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

Состояние печн удовлетворительное. На подину дано 800 кг известняка.

И ч 00 лг« -включен ток, напряжение 240 в, мощность 6000 квг.

14 ч 55 -дана смесь из 350 кг извести и 80 кг плавикового

1ппата.

15 ч 50 л(.ш -дана смесь из 300 кг извести и 80 кг плавикового

шпата.

16 ч 30 жия -на раскисление шлака израсходовано 20 кг молотого

75%-ного ферросилиция.

16 ч 45 мин - на шлак дано 20 кг молотого 75%-ного ферросилиция.

17 < Ot> л,7н - дана смесь из 100 кг извести, 25 кг плавикового шпата

н 20 кг мо.тотого 75%-ного ферросилиция.

17 ч 30 .«(Ж -шихта расплавилась. Взята проба 1- 0,08% С- 0 12% Мп; 0,022% Р; 0,022% S; 6,60% Сг; 9,26% Ni.

17 ( 40 -скачали шлак, дана смесь из 200 кг извести, 50 кг ила-викового шпата и 25 кг молотого 75%-ного ферросилиция.

17 ч 55 лы« -взята проба 2: 0,09% С; 6,22% Сг. Дано на шлак 15 кг

молотого 75%-НОГО ферросилиция.

18 ( 00 л(«« -дано 2750 кг подогретого докрасна феррохрома марки

ФХ005 и 100 кг малоуглеродистого ферромарганца. 18 ч 10 лш« -включен ток на среднее напряжение 160 в, мощность 3800 кет. Даио на шлак 15 кг молотого 75%-ного ферросилиция.

18 ч 35 мин - дано 2500 кг феррохрома. Включен ток на среднее на-

пряжение 160 S, мощность 3800 кет. Дано на шлак 20 кг мологого 75%-ного ферросилиция. Дано 500 кг никеля.

19 ч 00 лнн - печь переключили, напряжение 138 е, мощность

2800 кет.

19 ч 15 мин - дано на шлак 20 кг молотого ферросилиция. 19 ч 20 -взята проба 3: 0,11% С; 0,37% Мп; 16,48% Сг; 9,60% Ni.

19 ( 30 Л(Ш -взята проба 4: 0,11% С; 0,40% Мп; 16,05% Сг;

9,58% Ni.

20 ч 20 -даио 1600 кг феррохрома, 600 кг никеля, 80 кг мало-

углеродистого ферромарганца.

21 ( 00 лыи - подкачали И]лак, дано 1750 кг ферротитана. 21 ч 25 мин-выпуск плавки.

Состав готового металла следующий: 0,11% С; 0,60% Мп; 0,48% Si; 0,021% Р; 0,019% S; 17,47% Сг; 10,17% Ni; 0,61% Ti.

Для сравнительной оценки приведем технические данные но каждому методу (табл. 12).

Разработка и внедрение описанных выше методов выплавки нержавеющей стали 1Х18Н9Т относятся к периоду тридцатых и сороковых годов. Эта серия методов выплавки составляет как бы первый этап развития отечественного технологического процесса производства нержавеющей стали, который неразрывно был связан с техническим уровнем электрометаллургии того времени.

С конца сороковых годов развитие техники в электрометаллургии шло в направлении увеличения емкости

Таблица 12

Сравнительные технические данные разных методов выплавки нержавеющей стали

Методы

в числителе указан угар >!,рома при п1)имепенин железной руди в завал-псрнод расплавления; в знаменателе - угар хрома без применения руды.

электропечей, увеличения мощности печных трансформаторов, усовершенствования отдельных узлов и механизмов печей, перехода с загрузки электропечей мульдами на бадьевую загрузку шихты, перехода с динасовых сводов на магнезитохромитовые, вакуумирования металла, электромагнитного перемешивания металла и, наконец, применения кислорода в технологии плавки. Все эти изменения составили суть технического прогресса в электросталеплавильном производстве пятидесятых годов, который далеко продвинул теорию и практику электросталеварения, дал возможность значительно увеличить выпуск электрометалла, а главное улучшить его качество.

