Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

В тех случаях, когда проведение операций по улучшению качества металла в печи нерационально, их переносят в ковш. С помощью более экономичного ковшевого рафинирования стали решаются следующие задачи: дегазация (удаление водорода и азота), раскисление, обезуглероживание, дефосфорация, десульфурация, регулирование состава, выравнивание температуры и состава расплава. В настоящее время ковшевая металлургия как одно из средств внепечной обработки получила широкое распространение в черной металлургии.

Кроме порционного и циркуляционного вакуумирования сталь можно рафинировать в ковше с помощью дугового нагрева и продувки кислородом. К дуговому нагреву относятся два способа.

Первый — способ ASEA—SKF (по названиям разработавших этот •способ в 1964 г. двух шведских фирм). Установка, действующая по этому способу, представляет собой вакуумный ковш ( 202). Нагрев металла осуществляется тремя графитовыми электродами, опускаемыми через свод ковша. Перемешивание металла в ковше производится с помощью индуктора, расположенного снаружи ковша. Обычно ковш снабжен двумя сводами: вакуумным, устанавливаемым при вакуумировании, и простым, устанавливаемым при подогреве. Продолжительное перемешивание металла в ковше под высокоосновными шлаками и в условиях вакуума позволяет получать металл с весьма низкими концентрациями серы и газов. Использование высокоактивных основных шлаков предъявляет особые требования к огнеупорным материалам для футеровки шлаковой зоны ковша.

Второй способ вакуумирования стали в ковше с электродуговым подогревом схематично изображен на  203. Этот так называемый VAD (Vacuum-Arc-Degassing)-arperaT, построенный в 1975 г., имеет стационарный свод, в который вмонтирован вакуум-провод. Подогрев и установление заданной температуры осуществляются с помощью электродов, опускаемых через свод. В некоторых случаях (например, при получении трубопроводных сталей) дополнительно вдувают порошкообразные легирующие через погружаемую в металл фурму, футерованную высокоглиноземистыми огнеупорами.

К вакуумному рафинированию стали в ковше также относятся способы вакуумно-кислородного обезуглероживания VOD (Vacuum- Oxygen-Decarburisation) и сочетающий циркуляционное вакуумиро- вание с продувкой кислородом RH—OB (Ruhrstahl-Heraeus—Oxygen Blowing).

Установка VOD ( 204) представляет ковш, стены и днище которого футеруются хромомагнезитовым кирпичом. В днище вставляют пористую пробку для продувки аргоном, которую меняют после каждой плавки.

Обезуглероживающее рафинирование можно проводить и без вакуумирования, продувая расплав аргоно-кислородной смесью в конверторе AOD (Argon-Oxygen-Decarburisation), разработанным фирмой «Юнион Карбайд», США. Аргон может (частично или полностью) заменяться азотом. Замена не только удешевляет процесс, но и позволяет получать нужную концентрацию азота в тех сталях, где это требуется.