фурмы при присадке кокса и чушкового алюминия.

3.2 Обработка металла на агрегатах доводки стали

В ОАО "ММК" разработана инструкция, которая устанавливает единые для всего технологического персонала положения и особенности технологии обработки металла в ковше на агрегатах доводки стали и установке усреднительной продувки.

3.2.1 Общее устройство агрегатов доводки стали в ковше

Агрегаты доводки стали в ковше (АДС) размещены над дополнительным сталевозным путём, расположенным между основными сталевозными путями, идущими от конвертеров № 1 и № 2. Каждый АДС обслуживается разливочным краном ОНРС того пролёта, где он расположен.[1]

Конструкция АДС включает следующие машины (механизмы), отдельные узлы и системы:

каркас агрегата со встроенными помещениями поста управления, электропомещением, помещением гидростанции и аргоно-регуляторного пункта. Каркас агрегата не имеет связей с колоннами каркаса здания и опирается собственными колоннами на фундамент отделения непрерывной разливки стали;

система хранения, дозирования и механизированной выдачи сыпучих материалов (ферросплавов, кокса, известняка и гранулированного шлака);

- тракт подачи ферросплавов, кокса и известняка;

- тракт подачи гранулированного шлака;

- система хранения, дозирования и подачи порошков в струе аргона;

-машина независимых перемещений продувочной фурмы и фурмы для химического нагрева;

- система ручного замера параметров стали;

- задатчик продувочных фурм;

- манипулятор продувочных фурм;

- машина подачи алюминиевой катанки;

трайб-аппарат для ввода в металл алюминиевой катанки или порошковой проволоки;

- укрытие сталеразливочного ковша;

- стеллаж для хранения резервных продувочных фурм.

Система хранения, дозирования и механизированной выдачи сыпучих материалов включает шесть расходных бункеров для хранения ферросплавов, кокса и известняка и один сдвоенный бункер для хранения гранулированного шлака, семь вибрационных питателей и двое бункерных весов. Бункера расположены на отметке "+ 22400".

Тракт подачи сыпучих материалов состоит из частично укрытого в местах перегрузки сыпучих материалов горизонтального ленточного конвейера. Конвейер установлен на рабочей площадке каркаса агрегата на отметке "+ 12800".

Тракт подачи гранулированного шлака состоит из частично укрытого в местах перегрузки граншлака наклонного ленточного конвейера, установленного над рабочей площадкой каркаса агрегата на отметке "+ 12800".

Система хранения, дозирования и подачи порошков в струе аргона включает 3 пневмокамерных насоса (два вместимостью 3,5 м³ и один -1,5 м³), которые свободно подвешиваются на собственных тензорезисторных датчиках к конструкциям рабочей площадки бункерного блока системы хранения, дозирования и механизированной выдачи сыпучих материалов. Насосы размещены на отметке "+ 19400".

Машина независимых перемещений продувочной фурмы и фурмы для химического нагрева металла состоит из продувочной фурмы и фурмы для химического нагрева металла, кареток, независимых механизмов подъёма кареток и вертикальной направляющей колонны.

Задатчик продувочных фурм представляет собой поворотный стол, установленный своим порталом на рабочей площадке каркаса агрегата на отметке"+ 9000".

Манипулятор продувочных фурм (отметка "+ 23200") предназначен для последовательной подачи подготовленных к работе продувочных фурм из контейнера в соответствующую каретку машины независимых перемещений продувочной фурмы и возврата отработанных фурм в контейнер. Манипулятор состоит из горизонтально перемещающейся штанги, на одном конце которой, обращенной в сторону задатчика продувочных фурм, размещается привод подъёма-опускания захвата.

Машина подачи алюминиевой проволоки (отметка "+ 9000") состоит из разматывателя, наклонной направляющей и роликовой проводки, включающей в себя механизмы мерительного ролика, правящих роликов и тянущих роликов.

