Требования к огнеупорным материалам ковшей при производстве чистой стали 

1.Чистая сталь

Сталь с чрезвычайно строгими требованиями к контролю содержания примесных элементов. Как правило, содержание серы и фосфора не должно превышать 0,01%, а содержание водорода, кислорода и низкоплавких металлов также подлежит значительным нормативным ограничениям.

Выплавка

Производство чистой стали требует проведения операций, включающих предварительную обработку расплавленного железа, выплавку стали, рафинирование и непрерывную разливку, с учетом требований к сорту и применению.

Предварительная обработка

Для процессов десульфуризации расплавленного железа или тройного удаления (удаление Si, P и S) содержание серы в расплавленном железе, поступающем в печь, должно быть менее 0,005% или даже ниже 0,002%.

Вдувание

Улучшить условия удаления фосфора, повысить коэффициент успешности первого прохода для целевого состава и температуры, снизить содержание растворенного кислорода в стали и минимизировать количество неметаллических включений в стали.

Слив стали

Используйте конусы для блокирования шлака или пневматические устройства для блокирования шлака, чтобы толщина слоя шлака в ковше не превышала 50 мм. Окисляющийся печной шлак, выгружаемый из конвертера, может увеличить количество оксидных включений. Предотвращение выгрузки шлака во время слива позволяет избежать повторного попадания фосфора и повысить скорость поглощения сплава. Для обеспечения 100% соответствия шлака в ковше целесообразно установить скиммер для шлака в отсеке для приема расплавленной стали.

Модификация

Добавьте модификаторы шлака в поток расплавленной стали во время разлива, чтобы уменьшить содержание FeO и скорректировать состав шлака в ковше.

Очистка в ковше

Выберите одну или несколько комбинаций очистки в зависимости от требований к качеству стали, чтобы достичь целей очистки: удаление водорода, сверхнизкая карбонизация, сверхнизкая сульфуризация, удаление азота, уменьшение включений и контроль морфологии включений.

1) LF-печь. Герметичная крышка ковша, образующая восстановительный шлак, позволяющая проводить диффузионное раскисление и десульфуризацию, предотвращающая повторное окисление расплавленной стали FeO и MnO в шлаке. Регулировка и точное управление составом и температурой расплавленной стали, устранение включений и контроль морфологии включений.

2) Вакуумная обработка. Расплавление, раскисление, дегидрирование и денитрификация во время плавки стали с ультранизким содержанием углерода, удаление продуктов раскисления.

Защитная разливка

Применение защитных технологий разливки при литье имеет особое значение для производства чистой стали.

1) Ковш → Перелив из ковша в промежуточный ковш с помощью длинного сопла + защита с помощью продувки аргоном, контроль поглощения азота расплавленной сталью до уровня менее

1,5 ppm (1,5 × 10⁻⁴%) или даже до нуля.

2) Ковш → форма: для защитной разливки используется погруженное сопло + защитный шлак, что позволяет ограничить поглощение азота до уровня ниже 2,5 ppm (2,5 × 10⁻⁴%).

3) При литье небольших квадратных заготовок используется разливка с защитой аргоном из ковша в форму с Φ02 < 1% в атмосфере.

4) Перед первой разливкой ковша заполните ковш воздухом. Чтобы предотвратить чрезмерное образование Al₂O₃ и поглощение азота расплавленной сталью, введите аргон в ковш и загерметизируйте зазор между корпусом ковша и крышкой с помощью огнеупорных волокон.

Функция промежуточной крышки для обжига ковша

Основное назначение крышки ковша — использование во время обжига ковша, обеспечение попадания пламени на огнеупорные материалы на дне и по бокам ковша. Это позволяет обжечь огнеупорные материалы ковша до температуры примерно 1100 °C, достигая раскаленного состояния ковша для приема расплавленной стали. Во-вторых, она поддерживает температуру расплавленной стали во время литья, сводя к минимуму потери тепла и обеспечивая изоляцию. В-третьих, она обеспечивает теплоизоляцию поперечной балки механизма стопорного стержня. Когда механизм разливки ковша расположен над ковшом, крышка уменьшает излучение расплавленной стали из ковша. В-четвертых, на специализированных машинах непрерывного литья высококачественных сталей полость ковша герметизируется аргоном на протяжении всего процесса.

Хорошо спроектированная крышка ковша и уплотнение способствуют эффективной герметизации аргоном. На рисунках 1 и 2 показаны фотографии крышки ковша, иллюстрирующие разлив, защищенный механизмом стопорного стержня, и разлив с использованием сопла фиксированного диаметра.