Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

нее напряжение. После наводки шлака металл раскисляли порошком 75%-ного ферросилиция до спокойной пробы в стаканчике. Далее брали пробы на химический анализ и производили тщательную соответствующую корректировку.

При совпадении фактических содержаний элементов с расчетными плавку подготавливали к выпуску. Первой выпускали в ковш плавку из печи А, а иа нее плавку из печи Б. Такой порядок выпуска плавок гарантировал надлежащее смешение металла и его однородность. Следует отметить, что в период освоения этой технологии были трудности с обеспечением в готовом металле необходимого содержания углерода и титана. Содержание углерода в плавке Л после присадки ферротитана значительно возрастало. Титан же в плавке Б сильно окислялся. И то и другое приводило к браку. Для устранения науглероживания металла были приняты меры по защите зеркала ванны от науглероживающего воздействия электродов. Для снижения угара титана и обеспечения необходимого содержания его в металле ферротитан стали вводить в обе печи Л я Б в отношении 3:1.

Приводим хронометраж плавок в печах А ц Б:

Печь А

Состав шихты, кг:

мягкое железо...... 5 790

феррохром марки ФХ004 . . 8 635

Итого

14 425

На исчпну ( 30 мин - ч 40 мин -

16 ч 45 мин -

17 17

17 17

ч 00 мин - ч 05 мин -

10 мин - 15 мин --

17 ч 20 мин - 17

18 18

ч 25 мин - ч 00 мин - ч 20 мин - ч 40 мин -

дано 500 кг извести и 150 кг плавикового шпата.

включен ток на 240 е, мощность 7000 квг.

ванна расплавилась полностью. Печь переключена на

напряжение 160 в, мощность 4000 кет.

взята проба 1: 0,077о С; 0,17% Мп; 34,90%Сг; 0,31%

Ni; 0,035% Р,

скачали шлак иачнсто.

завелн глиноземистый шлак. Дано 25 кг кварцевого песка, 60 кг порошка шамота и 15 кг плавикового шпата,

включен ГОК на 160 в, мощность 3000 кет. дано 60 кг поропщи шамота п 15 кг плавикового шпата, 20 кг молотого 75%-ного ферросилиция, взята проба 2: 0,08% С; 0,14% Мп; 37,68% Сг; 0,31% Ni; 0,031% Р. дапо 80 кг извести,

дапо 60 кг малоуглеродистого ферромарганца, взята проба 3: 6,10% С; 0,46% ,Мп: 0,029% Р. взята проба 4: 0,10% С; 0,47% Мп: 38,40% Сг.

18 ч 55 лшя -подкачали 75% шлака, дано 1575 кг ферротитана.

19 ч 00 мин - печь включена на 240 е, мощность 4000 кет. 19 ч 20 лшн-выпуск металла.

Печь Б

Состав шихты, кг:

углеродистые отходы . нпкель . , . . . •

И 887 3 600

Итого

15 487

14 ч 45 мин 16 ч 05-KW

включеклок на!1ряж«яие 240 е, мощность 7000 кет. шихта расплавилась. Взята проба 1: 0,40% С; 0,23% Мп; 0,025% Р; 0,020% S; 0,15% Сг; 20,18% Ni. 16 ч 20 лин -дано 500 кг железной руды. Печь переключена, напряжение 160 S, мощность 3800 кет. 16 ч 35 мин-тята проба 2: 0,18% С; 0,11% .Мп; 0,020% S; 0,018% Р; 19,98% Ni, шлак подкачали,

16 ч 40 мин - дано 400 кг железной руды,

17 ч 00 .1Ш« -взята проба 3: 0,06% С; 0,012% Р.

17 ч 10 лин-дано 400 кг железной руды, присажено 500 кг Ni. 17 ч 25 ЛИН - взята проба 4: 0,05% С; 0,008% Р.

17 ч 40 мин - скачали шлак, дапо в металл 12 кг чушкового алюминия п 70 кг малоуглеродистого ферромарганца. Дана шлаковая смесь из извести н плавикового шпата.

17 ч 50 мин - включен ток, напряжение 160 а, моп1ность 3800 кет.

17 ч 55 май - дана смесь извести с 40 кг молотого 75%-ного ферро-

силиция.

18 ч 15 мин -взята проба 5: 0,05% С; 0,24% Мп; 22,20% Ni. 18 ч 40 лш« - взята проба 6: 0,07% С; 0,24 "/о Мп.

