Совершенствование технологии внепечного рафинирования конвертерной стали на основе исследования и моделирования технологических стадий обработки

• Автор: Шакиров, Максим Кимович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Применение инертного газа для продувки стали в ковше
1.2 Использование шлаков при обработке стали в ковше
1.2.1 Структура жидких шлаков
1.2.2 Некоторые свойства шлаков
1.3 Использование синтетических шлаков и шлакообразующих смесей
при внепечной обработке стали
1.4 Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ КОВШЕВОГО
ШЛАКА ПРИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКЕ СТАЛИ
2.1 Источники шлакообразования и физическая модель формирования
шлака в ковше
2.2 Исследование возможности прогнозирования и управления
количеством и химическим составом ковшевого шлака на основе математической модели его формирования
2.3 Выводы к главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВНЕПЕЧНОЙ
ОБРАБОТКИ СТАЛИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
3.1 Оценка роли капель металла в массообменных процессах между
металлом и шлаком
3.1.1 Особенности методики низкотемпературного физического моделирования воздействия струи газа на площадь контакта металла со шлаком и результаты экспериментов
3.1.2 Анализ результатов физического моделирования и их
математическое описание
3.2 Удаление серы
3.3 Поведение фосфора
3.4 Изменение содержания азота по ходу внепечной обработки стали
3.5 Поведение водорода при внепечной обработке стали
3.6 Выводы к главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ,
РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЕ ИХ В ПРОИЗВОДСТВО
4.1 Оценка величины дополнительной поверхности металл-шлак,
образующейся при внепечной обработке стали
4.2 Коэффициенты использования материалов - раскислителей и
легирующих
4.3 Износ футеровки сталеразливочного ковша
4.4 Внедрение результатов исследований в производство
4.5 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной техники предъявляет все более высокие требования к качеству стали. При этом важны не только высокие значения служебных характеристик металла, но и их высокая стабильность.
Одним из важных факторов устойчивого повышения качества металла, получивших развитие в последние время, является внепечная обработка жидкой стали.
На долю сталеплавильного агрегата (печи или конвертера) отводится только обезуглероживание и предварительная доводка металла. Задача внепеч-ной обработки состоит в выполнении таких операций как раскисление, легирование, десульфурация и ряд других - в зависимости от назначения обрабатываемого металла.
Возрастающие требования к качеству металла и введение в производственную практику непрерывного литья стали дополнительно стимулировали поиски средств его внеагрегатной обработки и совершенствования технических средств ее проведения. В настоящее время вопрос о необходимости внеагрегатной обработки стали решен и ни у кого не вызывает сомнений, задача сводится к широкому использованию уже известных средств и методов ковшевой обработки, к поискам средств и методов ее совершенствования, а также к разрешению новых проблем, нахождению технических путей их решения. Среди наиболее распространенных способов внеагрегатной обработки можно назвать: вакуумные с целью удаления из металла растворенных в нем газов и раскисления металла за счет реакций содержащихся в нем углерода и кислорода, а также удаления неметаллических включений; обработка синтетическими шлаками (или шлаковыми смесями) для экстракционного извлечения из металла кислорода и серы, а также удаления взвешенных в металле неметаллических включений; обработка нейтральными газами для усреднения объема металла по температуре и химическому составу, интенсификации массообменных про-

На основании сделанных выводов можно сформулировать основную цель работы.
Целью работы является усовершенствование технологии внепечной обработки конвертерной стали, предназначенной для разливки на МНЛЗ в условиях ККЦ-2 ОАО Западно-Сибирский металлургический комбинат на существующем в цехе оборудовании. Технологией предусматривается обработка стали в 350-тонных сталеразливочных ковшах твердыми шлакообразующими смесями на основе извести и плавикового шпата на выпуске из конвертера, высокоскоростная продувка на установке внепечной обработки стали нейтральным газом через погружные футерованные фурмы со щелевыми соплами, ввод алюминиевой проволоки посредством трайб-аппарата, а так же инжектирование порошкообразного силикокальция СК-30 посредством погружных фурм в токе нейтрального газа.
Для достижения цели в работе были поставлены и решены следующие
задачи:
1. Выявление источников шлакообразования в ковше и их количественных характеристик.
2. Разработка физической и математической моделей шлакообразования в ковше.
3. Разработка физической и математической моделей образования дополнительной поверхности металл-шлак в условиях значительной ее деформации.
4. Исследование влияния параметров шлакового режима на поведение вредных примесей и показатели эффективности внепечной обработки.
5. Совершенствование технологии внепечной обработки стали, направленное на повышение ее эффективности.