Усовершенствование техники и технологии электросталеплавильного производства немедленно и наиболее

эффективно сказалось на изменении технологического процесса выплавки нержавеющей стали. Особенно это относится к использованию кислорода при проведении электроплавки.

В Советском Союзе начали применять кислород при производстве электростали в 1948 г. Почти одновременно на трех металлургических заводах - Челябинском, Кузнецком и «Электросталь» - окисление металла при выплавке в основных дуговых печах стали проводить путем продувки ванны газообразным кислородом. Позднее, в конце 1952 г., кислород нашел применение на заводе «Днепроспецсталь». Эффективность использования кислорода в электросталеплавильном производстве трудно переоценить. Коренным образом была изменена технология выплавки стали ряда марок ответственного назначения и особенно сталей с высоким содержанием хрома и никеля. Примером этому может служить нержавеющая сталь типа 1Х18Н9Т, которая до применения кислорода была одной из наиболее трудных в выплавке.

Кроме того, благодаря кислороду была решена серьезная экономическая проблема использования высоколегированных отходов, накопившихся в больших количествах на заводах. До применения кислорода отходы нержавеющей стали 1Х18Н9Т использовались в основную шихту для плавки недостаточно: не более 50%. Повышенное содержание хрома в жидком металле препятствовало обезуглероживанию ванны при ее окислении железной рудой. Так, плавки, выплавленные методом переплава с 30% отходов, давали 4% отклонений от заданного химического состава по углероду, а с 50% отходов-36% отклонений.

Ограниченное расходование отходов привело к большому накоплению их на заводах, и содержащиеся в них в большом количестве дефицитные легирующие (хром и никель) не могли быть использованы. Применение кислорода позволило резко увеличить количество отходов в шихте и довести их до 70-80%. Это дало возможность в самое короткое время переработать все залежавшиеся отходы хромоникелевых нержавеющих сталей. Использование кислорода в плавке позволило также реализовать громадные накопления кремнистых отходов, которые до этого почти не находили применения. Вначале наибольшее применение кислород нашел при выплавке нержавеющих хромоникелевых и хромистых сталей типа

р1Х18Н9Т и 1-4X13. Затем диапазон марок стали был расширен, кислород начали применять при выплавке шарикоподшипниковой, легированной конструкционной, крекинговой, трансформаторной, быстрорежущей и других сталей. Производство таких сталей, как 00Х18Н10, 00Х16Н15МЗБ, предназначенных для изготовления элек-тропол1рованных и особо тонкостенных труб для установок с" высокими и сверхкритическими параметрами пара, стало возТяажпым в больших промышленных электропечах только привцользовании кислорода на плавке.

Из всех электросталей, выплавляемых с применением кислорода, наибольший эффект, с точки зрения сокращения длительности плаки, использования высокохромистых отходов, улучшенй-з качества металла, экопо-мии электроэнергии и снижения себестоимости, был получен при выплавке хромоникелевой нержавеющей ста-1ли типа 1Х18Н9Т.

7. ВЫПЛАВКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 1Х18Н9Т (Х)8Н10Т) МЕТОДОМ ПЕРЕПЛАВА ОТХОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КИСЛОРОДА

Вот уже в течение двадцати лет (пятидесятые и шестидесятые годы) метод переплава отходов с применением кислорода является основной технологией производства нержавеющей стали. Главными преимуществами этого метода являются возможность управления содержанием углерода в процессе плавки высокохромистой стали, ип-тенсификация процесса плавления шихты и обезуглероживания металла. Поэтому здесь отпадает необходимость в шихтовке плавок мягким железом. Зато при применении кислорода надо иметь в составе шихты элемент, окисление которого могло бы давать большое количество тепла, необходимого и для ускорения процесса плавления и для обезуглероживания металла. Таким наиболее доступным элементом является кремний. Поэтому при работе с кислородом в состав завалки вводили отходы, содержащие кремний. При отсутствии таких отходов в завалку либо в процессе плавления добавляли кусковой 45%-ный ферросилиций. Если в состав шихты не вводить достаточного количества кремния, то при вдувании кислорода происходил бы большой угар железа, хрома, т.е. элементов, которые надо максимально сохранить. Поэтому кремний в процессе плавки методом переплава с

применением кислорода следует рассматривать как элемент, предохраняюндий железо и хром от излишнего угара.

