Надежная защита

• Tweet

 18 октября 2011

/Rusmet.ru, Ольга Фомина/ Для сталелитейного производства одной из распространенных причин брака является вторичное окисление металла, появляющееся при взаимодействии его с кислородом воздуха при выпуске и разливке, а также с конечным окислительным шлаком, огнеупорами и т.д. Предотвращение вторичного окисления металла позволяет металлургическим заводам и комбинатам выпускать более качественную металлопродукцию и металлопрокат, осваивать новые высококачественные марки сталей тем самым повышая собственную конкурентоспособность.

 

Нежелательные последствия

 

Сегодня все большее распространение получают технологии непрерывной разливки стали. А одним из основных условий повышения качества непрерывнолитой заготовки является защита стали от вторичного окисления.

Вторичное окисление струи металла воздухом при разливке всегда несет за собой ряд нежелательных последствий, зачастую приводящих к браку. Вследствие вторичного окисления повышается общее содержание кислорода в стали в результате увеличения содержания в ней оксидных включений. Кроме того, возникают дефекты слитка, среди которых наиболее распространены плены, встречающиеся на его поверхности. Плены образуются из-за попадания на внутреннюю поверхность изложницы брызг металла, которые, окисляясь воздухом, не свариваются с массой слитка, а довольно прочно врастают в его поверхность. Тем самым появляется необходимость осуществлять очистку этой поверхности вырубкой отдельных мест, а иногда и проводить сплошную зачистку.

Естественно, отрицательные последствия вторичного окисления воздухом требуют для его предотвращения применения специальных мер, разработке которых металлурги уделяют большое внимание уже в течение многих десятилетий.

 

Меры предотвращения

 

До недавнего времени все меры по улучшению качества слитков сводились, в основном, к созданию восстановительной или нейтральной атмосферы в изложнице. Обычно это достигалось за счет загрузки на дно изложницы различных смесей, которые в процессе горения создают восстановительную или слабоокислительную атмосферу, предупреждая или ослабляя тем самым возможность вторичного окисления. Однако данные способы защиты стали от вторичного окисления, как правило, дают незначительный эффект, так как позволяют осуществлять защиту лишь на участке прохождения струи металла в изложнице. При непрерывной же разливке стали степень вторичного окисления металла выше, чем при разливке в изложницы. Поэтому распространение технологий непрерывной разливки стали повлекло за собой поиск более эффективных способов защиты металла от вторичного окисления воздухом.

Наиболее простейшим из известных способов защиты струи металла является обдув ее инертным газом, который подается из кольцевого трубопровода с отверстиями по окружности. Отверстия расположены таким образом, что позволяют газу охватывать струю металла по всей ее длине. Однако данный метод наряду со своей простотой все-таки малоэффективен, поскольку подаваемый газ разбавляется окружающим воздухом.

Для устранения указанных недостатков обдув струи газом, как правило, помещают в защитный металлический кожух, который верхней частью примыкает к сталеразливочному ковшу, а из-под нижней части у поверхности расплава выдувается инертный газ. Но такой способ требует значительного расхода инертного газа.

Для уменьшения расхода используемого газа и улучшения защиты струи от вторичного окисления воздухом применяют специальное устройство, в нижней части которого находится промежуточный ковш, а верхняя часть присоединена к сталеразливочному ковшу, причем они должны быть очень плотно соединены между собой. Данное практически герметичное соединение минимизирует потери инертного газа и обеспечивает надежную защиту от вторичного окисления. Но, к сожалению, этот метод защиты достаточно сложен как в конструктивном исполнении, так и во время его эксплуатации.

В настоящее время наиболее оптимальным методом защиты струи металла от вторичного окисления считается использование погружаемых в металл огнеупорных труб – погружных стаканов, проходя сквозь которые, струя в принципе не взаимодействует с воздухом. Использование погружных стаканов позволяет защищать струю не только внутри трубы, но и на ее выходе, так как струя выходит на определенной глубине под поверхностью жидкой стали и взаимодействовать с воздухом не может. В данном методе большое значение имеет надежность изоляции стыков погружных стаканов с шиберными затворами.

Правильное использование указанного способа защиты струи позволяет практически полностью устранить вторичное окисление стали. Общее содержание кислорода снижается примерно в 1,5–2 раза по сравнению с обычной разливкой. 

 

Успешный опыт

 

В Украине успешным внедрением системы защиты струи металла может похвастаться сталеплавильный комплекс ООО «Электросталь». Предприятие еще в период экономического кризиса 2008-2009 годов выбрало стратегию освоения низколегированных высококачественных марок сталей, производимых с помощью системы защиты струи металла. В 2010 году ООО «Электросталь» заключило контракт со швейцарской компанией Interstop на поставку системы защиты струи металла погружными трубами от вторичного окисления на участках стальковш-промковш и промковш-кристаллизатор.

В том же году на предприятии была успешно внедрена система защиты струи металла от вторичного окисления на участке промковш-кристаллизатор QC-13, поставленная Interstop, а также освоена выплавка стали марок 55С2А, 60С2А и 35ХГСА с применением системы защиты струи металла от вторичного окисления при разливке стали на МНЛЗ. Металл был успешно прокатан на ОАО «Донецкий металлопрокатный завод», получена группа поверхности проката 2ГП – повышенное требование к качеству поверхности для горячей штамповки.

Благодаря освоению новой для предприятия технологии был получен ряд заказов. Среди них были запрос на круг из стали 55С2, 60С2А, 09Г2С от Крюковского вагоностроительного завода и «Азовмаша», заявка от Стахановского вагоностроительного завода на круг из стали 55С2, 60С2А, 09Г2С, 40Х, а также заявки на круг из стали 35ХГСА от Артемовского машиностроительного завода «Вистек», на полосу из стали 60С2А от Синельниковского рессорного завода и российского Белорецкого завода рессор и пружин.

В текущем 2011 году на предприятии продолжаются работы по совершенствованию технологий разливки стали с применением системы защиты струи металла. Сегодня здесь достигнута максимальная серийность 9 плавок закрытой струей.

Источник: Rusmet.ru

Page load: 0.01281 sec