18 ч 45 мин-дано 30 кг малоуглеродистого ферромарганца и 150 кг феррохрома марки Ф.Х004,

18 ч 55 л«н -взята проба 7: 0,07% С; 0,39% Мп.

19 ч 10 мин - подкачали шлак, дапо 525 кг ферротитана. 19 ч 25 мин - выпуск плавки.

Состав готового металла смешанной плавки следующий: 0,11% С; 0,40% Мп; 0,67% Si; 0,021% Р; 0,020% S; 17,30% Сг; 10,4% Ni; 0,47% Ti.

В дальнейшем для использования отходов нержавеющих ста.яей практически без угара хрома в иечь А загружали отходы нержавеющих сталей.

Метод смешения возможен только в том случае, когда в цехе крановое и ковшовое оборудование позволяет выпускать плавки из двух печей в один ковш.

Несмотря на ряд организационных трудностей, этот метод применяется па одном из заводов Советского Союза, обеспечивая высокую экономичность процесса. Для лучшего усреднения металла используется продувка аргоном в ковше.

6. ВЫПЛАВКА НЕР;КАВЕЮЩЕГ( СТАЛИ 1Х18П9Т МЕТОДОМ ПЕРЕПЛАВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ ШИХТОВЫХ БЛЮМОВ

Описанные выше методы выплавки стали 1Х18Н9Т не предусматривали использование отходов этой стали, плавку вели с использованием свежих шихтовых материалов. Однако в процессе производства всегда получается то или иное количество отходов как на металлургических, так и на машиностроительных предприятиях. Естественно, что необходимость использования их сразу встала перед металлургами.

Для утилизации дорогостоящих нержавеющих отходов была разработана технология переплава их с применением низкоуглеродистого шихтового металла. Этот метод позволяет достаточно полно использовать легирующие элементы (хром, никель), содержащиеся в отходах стали.

Сущность метода переплава состоит в том, что отходы стали 1Х18Н9Т заваливают в печь совместно с блюмами мягкого железа, расплавляют и проводят необходимое рафинирование металла. Однако необходимо принять меры, которые бы обеспечили устранение науглероживания ванны электродами. Поэтому прежде чем включить печь, тщательно осматривают электроды и проверяют автоматику печи. Электроды, имеющие на концах трещины, огарки и ниппели, удаляют, так как в ходе плавки они могут оборваться, попасть в металл и наугле-родить его. Не менее опасно включать печь при неисправной автоматике, которая может привести к непрерывному опусканию концов электродов в металл и, как следствие, науглероживанию его.

Для выплавки нержавеющей стали методом переплава стены печи выкладывали магнезитовым кирпичом, а подину набивали массой из магнезитового порошка и жидкого стекла. Этой же массой делали заправку отко- сов и подины между плавками.

Технологический процесс плавки нержавеющей сталн переплавом в период его внедрения был опробовдн в трех вариантах: 1) с добавкой хромистой руды в завалку и в процессе расплавления; 2) с добавкой железной руды в завалку и в процессе расплавления; 3) с добавкой известняка в завалку.

Добавка окислителей преследовала цель снижения

содержания углерода в ванне или создания хотя бы относительно окислительной атмосферы, противодействую-1щей росту углерода в металле.

Добавка в завалку хромистой руды при выплавке методом переплава дала такие же неблагоприятные результаты, как и при методе сплавления: содержание уг-

• лерода не снижалось, а шлаки были чрезвычайно густые,

" нереакционно способные.

Добавка железной руды не привела к снижению или стабилизации углерода, а вызвала значительный угар хрома.

Известняк же, разлагаясь, выделяет углекислоту, которая, проходя сквозь толщу металла, приводит его в движение и дегазирует его, шлак полностью закрывает зеркало ванны и этим несколько ослабляет науглероживающее воздействие электродов. Количество известняка обычно составляло 20-30 кг/г. Большое значение при выплавке металла этим методом имеет процент отходов в составе шихты. При содержании в шихте отходов стали типа 1Х18Н9Т до 500 кг/г, добавке никеля около 50 кг/г в состав шихты вводили до 500 кг/г мягкого железа с углеродом не более 0,05%. В этом случае расчег-иое содержание углерода равнялось 0,08% •

Следует отметить, что фактически на плавках получали содержание углерода несколько выше, причем на первой стадии освоения - значительно выше.

Ниже приведены данные, характеризующие распре-[деление плавок по содержанию углерода:

Содержание углерода в готовой стали, % . .

Период освоения, % от общего количества . .