Трайб-аппарат для ввода в металл алюминиевой катанки или порошковой проволоки (отметка "+ 12400") состоит из разматывателя, наклонной трубы и тянущей клети с тремя парами роликов.

Укрытие сталеразливочного ковша предназначено для создания над поверхностью металла газодинамической завесы с противодавлением направленного потока отработанных технологических газов и их отсоса из зоны обработки. Укрытие сталеразливочного ковша включает стационарную подвесную крышку, кожух газодинамической защиты, ограждение для ограничения зоны газовыделений над рабочей площадкой, каркаса агрегата, защитный кожух, механизм подъёма-опускания защитного кожуха.

3.2.2 Технологическая схема обработки металла на АДС и на УУПС

Сталеразливочные ковши доставляются в отделение непрерывной разливки стали, где краном той машины непрерывного литья заготовок, на которой предполагается разливка плавки, переставляются на дополнительные сталевозы АДС или на сталевоз КУВС.

На АДС и УУПС осуществляются следующие технологические операции:

продувка металла аргоном, подаваемым через верхнюю продувочную фурму, для усреднения химического состава металла и его температуры по объему сталеразливочиого ковша;

продувка металла аргоном, подаваемым через пористую пробку, установленную в днище сталеразливочиого ковша, для усреднения химического состава металла и его температуры по объему сталеразливочиого ковша;

измерение температуры и отбор проб металла, а при необходимости - проб шлака;

- отправка проб металла и шлака на экспресс-анализ;

коррекция химического состава стали и её микролегирование присадкой кусковых материалов;

коррекция химического состава металла по алюминию путем ввода алюминиевой катанки или чушковым алюминием;

микролегирование для получения металла с узкими пределами элементов путем ввода порошковой проволоки с различными видами наполнителей;

продувка металла порошками (только на АДС);

химический нагрев металла (только на АДС № 1);

охлаждение металла;

засыпка поверхности расплава гранулированным шлаком (только на АДС).

3.2.3 Усреднительная продувка

Обработка стали аргоном с целью усреднения химического состава и температуры металла по объему сталеразливочного ковша производится на всех плавках, независимо от марки стали.

Аргон подается в металл через футерованную или монолитную фурмы.

Продувка металла аргоном производится при крайнем нижнем положении фурмы (продолжительность продувки аргоном в этой позиции - не менее 50 % от общего времени продувки).

Разрешается производить продувку металла аргоном при неполном погружении фурмы в течение 1,0...2,0 мин после присадки кокса или чушкового алюминия.

При износе (отгорании) 3 катушек длиной 200 мм, 2 катушек длиной 270 мм или 600 мм монолитной фурмы фурма заменяется.

Фурма устанавливается в исходное положение над металлом, затем устанавливается расход аргона от 30 до 40 м³/ч, после чего начинают опускать фурму на заданную глубину. По мере погружения фурмы расход аргона увеличивают и поддерживают не менее 70 м³/ч для хромосодержащих марок стали, а для остальных - не менее 60 м^э/ч.

При нормальном состоянии фурмы и подводящего аргонопровода давление аргона на выходе должно составлять 0,9... 1,2 атм (0,09...0,12МПа) в положении над металлом и 2,9...3,5 атм (0,29...0,35 МПа) - при полном по1ружении фурмы в металл. При более высоких значениях этого параметра фурму следует немедленно извлечь из металла и "промыть" кислородом.

По истечении 3 мин усреднительной продувки технологическим персоналом производится измерение температуры металла без прекращения продувки аргоном. Одновременно с измерением температуры, при доводке металла типа 08Ю производится отбор первой пробы металла. Отбор первой пробы для металла остального сортамента производится по истечении 6 мин усреднительной продувки. Проба отправляется пневмопочтой на экспресс-анализ. Результаты измерения температуры и экспресс-анализа пробы металла заносятся в технологический журнал.

