Юденков Євген Михайлович
Фізико-металургійний факультет
Спеціальність: Металургія чорних металів
Тема випускної роботи:
Дослідження впливу технології спінювання шлаку на поведінку азоту під час плавки стали в дуговій сталеплавильній печі
Науковий керівник: к.т.н., доцент Корзун Євген Леонідович
АВТОРЕФЕРАТ
В більшості марок сталей, що виплавляються в дугових сталеплавильних печах, азот є небажаним компонентом, і тому актуальною залишається розробка технологічних прийомів для зниження вмісту азоту в металі як в процесі виплавки напівпродукту, так і в подальших позапічній обробці і розливанню. У зв'язку з інтенсифікацією процесу виплавки напівпродукту в дугових печах: вживання технології спінювання шлаку за рахунок вдування вуглецевих або вуглецьвмісних матеріалів на поверхню шлаку і подачі кисню, робота на дугах підвищеної потужності, існує тенденція до збільшення середнього рівня вмісту азоту в металі з 0,008% мас. до 0,010%. У теж час перед технологами стає завдання здобуття напівпродукту з середньому вмістом азоту до 40 ppm (0,004%), а в майбутньому до 10 ppm.
Справжня робота присвячена вивченню впливу технології спінювання шлаку вуглецевим матеріалами на вміст азоту в напівпродукті, що виплавляється в надпотужній ДСП.
Азот поступає в сталь двома способами:
- шихта - лом і його замінники, шлакотворні добавки, коксик;
- азот, який поглинається з атмосфери (або віддаляється) в перебігу плавки.
Таблиця – Вміст азоту в шихті
| Матеріали |
Вміст азоту, ppm |
| Лом |
30-120 |
| HBI/DRI |
20-30 |
| кокс |
5000-10000 |
| кисень |
30-200 |
| СаО |
400 |
| рідкий чавун |
60 |
| чавунна чушка |
20-30 |
| SiCa |
1900 |
Як видно з таблиці найбільший вплив на концентрацію азоту в сталі надає вуглецьвмісний матеріал (кокс), тобто спінювання шлаку.
При виплавці напівпродукту для сталі масового сортаменту в ДСП-2 електросталеплавильного цеху «Донецького електрометалургійного заводу» (ЕСПЦ «ДЕМЗ») контролювався вміст азоту в поточних пробах металу, що відбираються з печі згідно існуючої технологічної інструкції: перша проба – по розплавленню всієї шихти, друга проба – перед випуском металу. Аналіз на вміст азоту проводився на установці Леко ТС300.
Зміна вмісту азоту в металі протягом окислювального періоду плавки в ДСП, коли проводиться інтенсивне спінювання шлаку, представлено на ріс.1. Як видно з цього малюнка, для окислювального періоду плавки існує загальна тенденція зниження вмісту азоту в металі по ходу плавки. При цьому існує ряд плавок, в яких вміст азоту до кінця плавки збільшився. Для аналізу причин спрямованості вектора зміни вмісту азоту вихідні дані були представлені у вигляді залежності величини зміни вмісту азоту в перебігу окислювального періоду плавки від величини співвідношення маси вуглецьвмісних добавок, що подавалися під час окислювального періоду в піч при спінюванні шлаку, до маси кисню, що вдувався в цей же час в піч (рис.2).
Рисунок 1 – Зміна вмісту азоту в напівпродукті в перебігу окислювального періоду плавки ДСП.
Рисунок 2 – Вплив співвідношення мас вуглецю до маси кисню, що вносяться протягом окислювального періоду в піч, на зміну вмісту азоту в напівпродукті.
Таким чином, режим введення вуглецьвмісних добавок для спінювання шлаку впливає на вміст азоту в металі. Подальші дослідження дозволять уточнити характер і механізм цього впливу.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
- Морозов А.Н. Водень і азот в сталі. - М.: Металургія, 1968. - 284с
- Pehlke R.D., Elliott J.F. Solubility of Nitrogen in Liquid Iron Alloys. Thermodinamics // Trans AIME. - 1960. - 218, №6. - Р.1088-1101.
- Molinero J., Laraudogoitia J.J., Bilbao E. New technologies for low nitrogen EAF steelmaking.// 6th Eur. Elec. Stelmak. Conf., Dusseldorf, June 13-15, 1999: Proc.- Dusseldorf, 1999. C.51-57