--iVIaccoBoe производство ч% от общего количестве .......

0,09 0,10 0,11 0,12 >0,12

- 5

77 -

19,0 54,0 12,5 4,5 10,0

Порядок завалки был следующий: на подину давали известняк в количестве 30-40 кг/г; на дно бадьи (или поверх известняка при загрузке мульдами) укладывали мелочь (стружку, обрезь листа, выдавки) нержавеющей стали и никель; затем в центр бадьи или нечи загружали мягкое железо. Отходы нержавеющей стали укладывали к стенкам бадьи или печи в зависимости от вида завалки.

Для защиты металла от науглероживания по ходу плавления присаживали сухой шамотный порошок в количестве 0,5-1,0% от массы завалки.

Если к металлу предъявлялись особо высокие требования в отношении чистоты по сере, то вместо шамотного порошка по ходу плавки давали смесь из извести и плавикового шпата в количестве 1,8-2% от массы завалки, а соотношение извести и шпата выдерживали примерно 3:1.

Несмотря на отсутствие сильных окислителей в составе шихты и в процессе расплавления, угар хрома в этот период значителен, так как металл во время плавления шихты холодный, условия для выгорания углерода неблагоприятны, а выгорание хрома протекает интенсивно. По данным одного металлургического завода, угар хрома в процессе расплавления шихты, даже без ввода каких-либо окислителей, выражался внушительной цифрой и достигал на отдельных плавках минимума 11,4%, и максимума 48,2%- Естественно, что такие потери хрома заставляли металлургов искать пути снижегшя угара его. Внимание было обращено на характер шлака, наводимого в процессе плавления шихты.

Выше было указано, что по ходу плавления в печь подбрасывают шамотный порошок или смесь извести и плавикового шпата. При наличии свежеобожжеиной извести наведение известковых шлаков в процессе плавления является достаточно эффективным средством снижения угара хрома.

Следует также отметить, что тщательность раскисления шлака по окончании расплавления ванны в немалод степени способствует снижению угара хрома.

Раскисленный шлак периода расплавления скачивают и заводят новый. Характер рафинировочного шлака зависит от требований к содержанию серы в готовом металле и фактического наличия ее в первой пробе. Если содержание серы п первой пробе было низким, то плавку вели под шамотным полукислым шлаком, который быстрее расплавляется, имеет меньший объем, что ускоряет расплавление феррохрома и снижает газонасыщенность стали.

Чтобы не заниматься удалением серы на такой тяжелой и ответственной марке стали, как 1Х18Н9Т, металлурги ограничили содержание серы в мягком железе 0,030%- Это позволило в большинстве плавок получать

содержание серы не выше 0,020%, что обеспечивало наиболее жесткие требования технических условий для этой стали.

После расплавления шлака и нагрева металла вводят нагретый докрасна (примерно до 800-900° С) феррохром. Расплавление феррохрома производят форсированно при тщательном перемешивании ванны железными гребками. После расплавления всего феррохрома производят раскисление шлака порошком 75%-ного ферросилиция с частичной заменой его молотым силикокаль-цием или алюминиевым порошком. Смеси разбрасываются равномерно по поверхности ванны.

В процессе плавления феррохрома шлак становится густым, темно-зеленого цвета, что говорит о значительном окислении хрома. Раскислительные смеси указанного выше состава довольно быстро превращают густой шлак в жидкоподвижный, зеленый цвет шлака переходит в коричневый. После этого отбирают одну за другой две пробы металла на углерод, марганец, хром и никель.

Определение хрома и никеля при нормальном ходе плавки может и не производиться, так как феррохром присаживают, руководствуясь анализом металла после раскислепи-я шлака.

По получении необ.чодимых анализов и при хорошем нагреве металла подкачивают шлак так, чтобы осталась тонкая пленка на поверхности металла, и присаживают ферротитан; затем дают шлаковую смесь из извести и плавикошго шпата и через 15-20 мин плавку выпускают.

Большое значение для оценки настоящего метода имеет угар хрома. Длительные наблюдения за ходом плавок позволили получить следующие данные: угар хрома при применении железной руды составил 15,4%; угар хрома без добавления железной руды и при обеспечении тщательного раскисления шлака порошком ферросилиция, силикокальция и алюминия после расплавления всего феррохрома составил 4,3%).

Приведем хронометраж одной из плавок, выплавленных методом переплава в соответствии с описанной выше технологией:

Состав шихты, кг:

13000

мягкое железо с никелем отходы стали 1Х18Н9Т .

10000