На плавках визуально производится определение толщины шлака. По команде сталевара или контролёра ОКП измерение толщины шлака производится с помощью металлической трубки - стержня. Трубка опускается в расплав на глубину около 0,5 м и выдерживается в течение 10... 15 с, после чего извлекается из расплава. Толщина шлака измеряется по трубке от отгоревшего в металле торца трубки по всей длине зашлакованной поверхности трубки.

3.2.4 Окончание обработки стали

По окончании обработки стали сталевар сообщает по системе "Прогресс" или по телефону мастеру разливки или старшему разливщику ОНРС о готовности плавки к разливке и передает результат последнего измерения температуры металла в сталеразливочном ковше. В случае задержки ковша с обработанным металлом на установке производится запись в агрегатном журнале с указанием времени и причины задержки.

В случае большого перерыва в обработке (более 10 мин) непосредственно перед передачей металла на МНЛЗ плавка должна быть продута аргоном в течение 3 мин с интенсивностью продувки не менее 60 м³/ч при максимальном погружении продувочной фурмы, если в этот период не проводилась коррекция химического состава металла. Если после перерыва в обработке для коррекции химического состава металла отдано более 70 кг алюминия, металл перед передачей на МНЛЗ должен быть продут аргоном в течение 5 мин с интенсивностью продувки не менее 60 м³/ч при максимальном погружении продувочной фурмы. Продолжительность и причина перерыва в обработке фиксируется в паспорте плавки.

После окончания доводки, по указанию мастера, принимая во внимание количество шлака в ковше, поверхность расплава засыпается теплоизолирующей смесью (гранулированным доменным шлаком). Расход смеси может достигать 2,5 т.

В случае прекращения подачи на установку аргона требуемых параметров разрешается продувка азотом стали следующих марок:

- углеродистые спокойные по ГОСТ 380-71;

углеродистые спокойные по ГОСТ 1050-74 (кроме тонколистового проката);

- низколегированные по ГОСТ 19282-72;

- низкоуглеродистые 08пс по ГОСТ 9045-80.

Давление азота в азотопроводе должно быть не менее 1,0 МПа. В случае, когда параметры азота не удовлетворяют требованиям, сталевар сообщает по телефону диспетчеру цеха о случившемся. Обработка металла не производится.

Фурма устанавливается в исходное положение над металлом, затем устанавливается расход азота от 30 до 40 м³/ч, после чего начинают опускать фурму на заданную глубину. По мере погружения фурмы расход аргона увеличивают и поддерживают не менее 60 м³/ч.

Рекомендуется общую продолжительность продувки металла азотом выдерживать не более 10 мин.

Допускается совмещение продувки металла азотом с введением микролегирующих элементов и присадкой корректирующих добавок ферросплавов.

4. Разливка стали на сортовых МНЛЗ

4.1 Общие положения

Технология непрерывной разливки низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных, конструкционных и качественных марок стали на машинах непрерывного литья сортовых заготовок мартеновского цеха осуществляется в соответствии с действующей инструкцией (ВТИ 101-СТ-М-58-2004), в которой все технологические операции учитывают безопасность работы обслуживающего персонала.

Ответственность за выполнение инструкции несет сменный технологический персонал мартеновского цеха.[3]

Контроль за соблюдением технологической инструкции и предупреждение нарушений возлагается на начальника цеха, его заместителей, помощников и старших мастеров, начальника участка ОКП, мастеров и контролеров ОКП.

Основными условиями осуществления нормального процесса непрерывной разливки являются:

выплавка и внепечная обработка стали в соответствии с требованиями соответствующих технологических инструкций и распоряжений;

- своевременная подача металла для разливки;

тщательная подготовка к приему плавки сталеразливочных и промежуточных ковшей;

подготовка и проверка всех узлов, механизмов и контрольно-измерительных приборов (КИП) МНЛЗ перед разливкой;

выполнение в процессе разливки требований технологической инструкции, производственно-технических инструкций и инструкций по технике безопасности.

