§ 4. Производительность унрс

Годовую производительность УНРС с вытягиванием слитка из кристаллизатора (т) при работе методом "плавка на плавку" и с "паузами" определяют соответственно по формулам:

„ _n 1440m „ -1440 П-р an и П = Р an,

"»<м ^{+ f}n 'м + 'п

где Р — масса жидкой стали в ковше, т; п — число рабочих суток УНРС в году; г_м— длительность разливки одного ков­ша, мин; t_n— длительность паузы (подготовки машины к разливке следующей плавки или серии плавок), мин; m — число плавок в серии, отливаемых без перерыва (обычно 8—10); а — выход годных слитков, равный 0,95—0,97 (т.е. 95—97 % от массы жидкой стали).

По нормативам число рабочих суток УНРС в году прини­мается 291 (остальное время — ремонты, замены кристалли­затора и секций вторичного охлаждения, перестройка машины на отливку слитков иного сечения). Величина t_n для двух-ручьевых слябовых УНРС при работе методом "плавка на плавку" принимается равной 160 мин, при работе с паузами 60 мин; для сортовых УНРС, работающих с паузами 45—60 мин. При этом величина t_n должна быть скорректиро­вана с ритмом подачи жидкой стали от печей. Иначе говоря, если длительность г_п не совпадает с ритмом подачи ковшей, к времени г_п надо добавить время ожидания ковша.

Длительность разливки плавки (мин) равна:

f_M = iV(Wvd), где N— число ручьев; F— площадь поперечного сечения отливаемого слитка, м²; v — линейная скорость разливки, м/мин; d — плотность стали, величину которой в подобных расчетах принимают 7,8 т/м³ для спокойной и 7,3 т/м³ для кипящей стали.

Скорость разливки (м/мин) приближенно можно определить

по формуле

v = К(а + Ь)/(аЬ), где а и Ъ — толщина и ширина отливаемого слитка соответ­ственно, м; К — коэффициент, учитывающий марку разливае­мой стали и уровень совершенства конструктивных узлов

597

УНРС. Величину К при разливке углеродистых сталей обыкно­венного качества и низколегированных конструкционных ста­лей принимают для слябовых и сортовых УНРС соответственно 0,28— 0,30 и 0,14; при разливке углеродистых, легирован­ных конструкционных и высокоуглеродистых сталей соответ­ственно 0,22 и 0,11 м²/мин.

Глава 7. Современные технологии получения стали высокого качества. Внепечная обработка стали

Современная техника предъявляет все более высокие требо­вания к качеству стали. В тех случаях, когда проведение операций, обеспечивающих требуемое качество металла, не­посредственно в самом агрегате связано с потерей его про­изводительности и недостаточно эффективно, операции пере­носят в ковш или во вспомогательную емкость. Проведение технологических операций вне плавильного агрегата называ­ют вторичной металлургией (ковшевой металлургией, внеаг-регатной обработкой, внепечной обработкой, ковшевым рафи­нированием). Основную цель вторичной металлургии можно сформулировать как осуществление ряда технологических операций быстрее и эффективнее по сравнению с решением аналогичных задач в обычных сталеплавильных агрегатах.

В настоящее время методами внепечной металлургии обра­батывают сотни миллионов тонн стали массового назначения, установки для внепечной обработки имеются на всех заводах качественной металлургии. Обработке подвергают металл, выплавленный в мартеновских печах, дуговых электропечах и конвертерах. Быстрое распространение в широких масштабах внепечной обработки объясняется рядом причин:

1. Распространением метода непрерывной разливки стали, который, в свою очередь, для высокопроизводительной рабо­ты установок требует точного (и стандартного от плавки к плавке) регулирования температуры и химического состава металла. В результате практически вся сталь, разливаемая на установках непрерывной разливки, подвергается внепеч­ной обработке.

2. Непрерывно увеличивающиеся масштабы производства сталей ответственного назначения, которые трудно получить при обычной технологии плавки.

598

3. Возрастающими масштабами производства сталей и сплавов с особо низким содержанием углерода.

4. Повышением требований к качеству рядовых сталей, выплавляемых в конвертерах и мартеновских печах.

5. Определенную роль в распространении новых методов вторичной металлургии играет и то обстоятельство, что эти методы позволяют коренным образом изменять структуру и тип потребляемых ферросплавов и раскислителей в сторону существенного снижения требований к их составу и соот­ветствующего их удешевления. Например, использование ме­тода аргоно-кислородной продувки позволило перерабатывать высокоуглеродистые ферросплавы и отказаться от использо­вания дорогих низкоуглеродистых ферросплавов (см. далее).

6. Наличие в цехе агрегатов, в которых осуществляется внепечная обработка стали, позволяет сократить (или вообще исключить) проведение периода доводки в собственно сталеплавильных агрегатах. Особенно это касается электро­дуговых и мартеновских печей. Соответственно возрастает производительность этих агрегатов, снижается расход огне­упоров, топлива, электроэнергии и т.д.

В результате внедрения методов внепечной обработки в современных электродуговых печах осуществляется только расплавление шихты, а все операции по доводке металла производятся в агрегатах внепечной обработки.

7. Современные методы внепечной обработки позволяют получать сталь с очень малым ("ультранизким") содержанием углерода (<0,003%) и азота (<0,003 %). В результате ста­ ло возможным появление нового класса сталей - так называ­ емых /F-сталей (от англ. Interstitial Free Steels). Ввод в состав этих сталей небольших количеств карбидо- и нит- ридообразующих элементов (таких как титан, ниобий, бор) позволяет полностью исключить наличие свободных атомов внедрения - углерода и азота — в кристаллической решетки при любых условиях охлаждения после прокатки и термичес­ кой обработки и существенно повышает пластические свойст­ ва, деформируемость и штампуемость сталей.

Уникальные свойства /F-сталей предопределили их быст­рое и повсеместное распространение (особенно - в автомо­билестроении).

В нашей стране производство /F-сталей организует Ново­липецкий металлургический комбинат.

599