Обработка стали на установке порционного вакуумирования

 

1. Общие положения.

Настоящая   инструкция    устанавливает     общие    положения порционного вакуумирования   металла,   выплавленного   в   основных дуговых   печах.

Сталь, подвергнутая внепечной обработке на установке порционного вакуумирования, назначается по всем   заказам,     включая экспортные.

Ответственность за выполнение инструкции возлагается на
сменный   технологический    персонал   цеха.

2. Порционное вакуумирование жидкой стали.

2.1.      Целью   проведения   обработки стали вакуумом является:

сокращение   длительности плавки и   повышение производительности   электропечей;

рафинирование металла   от газов   и неметаллических включений;

раскисление и доводка   металла по химическому составу;

стабилизация температурного режима и химического состава;

—         повышение    качества   стали;

—         улучшение технико-экономических   показателей   производства
сталей.

2.2.      Метод   порционного вакуумирования   жидкой   стали   заключается в вакуумной обработке расплавленного металла путем многократного его всасывания из сталеразливочного ковша порциями в
вакуумную камеру.

Для этого в ковш с металлом погружают всасывающий патрубок вакуумной камеры и с помощью пароэжекторного насоса создают   в   камере   разряжение.

Вследствие разности атмосферного давления и разряжения внутри вакуумной камеры металл из ковша поднимается по всасывающему патрубку на   высоту, равную 1,4 м.

При опускании вакуумной камеры в нее натекает из ковша порция    металла (15 - 18 т), которая подвергается вакуумной обработке.

При последующем подъеме вакуумной камеры в пределах рабочего хода происходит соответственно слив обратно в ковш дегазированного металла. Вследствие последующего вертикального возвратно-поступательного движения вакуумной камеры в пределах рабочего хода через нее проходят новые порции металла. Сливающиеся порции металла из вакуумной камеры опускаются на дно сталеразливочного   ковша.

Для более эффективного проведения вакуумной обработки требуется многократная циркуляция металла Через вакуумную камеру.

2.3.      В   вакуумной   камере осуществляются процессы     удаления водорода, кислорода, азота, раскисления и легирования металла. Металл, прошедший вакуумную обработку, в меньшей степени загрязнен крупными    неметаллическими   включениями.

2.4.      С целью уменьшения теплопотерь вакуумная камера постоянно обогревается графитовым электродом.

3.   Методы   порционного   вакуумирования   стали,

3.1.      Вакуумирование   раскисленной   алюминием   стали.

3.2.      Вакуумирование нераскисленной алюминием   стали с содержанием   кремния   не    более    0,10%,.

Выбор процесса вакуумирования    оговаривается   частными технологическими инструкциями по производству различных марок сталей.

При   выборе процесса вакуумирования необходимо    также
принимать   во   внимание:

—         требования,    предъявляемые   к   качеству   стали;

—         график работы основного технологического оборудования цеха   (печей,   УНРС,   кранов   и   др.);

—         состояние   футеровки   вакуум-камеры.       

3.5.      Требования к химическому составу стали,    а также температуре металла в ковше перед вакуумированием оговариваются частными   технологическими   инструкциями.

4. Подготовка установки порционного вакуумирования стали к работе.

4.1.      При   подготовке   установки     порционного     вакуумирования стали   к приему   плавки необходимо проверить:

исправность всех механизмов, приборов и футеровки вакуумной    камеры;

наличие достаточного запаса ферросплавов и других материалов   в   загрузочных    бункерах;

обеспечение установки энергоресурсами (пар, вода, азот, сжатый   воздух, электроэнергия) требуемых параметров;

—температуру   футеровки       вакуумной    камеры;

—         готовность пробоотборников и   термопар,  а также   установки
для отбора пробы   и замера   температуры;

сигнализацию,   герметичность   уплотнений;

наличие алюминиевой   проволоки в   автомате

4.2,      Перед   установкой в   шлакоотделитель     засыпают 20—30 кг нейтрализатора шлака, устанавливают его в ящик с песком и опускают вакуумную   камеру до погружения всасывающего     патрубка в шлакоотделитель . Укрепляют шлакоотделитель на всасывающем

4.3. После выпуска плавки ковш с металлом передают на сталевозе на установку порционного вакуумирования стали или УПА с последующей   передачей на УПВС.

5. Обработка стали на установке порционного вакуумирования.

При необходимости перед вакуумированием производят при садку алюминия на УПА с одновременной продувкой металла аргоном не менее 5 минут.

Затем, на этих же установках, аппаратом ТП или вручную производят отбор   пробы металла, шлака,     замеряют    температуру стали.

Перемещают сталевоз с ковшом под сливной патрубок вакуум-камеры и выставляют его по метке.

 

Осуществляют   определение величины   «свободного      борта» (расстояние от уровня до кромки ковша) и толщины шлака.

