Совершенствование производства трубных слитков
Улучшение качества поверхности слитка осуществляется как совершенствованием технологии выплавки и разливки стали, так и процесса зачистки (ремонта) поверхности слитков. За рубежом широкое распространение получила как сплошная огневая зачистка поверхности слитков, так и обдирка заготовок из легированных и углеродистых марок стали. На отечественных заводах осуществляется только местная зачистка (вырубка) дефектов на трубных слитках, а сплошная обработка поверхности применяется исключительно для металла труб ответственного назначения (котельных и т.д.).
За последние годы в отечественной и зарубежной практике начали применять новые методы улучшения качества исходного металла. В области сталеплавильного производства к ним следует отнести разливку стали под слоем жидких синтетических шлаков, утепление головной части слитка зольно - графитовыми смесями, разливка под жидкотвердеющими смесями, улучшение технологии раскисления стали и т.д. Например, получившая распространение технология разливки стали с утеплением головной части слитка теплоизоляционными вкладышами, уменьшает глубину усадочной раковины на 50..80 мм и предотвращает завороты корочки. Недостатком является высокая трудоемкость такого утепления. На ОАО "Северский трубный завод" выплавка стали для ТПА 5-12І осуществляется мартеновских печах, с разливкой ее сифонным способом в изложницы под утеплительной перлитно - графитовой смесью. Плавка стали осуществляется в 280 - тонных основных печах скрап - процессом. Обычно этот вариант производства стали применяют на металлургических заводах, не имеющих доменных цехов. Шихта включает стальной лом (до 60%), передельный чугун или чугунный лом, а также известняк, известь и сварочный шлак (иногда боксит). На Северском трубном заводе в основном выплавляют стали трубных марок, легированных ванадием, молибденом, марганцем и другими элементами, с пониженным содержанием вредных примесей - серы и фосфора.
В последнее время на заводе с целью повышения качества литого металла внедрены следующие технические решения:
- продувка стали инертным газом через разливочное отверстие шиберного затвора в ковше;
- применение новых обессеривающих смесей;
- разливка металла через шиберные затворы;
- контроль температуры жидкой стали в ковшах после выпуска ее из печи;
- улучшение технологии выплавки и разливки стали.
Основной целью продувки инертным газом является выравнивание температуры и химического состава стали в ковше перед разливкой, а также удаление из металла растворенных газов и неметаллических включений, которые адсорбируются на поверхности газовых пузырьков и выносятся ими в шлаковый слой на поверхности ковша.
Кроме того, инертный газ способствует очистке стали от растворенных газов ( водорода, CO и кислорода). Металлографические исследования показали, что в результате продувки жидкой стали снизилось количество глиноземистых включений, практически полностью отсутствуют включения глобулярной формы. Уменьшение среднего балла сульфидов не было отмечено и количество их определялось содержанием серы в исходном металле. Мероприятия по усовершенствованию режимов выплавки стали, включая раскисление и легирование металла в печи и ковше, обеспечили уменьшение колебаний ее химического состава. Снижение неравномерности макроструктуры слитка было достигнуто за счет рациональной конструкции изложниц, применения теплоизолирующей смеси, а также оптимальной для каждой марки стали температуры и скорости разливки.
Однако даже указанные меры не позволяют кардинально решить проблему устранения дефектов труб, связанных со специфическими дефектами строения обычного слитка сифонной разливки: усадочных раковин, рыхлости, трещин, ликвации и т.д. Решение этой проблемы связано с расширением использования непрерывнолитого металла.