|
Т а б л и ц а |
95. |
Производственно-технические |
показатели |
|
|
|
при |
переделе |
хромоникелевого |
полупродукта |
|
|
|
в конвертерах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технология выплавки |
|
|
|
|
|
|
|
с |
применением |
|
|
Показатели |
|
|
реакцион |
вакууми- |
кислород - |
|
|
|
|
|
|
|
но - аргон - |
|
|
|
|
|
|
|
ных |
рования |
ной про |
|
|
|
|
|
|
|
ковшей |
|
|
|
|
|
|
|
|
д у в к и |
|
Продолжительность |
плавки |
|
в кон- |
107 |
77 |
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Стойкость |
футеровки, плавки |
. . . |
330 |
390 |
300 |
|
Длительность |
холодного |
ремонта, |
3 |
3 |
3 |
|
Удельные |
текущие |
простои, |
сутки/ |
|
0,10 |
0,10 |
0,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса плавки по годному, т . |
. . . |
115 |
115 |
115 |
|
Баланс времени |
работы, сутки: |
365 |
365 |
365 |
|
календарное |
время |
|
|
|
холодные ремонты |
|
|
36,53 |
42,21 |
37,30 |
|
|
|
|
|
|
|
20,48 |
79,46 |
— |
|
текущие |
простои |
|
|
|
28,00 |
22,12 |
32,70 |
|
|
|
|
|
|
|
279,99 |
221,21 |
295,00 |
|
|
|
|
|
|
|
64,61 |
89,84 |
60,0 |
|
Годовая производительность, |
тыс. т: |
475,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
433,3 |
424,8 |
|
цеха в составе трех конвертеров |
1300,0 |
1427,2 |
1274,4 |
|
иия шлака. По |
окончании |
третьего |
периода продувки |
производят |
присадку ферромарганца, а также ферросилиция для раскисления
|
|
|
|
|
шлака (из расчета |
восстановления ~ 3 % хрома) и повышения кон |
центрации кремния в металле до заданной. |
|
Завершающим этапом рассматриваемой технологической схемы |
является 5—10-мин |
продувка расплава чистым аргоном с целью ин |
тенсивного перемешивания металла со шлаком для более |
полного |
восстановления из шлака хрома |
и охлаждения ванны до температу |
ры выпуска. Степень |
извлечения |
хрома при такой технологической |
схеме составляет 97% [218]. |
|
|
Рассмотренная технология особенно целесообразна при переделе |
полупродукта, получаемого в электропечах, концентрации |
углерода |
и кремния в котором составляют около 1%. В данном случае отпа |
дает необходимость в проведении первого этапа продувки. |
Однако |
при этом температура |
полупродукта при заливке его в конвертер |
должна быть не ниже |
1565° С и восполнение содержания |
хрома в |
металле возможно лишь за счет высокоуглеродистого феррохрома. Опубликованные данные о технологических особенностях произ
водства нержавеющих сталей в конвертерах с применением реак-
ционных ковшей, вакуумирования и аргоно-кислородной продувки, а также опыт эксплуатации кислородных конвертеров в отечествен ной и зарубежной практике позволили обоснованно подойти к опре делению технико-экономических показателей в сопоставимых усло виях работы и выбору наиболее эффективной в отечественных усло виях технологической схемы производства нержавеющей стали при переделе в кислородных конвертерах хромоникелевого полупродукта.