Пятиручьевые МНЛЗ радиального типа с базовым радиусом 9 м сконструированы для отливки заготовок сечением от 100x100 мм до 152x170 мм.

Параметры используемого оборудования представлены в табл. 6.1. Общий вид слябовой МНЛЗ представлен на рис.6.1 (приложение 4).

4.2 Подготовка МНЛЗ к разливке стали

Подготовка МНЛЗ к работе производится операторами МНЛЗ под руководством сменного мастера разливки и старшего оператора МНЛЗ и включает в себя следующие операции.

Подготовка и проверка кристаллизаторов

В период подготовки очищаются плиты кристаллизаторов от брызг металла, шлака, мусора и покрываются жидкой графитной массой для облегчения в дальнейшем удаления брызг металла и настыля. Рабочие поверхности гильз обдувают сжатым воздухом до удаления с них твердых частиц (окалины, огнеупорной массы). Рабочие стенки гильз протирают ветошью.

Таблица 6.1-Параметры оборудования МНЛЗ

Наименование	Параметр
Емкость промковша, т
- при рабочем (номинальном) уровне700 мм - при уровне переполнения 800 мм	26,5 28,0
Расстояние между центрами ручьев, мм	1250
Сечение отливаемых заготовок, мм	100x100, 124x124,120x150, 150x150,152x170
Длина заготовок, мм	3500-12000
Разливаемые марки стали и тип разливки *)
- низко- и среднеуглеродистая сталь [С] ме-
нее 0,35 %, раскисленная кремнием, с А1 не	открытая
более 0,006 %, для общего применения
	Окончание табл.6.1
Наименование	Параметр
- среднеуглеродистая сталь, раскисленная Аl;
- углеродистая и высокоуглеродистая сталь[С] более 0,35%; - борсодержащая сталь; - науглераживаемая сталь, сталь для холодной высадки, с общим количеством легирующих элементов более 0,8%;	открытая - для стали с А1 не более 0,006 %, закрытая - для стали с А1 более 0,006 %
- пружинная сталь;
- подшипниковая сталь;
- высокоуглеродистые кордовые и канатные стали;	закрытая**)
- сварные марки стали.
Содержание элементов в стали, %:	не более 0,030 каждого или
- [S] и [Р]	0,050 суммарно***)
Скорость разливки по оборудованию, м/мин	0,0-7,0
- для сечения 100x100 мм	не более 5,6
- для сечения 124x124 мм	не более 4,4
- для сечения 120x150 мм	не более 3,6
- для сечения 150x150 мм	не более 3,0
- для сечения 152x170 мм	не более 2,7
Кристаллизатор	гильзовый, DIAMOLD
- длина, мм	900
- покрытие	хромовое -- толщина 0,1 мм
- контроль уровня металла	автоматический
- амплитуда качания, мм	±9
- частота качания, кач./мин	30-300
- расход воды на охлаждение гильзы, л/мин	1200-2300
- максимальная температура воды на входе, оС	40
- перепад температуры воды на входе и
выходе, оС	4-8
Затравка	Жесткая, недеформируемая
Зона вторичного охлаждения (ЗВО)	Открытая - водовоздушная, четыре независимые зоны
Тянуще-правильная машина	Приводные и направляющие ролики

^*)Разливка закрытой струей для сечения заготовки 100x100 мм не предусмотрена.

^**) Тип разливки уточняется после проведения опытных плавок.

^***) В случае превышения допустимого содержания решение о возможности разливки принимает начальник цеха или его заместители.

Проверяют состояние гильз (на расстоянии 250 мм от верха гильзы царапины не допускаются). Нагар от смазки в районе мениска и дефекты поверхности гильз глубиной не более 1,5 мм зачищают мелкой наждачной бумагой в направлении разливки и повторно обдувают сжатым воздухом.

