После выпуска плавки из дуговой сталеплавильной печи ковш ставится краном на сталевоз, подключается к системе продувки, крышка опускается в рабочее положение.
Включается линия подачи аргона на одну пробку, расположенную под трактом отдачи сыпучих материалов и создается давление 1,3-1,5 МПа. После запуска рабочей пробки, с пульта управления запускается вторая пробка и регулируется расход аргона. При нормальной работе пробок продувочное пятно должно наблюдаться диаметром 200-300 мм.
При переливе металла из ковша в ковш необходимо подогреть верхний слой металла без отключения инертного газа на продувочные пробки до температуры 1560 – 1600 оС во избежание прогара ковша в районе шлакового пояса. После подогрева металла ковш передаётся в разливочный пролёт для перелива металла.
Регулирование расхода аргона осуществлять таким образом, чтобы не допускать сильного оголения металла в районе продувочного пятна и бросков тока по фазам. В то же время продувочное пятно должно отчетливо наблюдаться. Допускается во время отдачи шлакообразующих материалов увеличить расход аргона для быстрого наведения шлака и ускорения процесса десульфурации. Визуальный контроль продувки проводить каждые 5-7 минут на обоих ковшах. После установки ковша в позицию обработки производится замер температуры, окисленности металла и отбор пробы стали и шлака на химический анализ. При необходимости осуществляется замер содержания водорода в жидком металле.
Ступень нагрева выбирается исходя из требуемой скорости нагрева металла. Скорость нагрева определяется также количеством и состоянием шлака, интенсивностью продувки аргоном, количеством присаживаемых материалов.
Во избежание значительной потери температуры металла отдачу большой массы добавок (более 1 тонны) осуществлять в несколько приемов, не более чем по 500 кг за один приём, феррохрома не более 300 кг. При легировании следует учитывать, что при присадке 500 кг материала происходит снижение температуры ориентировочно в следующих пределах, оС:
- углеродсодержащие материалы – 25;
- ферромарганец - 10;
- силикомарганец - 7,5;
- феррохром - 25;
- FeV - 20;
- SiCa - 5;
- С - 25;
- известь -15;
- плавиковый шпат - 10.
Для уменьшения прямого излучения от дуг и уменьшения износа футеровки ковша дуга должна быть закрыта шлаком. Толщина шлакового покрова не менее 25 мм. При необходимости шлак вспенивать углеродсодержащими материалами или алюминиевым концентратом.
Наведение рафинировочного шлака.
Наведение рафинировочного шлака производится присадкой шлакообразующих материалов в необходимом для проведения технологического процесса количестве: известь 8-17 кг/т, плавиковый шпат 2,5-5,0 кг/т, алюминиевый концентрат 1,0-2,0 кг/т. Для ускорения растворения извести увеличить расход аргона, не допуская выбросов металла из ковша.
Количество шлака должно обеспечивать необходимое содержание серы в готовом металле, устойчивое и бесшумное горение дуг, защиту водоохлаждаемых элементов свода от прямого излучения дуг.
Для максимально возможной степени десульфурации стали рекомендуется удаление из шлака кислорода, т.е. его раскисление. В качестве раскислителей использовать алюминиевый концентрат, УСМ, ВУМ, гранулированный или дробленый алюминий в количествах, обеспечивающих наведение хорошо раскисленного белого шлака.
Дачу раскислителей производят после наведения жидкоподвижного шлака.
Допускается для разжижения шлака присаживать в небольшом количестве СШУ или ИГФ.
В процессе наведения шлака отбираются пробы шлака для визуального контроля:
1. Черный шлак имеет высокое содержание (FeO) и (MnO) более 2 %. Содержание этих окислов может быть понижено посредством дачи раскислителей и извести.
2. Серый до коричневого имеет содержание (FeO) и (MnO) от 1 до 2 %. Требуется произвести дополнительное раскисление шлака.
3. Белый до желтого имеет содержание (FeO) и (MnO) менее 1 %. Шлак хорошо раскислен, активно идет процесс удаления серы.
Корректировка химического состава
Корректировка состава металла производится по расчету на целевое содержание ведущих элементов для заданной марки стали.
На марках стали с нерегламентированным содержанием алюминия, содержание алюминия в готовом металле должно быть 0,02 – 0,03 %.
Не допускается содержание алюминия в металле перед модифицированием SiCa-проволокой более 0,040%
При вводе легирующих добавок, в том числе углеродсодержащих материалов, следует обращать внимание на достаточную степень продувки, при необходимости увеличивая расход аргона. После ввода легирующих добавок не менее 5 минут осуществлять продувку для получения гомогенного состава стали до взятия пробы.
Углеродсодержащие материалы и ферросплавы присаживаются в ковш в хорошо раскисленный металл и шлак (содержание алюминия в стали не менее 0,015 %).
