2. Способы внепечной обработки стали

Методы внепечной обработки стали могут быть условно разделены на простые (обработка одним способом) и комбинированные (обработка металла несколькими способами одновременно). К простым методам внепечной обработки стали относятся:

обработка металла вакуумом;

продувка инертным газом;

обработка стали синтетическим шлаком в ковше;

введение реагентов в глубь металла;

продувка порошкообразными материалами.

Основными недостатками перечисленных простых способов обработки стали являются:

необходимость перегрева жидкого металла в плавильном агрегате для компенсации снижения температуры металла при обработке в ковше;

ограниченность воздействия на сталь (только десульфурация или только дегазация и т.п.).

Наилучшие результаты воздействия на качество стали достигаются при использовании комбинированных способов внепечной обработки стали, когда в одном или нескольких, последовательно расположенных агрегатах, осуществляется ряд операций. Для их осуществления оказывается необходимым усложнять конструкцию ковша и использовать более сложное оборудование.

При решении вопроса о выборе необходимого оборудования определяющим является выбор той или иной технологии обработки металла. Несмотря на многоплановость задач, стоящих при решении проблемы повышения качества стали (а значит и повышение качества металлопроката, металлоконструкций) методами вторичной металлургии, используемые при этом технологические приемы немногочисленны и по существу сводятся к интенсификации следующих процессов:

1. Взаимодействия металла с жидким шлаком или твердыми шлакообразующими материалами (интенсивное перемешивание специальной мешалкой, продувкой газом, вдуванием твердых шлакообразующих материалов непосредственно в массу металла, электромагнитное перемешивание и т.п.).

2. Газовыделения (обработка металла вакуумом или продувка инертным газом).

3. Взаимодействия с вводимыми в ванну материалами для раскисления и легирования (подбор комплексных раскислителей оптимального состава; введение реагентов в глубь металла в виде порошков, блоков, специальной проволоки; с использованием патронов, выстреливаемых в глубь металла; искусственное перемешивание для улучшения условий удаления продуктов раскисления и т.д.; организация тем или иным способом перемешиивания ванны, интенсификация процессов массопереноса — обязательное условие эффективности процесса).

Внепечная обработка стали и сплавов комбинированными методами может производиться:

в обычном сталеразливочном ковше с футеровкой из шамота и с вертикальным стопором;

в сталеразливочном ковше с футеровкой из основных высокоогнеупорных материалов и стопором шиберного типа;

в сталеразливочном ковше, снабженном крышкой;

в сталеразливочном ковше, оборудованном для вдувания газа или газопорошковой струи снизу, через смонтированные в днище устройства;

в агрегате-ковше с крышкой (сводом), через которую опущены электроды, нагревающие металл в процессе его обработки;

6) в агрегате типа конвертера, с продувкой стали кислородом, аргоном, паром;

в агрегате типа конвертера, снабженном оборудованием для вакуумирования расплава и т.д.

В результате внепечной обработки стали повышается качество металлопроката и прочей металлопродукции.