Значительное количество тепла, выделяющееся нри окислении кремния, естественно, способствует снижению расхода электроэнергии.

Нержавеющую сталь с применением кислорода необходимо выплавлять при хорошем состоянии футеровки печи. Обычно выплавку начинают после смены футеровки стен и свода печи, предварительно проведя три-четыре плавки стали нетрудоемких марок.

Особое внимание следует обратить на электроды, которые не должны иметь трещин, тонких огарков и ниппельных гнезд. Автоматические регуляторы подъема и опускания электродов должны быть в полной исправности, чтобы концы электродов не погружались в ванну и не науглероживали ее. Все ферросЛлавы, а также плавиковый шпат, заготовляемые на плавку, должны прокаливаться. Известь применяют свежеобожженную (не более суток после выгрузки из известково-обжнгательных печей).

Подготовка шихты

Шихта составляется из 65-70% отходов стали Х18Н10Т или из стали, близкой к ней но химическому составу, и 25-30% отходов кремнистых сталей ЗОХГСА, 60С2А, ЭЗ, 38ХС и др. из расчета содержания в шихте до 0,8% Si. Практикой последних лет установлено, что наиболее оптимальным является содержание углерода в первой пробе после расплавления шихты на 0,25-0,357о выше требуемого содержания его в конце продувки металла кислородом. Таким образом, при обычном содержании углерода в конце окисления 0,07-0,08% за время продувки выжигается в среднем около 0,30% С. Это обстоятельство позволяет широко использовать в качестве шихты при выплавке стали Х18Н10Т с применением кислорода отходы таких среднеуглеродистых кремнистых сталей, как стали 36Г2С, 35ГС и др., а также отходы сталей группы Б2 и др. Выше названное расчетное количество кремния в шихте по установившемуся на практике правилу должно быть в 15 раз меньше, чем среднее расчетное содержание хрома в завалке, и ни в коем случае не выше, лучше несколько ниже. Этого количества кремния будет вполне достаточно для разогрева ванны

в процессе продувки ее кислородом и в то же время при таком количестве он полностью может быть окислен прн продувке, что очень важно для получения плотного, нега-зонасыщенного металла.

По хрому плавку шихтуют следующим образом: при содержании углерода в готовой стали до 0,12% содержание хрома в металле после расплавления шихты должно быть не более 12% и соответственно до 0,10% С- не более 11%, до 0,08% С-не более 10%, до 0,06%-не более 8%.

Более высокое содержание хрома в шихте в каждом из указанных случаев приводит к иовышепию угара хрома и некоторому удлинению плавки. Это значительно снижает экономический эффект от повышения доли хромистых отходов в составе завалки. На необходимость увязывания содержания хрома в составе шихты с содержанием углерода в готовом металле указывали многие исследователи [62, 63].

Загрузка шихты

Шихтовые материалы загружают в печь или бадью (при механизированной завалке) так же, как и при других методах выплавки. В составе завалки разрешается иметь до 30% обезжиренной стружки. При использовании стружки в шихте ее следует давать на низ бадьи,чтобы она, с одной стороны, смягчала удары по подине тяжелых кусков, а с другой--придавленная сверху более тяжелой шихтой занимала меньший объем.

На заводе «Днепроспецсталь» использование стружки в составе шихты в указанных количествах не вызывает никаких осложнений в ходе процесса. Однако при повышении доли стружки в шихте надо считаться с возможностью повышения содержания серы в металле. Поэтому в таких случаях является обязательной проверка содержания серы в первой пробе металла по расплавлении и, если оно окажется повышенным, надо сразу жз с начала рафинирования вести главку под основным белым шлаком.

На подину пед завалкой или во время плавления присаживают-известь в количестве 10 кг/т.

/ Плавление

Процесс плавления шихты может быть ускорен нри-менением кислорода. Кислород вводят во время плавле-