По результатам   измерения    величины     «свободного борта» по металлу и толщины слоя шлака в ковше определяют показание   измерительной линейки, соответствующее   верхней точке   возвращения вакуум-камеры, Максимальная толщина слоя шлака   (250 + 50) мм. Максимальная величина «свободного   борта»    по   металлу    (500 +50) мм.

5.6. Опускают вакуум-камеру до достижения показания на линейке, соответствующего верхней точке возвращения вакуум-камеры.

Через 5—10 с после опускания камеры в верхнюю     точку возвращения   включают   пароэжекторный   насос.

После   достижения рабочего давления 1,0 X 10'   Па (1 мбар) медленно опускают вакуум-камеру до расстояния между ее днищем и верхней кромкой ковша 50—100 мм. Это положение вакуум-камеры
соответствует   нижней   точке возвращения.

Начинают процесс вакуумирования стали в автоматическом режиме. Минимальный вес металла, засасываемого в вакуум-камеру —    10   тонн.

 

В ходе процесса вакуумирования допускается корректировка верхней и нижней точек возвращения камеры с целью оптимизации веса   порции обрабатываемого металла.

Количество циклов вакуумирования при обработке с целью усреднения и доводки химического состава металла должно составлять    не менее 15 циклов.

Количество циклов вакуумирования при обработке металла с целью получения сталей с регламентированным содержанием не металлических включений — не менее 30 циклов.

Количество циклов вакуумирования при обработке металла с целью удаления из него водорода и сокращения продолжительности   противофлокенной обработки проката    должна     составлять не
менее:

—         при обработке раскисленного металла — 70 циклов;

—         при обработке нераскисленного металла — 50 циклов.
Количество циклов обработки помарочно в зависимости от назначения металла указывается в частных технологических инструкциях.

5.14., В случае ремонта футеровки вакуумной камеры или внутренней части натруска производят обработку одной плавки углеродистой стали неответственного назначения в течение 10 циклов.

5.15. B случае начала обработки металла без операций, предусмотренных пунктами после 5—6 цикла вакуумирования отобрать просу металла на химический анализ и замерить его температуру.

5.16. После получения результатов химанализа начать подачу материалов, согласно расчету ЭВМ в указанном на дисплее порядке, контролируя их прохождение   по показаниям на мнемосхеме.

5.17. В случае работы без эвм расчет корректирующих добавок производится мастером внепечной обработки с учетом данных приложения 2, и материалы загружаются в вакуум-камеру в   ручном режиме.

5.18. Максимальная масса добвок, вводимых в металл за один цикл, не должна превышать следующей величины, в кг:

феррохром — 250, ферромарганец — 250, силикомарганец — 300, феррованадий — 300, ферросилиций — 500, науглероживатель — 150, алюминий — 200, нейтрализатор шлака — 100.

5.19. Введение корректирующих добавок ферросплавов и раскислителей в металл в процессе вакуумной обработки производят после достижения стабильного остаточного давления в вакуум-камере   не    превышающего    1 X 10 Па (мбар.).

5.20. Последовательность ввода корректирующих дооавок должна быть следующей: науглероживатель (3—5 цикл), ферромарганец, феррохром, силикомарганец, ферросилиций, феррованадий, алюминий, ферротитан, кроме случаев оговоренных частными инструкциями.

5.21. Присадку алюминия в металл в процессе вакуумной обработки производят в следующих случаях:

— при обработке стали, нераскисленной алюминием до обработки на установке порционного вакуумирования стали, за 5—10 циклон   до   конца   вакуумирования;

В  случае, если при обработке стали, раскисленной алюминием до обработки на установке порционного вакуумирования стали, в течение первых пяти циклов вакуумирования происходит колебание остаточного давления б вакуумной камере до 5 мбар и более (присадку алюминия в этом случае осуществляют в начале вакуумирования).

5.22. После введения в металл последней корректирующей добавки в вакуумную камеру вводят 30—50 кг нейтрализатора шлака и через 2—3 последующих цикла заканчивают вакуумную обработку.

5.23.. После окончания процесса вакуумирования камеру выводят а верхнюю точку возвращения и заполняют вакуумную систему азотом.

5..24. По окончании заполнения вакуумной системы азотом вакуумную камеру устанавливают в верхнее конечное положение, отбирают пробы металла для химического анализа и замеряют температуру   металла.

При необходимости отбор проб и замер температуры осуществляют в процессе вакуумной обработки. В случае резкого    падения температуры металла вакуумирование   прекращают.

При вакуумировании металла, нераскисленного алюминием,окончательное раскисление разрешается проводить после вакуумной обработки   алюминиевой   катанкой   с последующей   продувкой   аргоном не менее 5 минут.

Затем ковш с металлом передают без результатов конечного анализа на УНРС. Всасывающий патрубок     погружают в установленный под вакуумной камерой ящик с песком.