Рекомендуется производить науглероживание стали 09Г2С углеродсодержащей проволокой из расчета получения в готовой стали [C] = 0,10-0,12 %, а также содержание алюминия по ходу обработки и в конечном анализе не менее 0,02 %.
После получения химанализа первой пробы вводятся легирующие элементы в необходимом количестве. Микролегирование ванадием производится феррованадием кусковым или FeV-проволокой после шлакообразования, раскисления металла и шлака. Для муфтовых марок стали содержание ванадия должно быть в пределах 0,025-0,030 %.
Для марок стали с содержанием углерода менее 0,25% температура металла на момент ввода ферросплавов должна составлять не менее 1580оС, для марок стали с содержанием углерода более 0,25% температура металла на момент ввода ферросплавов должна составлять не менее 1560оС.
После отдачи последней порции ферросплавов должна производиться выдержка металла при номинальной температуре до обработки силикокальциевой проволокой не менее 10 минут с возможным подогревом металла на низких ступенях. Во время выдержки допускается корректировка химического состава металла ферросплавами общей массой не более 100 кг, кроме FeMo, FeCr.
Количество присаживаемых ферросплавов рассчитывают, исходя из следующих коэффициентов усвоения элементов представленных в таблице 1.5.
Таблица 1.5. - Усвоение элементов из ферросплавов, %
| Элемент ферросплава | Усвоение, % |
| Углерод (из науглероживателя) | 80-90 |
| Марганец | |
| Кремний | 70-80 |
| Хром | 80-90 |
| Никель | |
| Молибден | |
| Ванадий |
Контроль химического состава металла и шлака
Первую пробу отбирать по прибытию ковша на позицию обработки, вторую и последующие пробы – не ранее чем через 5 минут после корректировки химического состава. Количество промежуточных проб определяется сложностью химического состава стали и количеством присаживаемых ферросплавов.
В процессе обработки стали, вместе с первой пробой металла отбирается проба ковшевого шлака, в дальнейшем дополнительно по ходу доводки отбираются еще 2 пробы шлака на химический анализ: после отдачи раскислителей и во время «мягкой» продувки.
Контроль температуры металла
Первый замер температуры производится непосредственно после прибытию ковша в позицию обработки.
Последний замер температуры производится непосредственно перед подачей ковша на разливку, сразу после окончания «мягкой продувки».
Рекомендуется производить промежуточный контроль температуры металла через каждые 5-10 минут работы под током (в зависимости от ступени нагрева). Замер температуры производится не ранее чем через 1-2 минуты после отключения дугового подогрева металла.
Нельзя допускать падение температуры во время внепечной обработки ниже температуры разливки. Во время всей внепечной обработки соблюдатся температурный режим, заключающийся в перегреве металла от заданной температуры разливки на МНЛЗ не менее 20°С для всех марок сталей.
При падении температуры металла более 10 оС/мин., температуру отдачи ковшей необходимо увеличить на 5°С от заказанной мастером МНЛЗ.
За 15 минут до конца внепечной обработки ковша должна быть достигнута номинальная температура обработки, которая на 10-15 оС выше температуры передачи металла на разливку.
Температура передачи металла в стальковше на МНЛЗ является рекомендованной и заказывается сменным мастером МНЛЗ не позднее чем за 20 минут до отдачи ковша на разливку. В случае разливки стали в новых сталеразливочных ковшах или ковшах после промежуточного ремонта (до 3 налива включительно) требуется перегревать металл на 5 градусов от требований таблицы 1.6.
Таблица 1.6. Температура металла перед разливкой Ø150мм
| Марка стали | Тл, 0С | Температура отдачи |  Соотношение Са/АI**
| |||
| 1-го ковша | 2-го и последующих ковшей | 1-го ковша | 2-го и последующих ковшей | |||
| Д8 | 1565-1570 | 1550-1555 | 0,10-0,14 | 0,08-0,12 | ||
| ДБ | ||||||
| 38Г2СФ | ||||||
| 40Х | 1580-1585 | 1565-1570 | 0,10-0,14 | 0,08-0,12 | ||
| 30ХМА | ||||||
| 30-1 | ||||||
| 37ХГФ | ||||||
| 32ХМА-3 | ||||||
| 32Г2 | ||||||
| 32ХГМА | ||||||
| 32ХГ | ||||||
| 26Г1Ф | ||||||
| 26ХМФА | ||||||
| 26ХМФА-1 | ||||||
| 26ХМФА-2 | ||||||
| 20Ф | 1590-1595 | 1575-1580 | 0,10-0,14 | 0,08-0,12 | ||
| 20А | ||||||
| 20ФА | ||||||
| 20-1, 20-2 | ||||||
| 20-3 | ||||||
| 14Г1Ф | ||||||
| 14Г2Ф | ||||||
| 09Г2С | 1595-1600 | 1580-1585 | 0,10-0,14 | 0,08-0,12 | ||
| 10-1 | ||||||
| 10-2 | ||||||
| 10Г2А | ||||||
При разливке стали на МНЛЗ для первых ковшей в серии увеличивается температура отдачи металла на разливку на 5-10 оС от табличных значений.
