Перейти на главную страницу
Написать письмо
Карта сайта
Продукция
О компании
Фотогалерея
Потребности
Новости
Статьи
Контакты
   Яндекс.Метрика

Powered by Kentico CMS. Designed by IT Group
Анекдоты из России
 

Применение технологии инжектирования алюминия (АПВ) в металл (ASIS).

Особенностью производства стального сортамента является обеспечение  в готовом продукте содержания определенной нормы углерода.  Это требование определяется технологией выплавки стали и её внепечной обработки на установке ковш-печь, а для отдельных марок и на вакууматоре.
 
Основным элементом, определяющим эффективность и экономичность внепечной
обработки, является процесс предварительного раскисления металла на выпуске из печи.
На многих предприятиях,  в качестве материала для предварительного раскисления стали используется алюминий. Это обусловлено его высоким химическим сродством к кислороду и  доступностью на рынке.
 
Специфика использования алюминия заключается в его физических свойствах,  а именно: малая плотность (2,7т/м3) и высокая пирофорность. Алюминий обладает малой плотностью, высоким средством к кислороду и пирофорностью. С учетом этого при подаче материала под струю коэффициент использования алюминия определяется длительностью контакта расплавляющейся чушки с окисленным металлом и кислородом атмосферы в ковше. Согласно имеющимся данным, продолжительность плавления стандартной чушки вторичного алюминия толщиной 65 мм при раскисления  низкоуглеродистого металла с температурой 1580-1600°С в случае попадания добавки в застойные зоны металла в ковше достигает 114-165с.  Плавление чушки в зоне воздействия струи металла происходит в 40-50 раз быстрее (2-4 с).  Однако обеспечить ввод чушек в зону воздействия струи, как показывает практика, во всех случаях невозможно. Поэтому для способа ввода кусков (чушек) характерны низкий и нестабильный  уровень усвоения алюминия жидким металлом (5-20 %), значительные затраты ручного труда, невозможность его применения при  доводке стали в вакууматорах.
 
Средний расход чушкового алюминия при использовании указанной технологии
присадки составляет 1,5 кг/т.
 
Определяющими параметрами раскисления стали на выпуске являются: место, момент ввода, способ подачи, химический и гранулометрический составы материалов. Существуют различные способы ввода раскисляющих материалов в расплав:
- присадка материалов под струю выпускаемого металла;
- введение проволоки с алюминийсодержащим материалов при помощи трайб-аппарата;
- ввод материалов в толщу металла при помощи специальной штанги, на которой крепится раскислитель;
- использование пусковых алюминийсодержащих материалов, обладающих плотностью, близкой к плотности жидкого металла;
- подача материала в струе газоносителя (инжектирования).
 
Различные производства применяют разнообразные способы введения раскислителя в расплав. Так же применяются порошки различного гранулометрического состава и химической чистоты (АПВ, АКГ, ПА). Известен способ, при котором в расплавленный металл погружают стальную трубу, свободный конец которой заварен. После того, как этот конец расплавляется, начинают вдувать в расплав порошкообразный материал, используя инжекцию потока газа-носителя.
 
При раскислении стали под слоем шлака в закрытой вакуумной печи требуются крупные алюминиевые гранулы (мелкие слитки) массой 5-10 г. Раскисление может проводиться также в ковшах и даже в изложницах (кипящая сталь). В этих случаях порошок или мелкие гранулы помещают на дно изложниц под струю расплава. Для диффузионного раскисления прецизионных сплавов при их выплавке в индукционных печах востребован ПА-1. Остаточный алюминий (порядка 0,015%) выполняет роль модификатора и способствует получению мелкокристаллической структуры стали, что приводит к повышению ее качества.
  
Ведется исследовательская работа,  направленная на оптимизацию процесса предварительного раскисления. При этом, ставится задача использовать дешёвые продукты без потери качества стали на выходе. Теоретические разработки уже сейчас активно применяются на практике многими отечественными металлургическими предприятиями, находят широкий отклик в мини-металлургии. Используемая технология предусматривает использование гранул и порошка вторичного алюминия взамен слитков.
 
Вторичный гранулированный алюминий является продуктом механической переработки
алюминиевого лома –  отходов штамповочного производства, укупорочных и упаковочных материалов для жидких и сухих продуктов питания.
 
В процессе переработки такого лома на специализированном оборудовании проводится
измельчение и накатывание материала, в результате чего получают гранулы сферической
формы диаметром 0,2 - 5 мм. За счет наличия пустот, получаемых при укатывании, а также малого диаметра частиц, удельная поверхность гранулы существенно выше аналогичного показателя чушкового алюминия (гранулы Al – 1,8 м2/кг,  слиток Al – 0,02  м2/кг).
 
Наличие большой удельной поверхности приводит к ускорению процесса реакции
материала с активным кислородом расплава,  при этом задержки,  связанные с
длительностью расплавления и потери при контакте с атмосферой сводятся к минимуму.
Практикой отмечено, что наилучшие результаты присадки гранул алюминия получают при его подаче в потоке сжатого воздуха с помощью специализированной инжекционной установки в струю выпускаемого металла. 
 
На рис. 1- 4 показана схема, применяемая на Молдавском металлургическом заводе с использованием оборудования TECHCOM (система ASIS).
  
Рис. 1 - 4.  Принципиальная  схема инжекционной установки ASIS.  
 
Инжекс.png
 
Система ASIS,  обеспечивает возможность присадки как одного,  так и смеси из нескольких материалов.  При этом, в зависимости от свойств материала, подача может осуществляться как через верхнюю, так и через его донную части.

Таб. 1. Основные характеристики алюминиевого порошка вторичного.
Показатель
Норма
НТД
ГОСТ 295-79, ГОСТ 4784-97, СТО
Марка
АПВ, АКГ
Внешний вид
однородный продукт серебристо-серого цвета без видимых визуально примесей, допускается наличие краски
Массовая доля алюминия и магния, %
не менее 97
Массовая доля контролируемых примесей, %, не более
 
железо
0,6
кремний
0,23
марганец
0,65
медь
0,3
органические соединения
0,05
Гранулометрический состав
0,2 – 5 мм
Насыпная плотность, г/см3
0,8 – 1,0
Не обладает способностью к кумуляции и не образует токсичных соединений с водой и воздухом. Перевозится всеми видами транспорта в соответствии с ГОСТ 295-98. Класс опасности IV.
 
В результате внедрения системы ASIS расход алюминия снижается до 20…25 %.
Использование инжекционной установки позволяет при полном исключении ручного труда, автоматизировать на выпуске и при этом обеспечить автоматический положительный опыт инжектирования алюминия. Применение технологии ASIS  при производстве низкоуглеродистого сортамента стали позволило снизить расход алюминия на 33,5%.
  
В таблице 2 представлен расход алюминия при производстве стали марки SAE 1006 до и
после внедрения на ММЗ технологии ASIS.
 
Расход.png
                         
По материалам журнала «Черные металлы», № 4-2007, бюллетеня «Черная металлургия» № 2 (32).

Copyright © Algran Company Ltd.2010