Проверяют состояние опорных роликов - они не должны иметь неравномерного износа, поверхность роликов должна быть чистой от брызг стали и шлака. Проверяются вручную ролики на вращение и прочность посадки в кристаллизаторе. Форсунки опорных роликов должны быть очищены и проверены подачей воды с контролем факела. Вода из рубашки не должна проникать внутрь гильзы (стенки внутри гильзы должны быть сухими).

В случае использования новых кристаллизаторов необходимо проверить установку источника радиоактивного излучения и счетчика вспышек. В случае необходимости производится перенастройка электронного измерительного узла. Кроме этого, проверяется затяжка болтов для крепления кристаллизатора на качающейся раме и герметичность соединений.

Для механизма качания необходимо проверить герметичность и целостность соединения подвода воды между корпусом кристаллизатора и подъемного стола механизма качания. Проверяют герметичность и целостность соединений охлаждающей воды для кристаллизатора на входе и выходе. Кроме того, проверяют чистоту системы приводов (гидроцилиндр), подъем в центре кристаллизатора, плавность движения механизма. В случае нарушения плавности движения и появления вибрации измеряют боковые отклонения на двух смежных поверхностях кристаллизатора (в случае отклонения более 0,3 мм механизм качания необходимо настроить или заменить).

Для проверки расходов воды и отсутствия течи воды в рабочую полость, а также в местах ее подвода, в кристаллизатор подают воду при давлении 1,0 МПа. Расход воды должен быть не менее 1200 л/мин. При расходе воды ниже минимального необходимо настроить объем протока при помощи ручного клапана или заменить кристаллизатор. Максимальная температура воды на входе должна быть не более 40° С, на входе и выходе температура воды должна быть примерно одинаковой.

Проверка элементов системы вторичного охлаждения

В системе вторичною охлаждения проверяют исправность, ориентацию и качество факела форсунок зон охлаждения. Засоренные форсунки прочищают, а неисправные заменяют новыми, при необходимости производят очистку или замену отдельных коллекторов.

Давление подачи воды должно быть 1,0 МПа, а температура водына входе должна быть не более 35° С.

Проверка элементов поддерживающей системы и ее охлаждения

В поддерживающей системе проверяют исправность и надежность подводов воды к роликам, состояние поверхности роликов, вращение приводных роликов. Проверяют все механизмы МНЛЗ в холостом режиме. Обнаруженные неисправности устраняют.

Подготовка и ввод затравки

Подготовку затравки проводят на промежуточной платформе над направляющей ручья (+ 0,6 м). Замену головки затравки и, при необходимости, передающих звеньев производят на этой же платформе.

Перед вводом затравки необходимо очистить головку, провести монтаж устройства ввода затравки с крюком и штырем, проверить движение стыка на головке.

Затравка вводится в кристаллизатор через тянуще - правильную машину до расстояния 190 мм от верхнего среза гильзы кристаллизатора. Убирают устройство заведения от затравки, чистят головку сжатым воздухом, при необходимости просушивают головку. После этого устанавливают упаковочную трубу с пластинами уплотнения и проверяют деревянные штифты.

После упаковки головку опускают на расстояние 780 мм под верхом гильзы кристаллизатора, укладывают на головку металлическую стружку - «холодильник» и смазывают медную гильзу маслом.

Для предотвращения попадания посторонних предметов в рабочую полость кристаллизаторов во время ожидания плавки закрывают гильзу кристаллизатора стальной пластиной (2,0-3,0x250x250 мм).

4.3 Способ разливки стали открытой струей

Оператор МНЛЗ перед разливкой должен:

подсыпать песком рабочую площадку за кристаллизатором до уровня головки рельсов и уложить огнеупорные изделия, бывшие в употреблении, для защиты стенки столов кристаллизатора со стороны аварийных емкостей;

проверить сертификат и результаты входной проверки качества разливочного масла;

производить еженедельно отбор проб масла для анализа его качества. Место отбора проб - подвод смазки к кристаллизатору. Сертификаты масла должны храниться в комнате мастеров по гидравлике. В случае отклонения по результатам анализа проб масла от требований по качеству масло необходимо слить и направить на регенерацию, при этом на МНЛЗ задействовать резервные емкости под масло.