Модифицирование металла.
Модифицирование металла производится с целью получения глобулярных неметаллических включений и для улучшения разливаемости металла на всех марках стали.
Модифицирование производится путем ввода порошковой силикокальциевой проволоки марки СК-30 либо силикокальциевой проволокой другой марки со скоростью 200-220 м/мин.
Модифицирование SiCa- проволокой производится после завершения всех технологических операций, перед отдачей ковша на разливку в зависимости от содержания алюминия в металле перед модифицированиием согласно таблице 1.7.
Таблица 1.7. - Режим модифицирования металла кальцием в зависимости от содержания алюминия
| Содержание Al в металле после отдачи SiCa. % | Соотношение Ca/Al первый ковш в серии | Соотношение Ca/Al последующие ковши в серии | ||
| min-max | цель | min-max | цель | |
| 0,020-0,030 | 0,10-0,14 | 0,12 | 0,08-0,12 | 0,10 |
| 0,031-0,035 | 0,08-0,10 | 0,09 | 0,07-0,09 | 0,08 |
| 0,036-0,040 | 0,07-0,09 | 0,08 | 0,05-0,07 | 0,06 |
| 0,041-0,050 | 0,05-0,08 | 0,07 | 0,04-0,06 | 0,05 |
| Марки стали по ТУ 14-3Р-82 (ТУ 14-162-70) Al = 0,025-0,030 | 0,11-0,14 | 0,12 | 0,09-0,12 | 0,10 |
При внепечной обработке марок сталей с регламентацией загрязненности металла труб неметаллическими включениями таких как: 20А-1, 20А-2, 20Ф, 20ФА, 13ХФА-1, 13ХФА-2, 25ГФА, 21ХМФАтр, 21ХМФАмуфт, 20ХМФА, 22ХМФАмуфт, 20Х1МФА, 22Х1МФАмуфт, 22Х1МФА, 25Х2М1ФА обеспечить следующие требования:
Перед отдачей ковшей на МНЛЗ содержание Са = 0,0025-0,0035%,
- Al = 0,025-0,030%.
- при этом должно выдерживаться соотношение Са/Al:
- для первого ковша в серии Са/Al = 0,11-0,14;–
- для последующих Са/Al = 0,09-0,12.
Содержание серы в металле перед модифицированием кальцием:
- для сталей 25ГФА, 21ХМФАтр, 21ХМФАмуфт, 20ХМФА, 22ХМФАмуфт, 20Х1МФА, 22Х1МФАмуфт, 22Х1МФА, 25Х2М1ФА - S не более 0,008%;
- для сталей 20А-1, 20А-2, 20Ф, 20ФА, 13ХФА-1, 13ХФА-2 - S не более 0,010%.
Температурный режим внепечной обработки на момент отдачи ферросплавов должен обеспечивать перегрев относительно температуры передачи ковша на МНЛЗ не менее чем на 200С.
Внепечная обработка стали 20КТ должна обеспечить следующие требования:
- содержание серы в металле перед модифицированием кальцием: S≤0,006%;
- содержание элементов после модифицирования кальцием: Ca=0,0015-0,0020%, Al=0,015-0,020%;
- обеспечение соотношения Ca/ Al=0,09-0,11- для первого ковша в серии,
Ca/ Al=0,07-0,09- для последующих ковшей в серии.
Перед отдачей SiCa проволоки и «мягкой» продувкой металл перегревается с целью обеспечения заданной температуры разливки.
После модифицирования кальцийсодержащей проволокой производится обязательная «мягкая» продувка металла без оголения металла. Продолжительность «мягкой» продувки не менее 7 минут на всех марках стали. В этот период запрещается дуговой подогрев, дача любых материалов и проволоки.
Допускается повторное модифицирование металла SiCa проволокой без дополнительного дугового подогрева при:
- получении низкого соотношения Са/Al;
- в случае продолжительности мягкой продувки более 20 минут;
- в случае проведения каких-либо технологических операций после отдачи силикокальциевой проволоки.
Если разливочный пролёт(МНЛЗ) не готов к приему ковша, то необходимая температура поддерживается периодически подогревом металла. Силикокальциевая проволока (или проволока с другим модификатором) в этом случае вводятся при полной готовности разливочного пролета или МНЛЗ к приему ковша с металлом.
Перед отдачей ковша на разливку производится замер температуры металла.
После выхода сталевоза с ковшом в разливочный пролет отключается аргон, на поверхность шлака задается теплоизолирующая смесь вермикулито-лигниновая или вермикулито-древесная в количестве одного мешка типа «биг-бег» (1 м3) на ковш, при необходимости допускается дача теплоизолирующей смеси в количестве двух мешков на ковш; ковш передается на разливку.