Присадка ферросплавов в ковш во время продувки позволяет достичь большей их экономии за счет более высокой степени усвоения легирующих элементов, достигающей для большинства элементов по многочисленным литературным данным величины более 90%.
При выпуске металла из печи содержание углерода в стали равно 0,04. По содержанию углерода по эмпирической формуле легко найти массовую долю растворенного кислорода в стали [О].
аО = \0,00252 + 0,0032/[С] (23)
где [С] - содержание углерода в металле перед выпуском из печи,
массов. доли, %
аО = [О] (24)
[О] = 0,00252 + 0,0032/0,4 = 0,011%
Раскисление стали алюминием проходит по реакции:
2[Al] + 3[O] = (Al2O3) (25)
K = a2Al · a3 o/aA1203 (26)
a2Al · a3o = K · aA1203 ≈ K’
где aAl и ao – активности алюминия и кислорода в металле;
К – константа равновесия реакции;
aA1203 – активность глинозема в шлаковой фазе.
При преобразовании чистого Al2O3 можно принять aA1203 = 1
Для связывания 0,011% кислорода потребуется алюминия 0,012%.
В процессе выпуска металла основная задача сводится к тому, чтобы раскислить сталь. Поэтому на выпуске вводим чушкового алюминия, с учетом угара 30% в количестве 0,017 кг/100 кг стали или 42,5 кг/плавку.
Для науглероживания будем применять коксик следующего состава:
S – 0,05%, C – 82%
Коксик = 1000 · (0,36 – 0,04)/82 · 0,5 = 7,8 кг/т.
На всю выплавку необходимо 1950 кг. Внесет S = 0,00039%
В процессе внепечной обработки легируем ферромарганцем ФМи75, ферросилицием ФС85, феррохром ФХ800 (химический состав ферросалавов приведен в таблице 15). Ферросилиций, феррохром и ферромарганец присаживаются в ковш во время продувки.
Таблица 15 – Химический состав ферросплавов
Ферросплав
Массовая доля элементов, %
С
Mn
Si
Cr
S
P
H
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ФC 75
0,1
-
65,0
-
0,03
0,05
0,0008
0,001
ФМн 75
7,0
76,0
2,0
-
0,03
0,45
0,0020
0,020
ФХ 800
0,5
2,0
2,0
65
0,05
0,08
0,0005
0,004
Содержание остаточной массовой доли легирующих и примесей в стали перед легированием составляет марганца – 0,088%, кремния – следы, углерода – 0,36%, серы – 0,012%, фосфора – 0,011%, хрома – 0,3%.
Требуемое количество массовых долей элементов в готовой стали: марганца -0,6%, кремния – 0,28%, углерода – 0,36%, серы – 0,015%, фосфора – 0,015%, хром – 0,9%.
Необходимое количество ферросплавов для легирования стали определяем по формуле:
ФСпл = М · ∆ [Эл] / η · с (27)
где ФСпл – количество вводимого ферросплава, кг/т стали;
М – масса металла, кг;
∆ [Эл] - массовая доля элемента, которую необходимо внести, %;
η – степень усвоения ферросплава;
с – содержание элемента в ферросплаве, масс. доли, %
Требуется внести с ферромарганцем 0,592% марганца. Степень усвоения ферромарганца в ковше составляет 95%. Необходимое количество ферромарганца
ФМн 75 = 1000 · 0,592/0,95 · 76 = 8,0 кг/т стали;
ФМн 75 = 8,0 кг/т жидкой стали или 2000 кг. на плавку.
Требуется внести с ферросилицием 0,28% кремния. Степень усвоения ферросилиция в ковше при пульсирующей продувке составляет 92%. Необходимое количество ферросилиция
ФС75 = 1000 · 0,28/0,92 · 80 = 3,9 кг/т стали;
ФС75 = 4,05 кг/т жидкой стали или 1012,5 кг. на плавку.
Требуется внести с феррохромом 0,6% хрома. Степень усвоения феррохрома в ковше при продувке составляет 98%. Необходимое количество феррохрома
ФХ800 = 1000 · 0,6/0,98 · 65 = 9,41 кг/т стали
ФХ800 = 9,41 кг/т жидкой стали или 2352 кг. на плавку.
Количество внесенных элементов с ферросплавами показаны в таблице 16.
Таблица 16 – Количество внесенных элементов с ферросплавами
Ферросплав
Содержание вносимых элементов, массов. доля, %
С
Сr
Мn
Si
S
P
1
2
3
4
5
6
7
ФМн75
0,0570
-
0,59200
0,016
0,00020
0,0036
ФХ800
0,0090
0,6
-
0,019
0,00050
0,0003
ФС75
0,0008
-
0,0016
0,280
0,00008
0,0002
После легирования сталь будет иметь химический состав, который показан в таблице 17.
Таблица 17 – Химический состав стали после легирования и науглероживания
С
Mn
Si
P
S
Cr
0,42
0,68
0,315
0,015
0,0127
0,9
2.2.8 Изменение температуры в процессе внепечной обработки металла
В процессе производства стали без дополнительного подогрева на технологических стадиях между выпуском металла и разливки на МНЛЗ, температура металла все время уменьшается.
Температуру металла в печи перед выпуском можно найти из соотношения
Твып = ∆Т1 + ∆Т2 + ∆Т3 + ∆Т4 + ∆Т5 (28)
где ∆Т1 – падение температуры стали при выпуске из печи, ºС;
∆Т2 - падение температуры стали при транспортировке стальковша до стенда
продувки, ºС;
∆Т3 - падение температуры стали при продувке в ковше, ºС;
∆Т4 - падение температуры стали при транспортировке стальковша от стенда до
МНЛЗ, ºС;
∆Т5 - заданная температура в промковше, ºС.
Падение температуры при выпуске стали из печи за счет излучения струи металла в атмосферу цеха и нагрев футеровки ковша и ввода ТШС составляет 60ºС.
Падение температуры стали при транспортировке стальковша до стенда и от стенда до МНЛЗ можно принять равным 20ºС.
При продувке и с учетом ввода ферросплавов температура металла падает на 20ºС.
Необходимая температура металла в стальковше перед разливкой
Тс.к = Тлик + Тп.к. + Ткр + 20 (29)
где Тлик – температура ликвидус стали, ºС;
Тп.к – температура стали в промковше, ºС;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