Разливщиком МНЛЗ перед разливкой подготавливаются емкости и желоба для аварийного слива металла. Наличие влаги, шлака, металла в них не допускается. При наличии влаги производится осушка аварийных емкостей воздухом. Стенки желобов должны быть обмазаны огнеупорной массой и посыпаны графитом.

Очищаются каналы для подачи разливочного масла в кристаллизатора. Проверяется наличие в баке разливочного масла и поступление его в кристаллизатор. В процессе эксплуатации МНЛЗ через каждые 70-80 плавок производится слив отстоя разливочного масла (до момента появления чистого масла).

Очистку основных емкостей под технологическую смазку кристаллизаторов выполняют при замене масла во время ПНР.

Разливщик МНЛЗ обязан проверить наличие на рабочих местах вспомогательного инструмента и приспособлений («заморозок», засыпки каналов дозаторов, кислородных трубок, проволоки для уборки шлака из кристаллизаторов, пробоотборников, термоблоков).

Подготовка промежуточных ковшей к разливке стали осуществляется разливщиком под руководством мастера разливки.

Подготовленный промковш перевозится с участка подготовки на участок промковшей на разливочной площадке, после чего необходимо:

- установить промковш па тележку; проверить диаметр стаканов;

- отцентрировать промковш в направлении разливки;

- по возможности, перед предварительным нагревом, проверить центровку разливочных стаканов относительно установленных в машине кристаллизаторов, для чего перевести промковш в позицию разливки;

предварительный нагрев промковша должен начаться не позже чем за 1,5 ч до начала разливки. Минимальная температура поверхности футеровки после предварительного разогрева должна составлять не менее 1100°С (цвет соломенно-желтый, оценка визуально);

во время предварительного нагрева контролировать деформацию ванны промковша и наличие незакрепленных огнеупоров (при отслоении огнеупоры удалить);

не допускать подачу на разливку промковшей с дозирующими стаканами, имеющими сколы и трещины.

Разливка стали на МНЛЗ производится операторами и разливщиками под руководством мастера МНЛЗ.

Перед разливкой разливщик устанавливает стальковш на сталеразливочный стенд и подсоединяет цилиндр шиберного затвора. Оператор МНЛЗ передает по громкой связи «Металл на разливочной площадке», включает подачу воды на кристаллизаторы и вторичное охлаждение, проверяет наличие воды в аварийной емкости, включает воду на охлаждение оборудования. Запрещается запуск МНЛЗ при расходе воды на охлаждение кристаллизатора менее 1200 л/мин и при неисправностях приборов КИПиА для контроля расхода, давления и температуры охлаждающей воды.

Оператор поста управления вводит в ЭВМ номер плавки, марку стали, длину мерного реза заготовок.

Оператор МНЛЗ устанавливает расход воды на кристаллизатор и зоны вторичного охлаждения для данной группы марок стали.

4.4 Способ разливки стали закрытой струей

Разливщики стали при подготовке МНЛЗ к приему жидкого металла:

-подготавливают емкости для аварийного слива металла. Наличие влаги, шлака, металла в них не допускается;

на рабочей площадке проверяют наличие рабочего инструмента и необходимых материалов - нарезанной катанки, защитных труб, жезла измерения температуры в промковше, термопар, пробниц, кислородных трубок, погружных стаканов, газовых резаков, теплоизолирующей смеси для промковша;

проверяют наличие в необходимом количестве (исходя из расчета 0,7 кг/т) шлакообразующих смесей для засыпки зеркала металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе, наличие сертификатов с химическим составом, датой изготовления и типом смеси. (Разрешение на использование смеси при разливке стали дает мастер МНЛЗ на основании документа, сопровождающего партию смеси). Смеси для кристаллизаторов и для промежуточного ковша необходимо использовать в состоянии поставки;

визуально проверяют отсутствие трещин и сколов на погружных стаканах.