Анализ организационной структуры рассматриваемых техноло гических схем показал, что наиболее высокопроизводительной пред ставляется технология выплавки стали с применением вакуумирова ния. В этом случае в отличие от остальных имеет место организация технологического процесса с перекрытием циклов, когда производи тельность определяется не продолжительностью цикла, а продолжи тельностью такта — в данном случае временем занятости сталепла вильного агрегата, которое соизмеримо с продолжительностью ковшо вого вакуумирования (1 ч) и несколько ее перекрывает (табл. 95). Цикл же процесса производства нержавеющей стали с применением ковшового вакуумирования по сравнению с двумя другими техноло гическими схемами наиболее продолжительный и составляет около 130—140 мин. Однако в силу указанных выше обстоятельств часовая
производительность |
при этом на 39—50% превышает ее величину |
в остальных случаях |
(табл. 95). |
Продолжительность цикла плавки в конвертерах (табл. 95) уста новлена по фактическим данным о времени выполнения отдельных операций с учетом в каждом конкретном случае технологических особенностей передела. Полученные при этом результаты приводят ся ниже. Для варианта технологии с раскислением шлака в реакци онном ковше цикл плавки включает в себя следующие периоды, мин:
Завалка |
|
лома |
|
|
|
|
2 |
|
Заливка |
|
хромоникелевого |
полупродукта . |
. . . |
2 |
Мягкая |
|
продувка |
с |
|
интенсивностью |
0,95— |
|
1,00 м*/(мин-т) |
|
|
|
|
65 |
|
Повалка и выпуск шлака в реакционный |
ковш . |
6 |
Раскисление шлака |
в |
ковше |
15 |
Обратный перелив шлака в конвертер |
|
6 |
Выдержка металла и шлака в конвертере |
. . . |
2 |
Выпуск |
металла и шлака |
|
7 |
|
Межплавочный |
простой |
|
2 |
|
|
И т о г о |
|
|
|
|
107 |
|
Для технологической схемы с вакуумированием продолжитель |
ность отдельных периодов цикла плавки составляет, мин: |
|
Заливка полупродукта на шлак предыдущей |
|
плавки |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Продувка |
без присадки |
шлакообразующих |
. . . |
10 |
Повалка |
|
и скачивание |
шлака |
10 |
Продувка |
с наведением |
шлака |
45 |
Выпуск |
металла |
|
|
|
|
6 |
|
Межплавочный |
простой |
|
2 |
|
|
И т о г о |
|
|
|
|
77 |
|
И, наконец, для аргоно-кислородной продувки продолжительность периодов цикла плавки составляет, мин:
Завалка |
лома |
|
|
|
|
|
2 |
Заливка |
хромоникелевого |
полупродукта |
. . . . |
2 |
Продувка |
ванны |
кислородом с интенсивностью |
|
1,5 мг1(мин-т) |
|
|
|
|
|
20 |
Аргоно-кислородная продувка (70% Ог |
в |
дутье) |
25 |
Аргоно-кислородная продувка (30% Ог |
в |
дутье) |
25 |
Продувка |
чистым |
аргоном |
|
|
7 |
Повалки |
и отборы проб |
|
|
|
25 |
Выпуск металла и шлака |
|
|
|
7 |
Межплавочный |
простой |
|
|
|
2 |
И т о г о |
|
|
|
|
|
115 |
При определении |
стойкости |
футеровки по |
рассматриваемым ва |
риантам технологии выплавки нержавеющей стали за основу прини малась ее величина при производстве углеродистой кипящей стали в нормальных условиях работы кислородно-конвертерного цеха, а именно 550 плавок. Снижение стойкости футеровки относительно нор мальной учтено пропорционально изменению в каждом конкретном случае продолжительности ее контакта с расплавом, а также изме нению температурных условий, количества и химического состава формирующегося шлака. Полученные при этом результаты приведе ны в табл. 95.
Цикл холодного ремонта и удельные текущие простои не зависят от технологии передела и поэтому в расчете годовой производитель ности цехов приняты на уровне, отвечающем нормальным условиям работы (табл. 95).
Расчеты баланса времени работы агрегатов и годовой произво дительности цеха в составе трех 100—130-г конвертеров при класси ческой системе их работы показали, что для обеспечения выплавки 1,3—1,4 млн. т* нержавеющей стали в случае применения реакцион ных ковшей возникает необходимость в частичном, а при аргоно-кис лородной продувке — полном использовании резервного времени. Та ким образом, для технологических схем с раскислением шлака в ре акционном ковше и особенно с ковшовым вакуумированием имеется резерв повышения годовой производительности за счет перехода на работу конвертеров с перекрытием циклов. Для варианта же аргонокислородной продувки такая возможность отсутствует.
При определении эффективной технологии передела расходные коэффициенты шихтовых материалов (табл. 96) установлены на ос нове расчетов материальных и тепловых балансов. Сопоставление расчетных данных с опубликованными производственными резуль татами указывает на хорошее их соответствие.
В табл. 96 представлены результаты расчета в единых, средних по отрасли ценах себестоимости нержавеющей стали, получаемой в кислородных конвертерах при переделе хромоникелевого полупродук-
* В соответствии с годовым объемом производства хромонике левого полупродукта в плавильном отделении в составе десяти вагранок горячего дутья.
