УДК 669.187.25 1 5 |ЕСНСОМ
лет Import Export GmbH
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ASIS НА МОЛДАВСКОМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ЗАВОДЕ
© А.В. Юдин, А.Н. Савьюк, О.Л. Кучеренко, И.В. Репин,
СЗАО «Молдавский металлургический завод»
Э.А. Шумахер, Э.Э. Шумахер, ТЕСНСОМ Import Export GmbH (Германия) В.Н. Хлопонин, ГТУ «Московский институт стали и сплавов» Г.А. Лозин, НПО «ЭНЕРГОСТАЛЬ»
В последние годы на многих металлургических предприятиях проводятся работы по поиску новых материалов и технологий их использования с целью уменьшения удельных затрат на производство и снижения себестоимости готовой продукции.
Одним из перспективных направлений применения новых материалов и технологий является процесс раскисления металла, так как именно в нем фиксируются максимальные потери материалов-раскислителей. Особый интерес представляет процесс предварительного раскисления металла (полупродукта) на выпуске из ДСП.
Определяющими обстоятельствами процесса предварительного раскисления являются: место и момент ввода раскислителей, способ их подачи, химический и гранулометрический состав материалов.
На сегодня наиболее распространенными рас-кислителями металла на выпуске являются алюми-нийсодержащие материалы. Существуют различные способы ввода раскисляющих материалов в расплав: присадка вручную в струю выпускаемого металла; введение проволоки с алюминийсодержащим материалом с помощью трайб-аппарата; ввод материалов в расплав металла на штанге, к которой крепится раскислитель; использование алюминийсодержащих материалов с плотностью, близкой к плотности жидкого металла.
К недостаткам перечисленных способов подачи раскислителей следует отнести: использование ручного труда; недостаточно полный контакт раскислителя с металлом; недостаточная скорость механизмов ввода проволоки в период скоростного выпуска; наличие специальных грузоподъемных конструкций в горячей зоне; использование «бедных» алюминийсодержащих материалов.
Процесс взаимодействия твердого материала с жидким металлом сложен и многообразен. Необходимо стремиться к тому, чтобы ввод реагента обеспечивал его полное растворение в объеме металла, что связанно с минимальной продолжительностью плавления добавки. При этом необходимо учитывать физико-химические процессы, происходящие между добавкой и намерзшей на ней коркой, скорость ввода, размер добавки и т.д. Указанные процессы могут как замедлять, так и ускорять растворение вводимого материала.
Существовавшая до середины 2005 г. на ММЗ технология предварительного раскисления низкоуглеро-
дистого металла на выпуске из печи предусматривала использование чушкового алюминия марки АВ 87 (ГОСТ 295-98), присаживаемого на начальном этапе слива под струю. Данный материал отличается малой плотностью («2,7 т/м3) в сравнении с плотностью расплава (6,8-7,0 т/м3), что решающим образом влияет на эффективность его использования. Так, сразу после присадки АВ 87 в расплав, за счет разницы плотностей алюминия и металла, чушка находится на поверхности расплава. В течение всего процесса плавления чушки существенная ее часть окисляется не кислородом, находящимся в металле, а кислородом из атмосферы, что в конечном итоге и приводит к снижению эффекта применения АВ 87 в качестве материала-раскислителя.
По имеющимся данным*, продолжительность плавления чушки вторичного алюминия при раскислении низкоуглеродистого металла с температурой 1580-1600 °С в случае попадания добавки в «застойные» зоны металла в ковше достигает 114-165 с. Плавление чушки в зоне падения струи на зеркало металла происходит в 40-50 раз быстрее (2-4 с). Однако обеспечить ввод чушек в зону падения струи, как показывает практика, во всех случаях невозможно.
В период 2004-2005 гг. в ЭСПЦ ММЗ при выплавке стали низкоуглеродистого сортамента проведен ряд исследовательских работ, по результатам которых в технологический процесс предварительного раскисления металла на выпуске из ДСП взамен вторичного алюминия АВ 87 введен новый материал — алюминиевая дробь.
Материал представляет собой продукт переработки (измельчение и гранулирование) алюминийсодер-жащих отходов пищевой промышленности фракционного состава 1-4 мм, с содержанием алюминия 97%. Алюминиевая дробь за счет малых размеров и большей удельной поверхности контакта, чем АВ 87, обеспечивает высокую скорость реагирования алюминия с жидким расплавом.
Для обеспечения высокой эффективности использования дроби в процессе предварительного раскисления стали применили технологию ASIS (Aluminiumschrott Injektion in Stahlstrahl — вдувание алюминие-
* Вяткин Ю.Ф., Вихлевшук В.А., Поляков В.Ф. и др. Ресурсосбере- =5 гающая технология раскисления стали алюминием в ковше // Бюл. ¡5 НТИ: Черная металлургия. 1990. № 6. С. 53-55. 5
Принципиальная схема установки, обеспечивающей выполнение технологии ASIS
вой дроби в струю металла), разработанную совместно с фирмой ТЕСНСОМ (Германия). Данная технология предусматривает подачу алюминиевой дроби с помощью специальной инжекционной установки (см. рисунок) в центр струи выпускаемого металла. Транспортировка материала от инжекционного агрегата к месту присадки происходит по специально разработанной и сконструированной трассе.
В результате проведенных специалистами завода работ на базе инжекционной установки, обеспечивающей выполнение технологии АБК, разработана и внедрена программа, позволяющая в автоматическом режиме учитывать изменяющиеся параметры выпуска металла в ковш и автоматически регулировать интенсивность присадки в зависимости от массы пор-
ции раскислителя. Таким образом, достигнуто обеспечение равномерной присадки алюминиевой дроби по объему выпускаемого из печи металла до присадки ферросплавов.
Определен оптимальный угол подачи алюминиевой дроби в расплав, обеспечивающий требуемую траекторию ее присадки, при этом материал вступает в контакт с металлом в зоне более развитой поверхности контакта струи. Это увеличивает вероятность контакта раскислителя с большим количеством нерас-кисленного металла.
При использовании на ММЗ технологии ASIS достигнута экономия алюминия до 25%. Применение этой технологии и специально разработанной установки позволяет осуществлять присадку раскисли-теля при полном исключении ручного труда, автоматизировать процесс присадки и при этом обеспечить точный учет расхода материала.
В период 2005-2007 гг. инжекционный агрегат, обеспечивающий работу с алюминиевой дробью, зарекомендовал себя как надежное, простое в обслуживании и управлении оборудование, позволяющее достаточно эффективно применять технологию ASIS, которая в настоящее время является основной для предварительного раскисления низкоуглеродистого металла в период выпуска из ДСП.
Выводы. В СЗАО «Молдавский металлургический завод» совместно с фирмой ТЕСНСОМ разработана, внедрена и успешно используется ресурсосберегающая технология ASIS подачи алюминиевой дроби в струю металла на выпуске из ДСП для предварительного раскисления стали.
В качестве раскислителя используется алюминиевая дробь (фракцией 1-4 мм с содержанием алюминия 97%), подаваемая на струю выпускаемого из печи металла с помощью инжекционной установки.
Определена оптимальная интенсивность и угол подачи материала в металл. При этом процессы подачи и учета полностью автоматизированы.
Достигнута экономия алюминийсодержащих материалов до 25%, а также оптимизированы расходы других раскислителей и легирующих элементов.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.