Подготовка промежуточных ковшей к разливке стали осуществляется разливщиком под руководством мастера разливки.

Подготовленный промковш перевозят с участка подготовки на участок тележек пром ковшей - на разливочной площадке, после чего необходимо:

- установить промковш на тележку, проверить диаметр стаканов;

- отцентрировать промковш в направлении разливки;

по возможности, перед предварительным нагревом, проверить центровку разливочных стаканов относительно установленных в машине кристаллизаторов, для чего перевести промковш в позицию разливки;

предварительный нагрев промковша должен начаться не позже чем за 1,5 ч до начала разливки. Минимальная температура поверхности футеровки после предварительного разогрева должна составлять 1100 ^оС (цвет соломенно-желтый, оценка визуально);

- во время предварительного нагрева контролировать деформацию ванны промковша и наличие незакрепленных огнеупоров. При наличии отслоения огнеупоров - удалить.

Для установки стопоров механизм управления стопорами должен быть зафиксирован на необходимой высоте. Высота подъема цилиндра стопора 120 мм. На 30 мм над самой низкой позицией цилиндра стопора находится позиция для установки стопора.

Перед предварительным нагревом промковша стопора необходимо полностью открыть.

Предварительный нагрев погружного стакана должен начаться не позже чем за 0,5 ч до начала разливки. Нагрев разъемного погружного стакана проводится в нагревательной печи на разливочной площадке. Нагрев неразъемного погружного стакана проводится в позиции предварительного разогрева промковша изолированными горелками.

Перед разливкой разливщик должен установить стальковш на сталеразливочный стенд и подсоединить цилиндр шиберного затвора. Оператор МНЛЗ передает по громкой связи «Металл, на разливочной площадке».

Операторы МНЛЗ включают подачу воды на кристаллизаторы и вторичное охлаждение, проверяют наличие воды в аварийной емкости, включают воду на охлаждение оборудования. Запрещается запуск МНЛЗ при расходе воды на охлаждение кристаллизатора менее 1200 л/мин и при неисправностях приборов КИПиА для контроля расхода и давления воды.

Оператор поста управления вводит в ЭВМ номер плавки, марку стали, длину мерного реза заготовок. Оператор МНЛЗ устанавливает расход воды в кристаллизатор и зоны вторичного охлаждения для данной группы марок стали в соответствии с табл. 14.2... 14.16.

Разливщик обязан:

закончить предварительный нагрев промковша и поднять горелки разогрева;

- проверить устройство замены погружных стаканов;

- убрать крышки с подготовленных кристаллизаторов;

поднять промковш и перевести тележку промковша в положение разливки, опустить промковш;

отцентрировать промковш над первым и пятым кристаллизаторами;

- перевести стальковш в позицию разливки.

Для автоматического пуска ручья необходимо нажать кнопку «СТАРТ АВТО».

По завершении данных операций сменный мастер дает команду открыть стальковш.

Список литературы

1. Основы производства стали: учебное пособие для колледжей, лицеев и техникумов / К.Н. Вдовин, Ю.А. Колесников.- Магнитогорск: МГТУ, 2005. - 203 с.

2. Металлургия стали. Кудрин В.А. Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Металлургия, 1989 - 560 с.

3. Непрерывная разливка стали: Учебник для СПТУ. Попандопуло И.К., Михневич Ю.Ф., - М.: Металлургия, 1990 - 296 с.

4. ЭлектроМеталлургия: Ежемесячный научно-технический, производственный и учебно-методический журнал / главный редактор журнала д-р техн. наук Уточкин Ю.И. 6/2009 - 48 с.

5. Металлургия стали, теория и технология плавки стали. / Бигеев А.М.,

Бигеев В. А. - Магнитогорск: МГТУ, 2000

Основы технологии производства стали: учебное пособие для вузов / Поволоцкий Д.Я. - Челябинск.

Размещено на http://www.allbest.ru