Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали
Освещены вопросы применения карбида кальция как одного из технологических приемов внепечной обработки металла. Висвiтлено питання використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв позапiчної обробки металу. Calcium carbide usage as a technological method of secondary metallurgy is high...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2010
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49898 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали / А.В. Пащенко, В.В. Акулов, Т.В. Горяинова, С.А. Сбитнев // Металл и литье Украины. — 2010. — № 6. — С. 12-14. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859615968779567104 |
|---|---|
| author | Пащенко, А.В. Акулов, В.В. Горяинова, Т.В. Сбитнев, С.А. |
| author_facet | Пащенко, А.В. Акулов, В.В. Горяинова, Т.В. Сбитнев, С.А. |
| citation_txt | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали / А.В. Пащенко, В.В. Акулов, Т.В. Горяинова, С.А. Сбитнев // Металл и литье Украины. — 2010. — № 6. — С. 12-14. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | Освещены вопросы применения карбида кальция как одного из технологических приемов внепечной обработки металла.
Висвiтлено питання використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв позапiчної обробки металу.
Calcium carbide usage as a technological method of secondary metallurgy is highlighted.
|
| first_indexed | 2025-11-28T19:11:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
12 1�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’201012 1�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010
УДК 621.46.047
А. В. Пащенко, В. В. Акулов, Т. В. Горяинова, С. А. Сбитнев
ОАО «Алчевский металлургический комбинат», Алчевск
Применение карбида кальция как один из способов
внепечной обработки стали
Освещены вопросы применения карбида кальция как одного из технологических приемов внепечной обработки
металла
Ключевые слова: смесь, кристаллизатор, шлак, эксперимент, карбид кальция
В связи с освоением новых марок стали с после-
дующей разливкой на машине непрерывной
разливки стали № 1 (МНЛЗ) наиболее важным и
актуальным становится вопрос поиска оптималь-
ного варианта внепечной обработки стали, который
позволит максимально качественно выполнять вне-
печную обработку и при этом минимизировать затра-
ты на выполнение всех операций внепечной обра-
ботки стали��
В мартеновском цехе ОАО «АМК» одна из ста-
дий внепечной обработки стали – перелив металла��
В процессе длительной работы избран именно этот
вариант�� Его главная задача – отсечка печного ста-
леплавильного шлака�� При этом во время проведе-
ния перелива одновременно выполняются операции:
наведение синтетического шлака, десульфурация,
раскисление, продувка инертным газом, утепление
зеркала металла�� С учетом того, что металл, выпус-
каемый из двухванного сталеплавильного агрегата
(ДСПА), имеет большую окисленность (от 800 до
1300 ррm), затраты на снятие окисленности (раскис-
ление металла) довольно велики�� На переливе для
удаления избытка кислорода в металле вводили до
400 кг чушкового алюминия�� Учитывая его значи-
тельную стоимость (9784 грн�� за 1 т, цена 2006 г��),
на ОАО «АМК» вели поиск альтернативного, более
эффективного материала и разработку технологии
его применения��
«Современная металлургия изыскивает не только
технически эффективные, но и экономичные техно-
логии�� Одна из труднореализуемых задач сталепла-
вильного производства – максимально возможное
снижение содержания оксидных неметаллических
включений (НВ) перед разливкой для обеспечения
удовлетворительной жидкотекучести при непрерыв-
ной разливке стали, и, следовательно, качества ста-
ли�� Известно, что в процессе внепечной обработки
полного удаления НВ не происходит, поэтому це-
лесообразно ограничивать окисленность металла
перед раскислением всеми возможными способами
и тем самым уменьшить количество, образующихся
при раскислении НВ�� Карбид кальция, являясь вос-
становителем, снижает окислительный потенциал
ковшевого шлака, угар раскислителей и количество
неметаллических включений�� СаО как продукт раз-
ложения СаС2 повышает основность шлака, увели-
чивает скорость и степень десульфурации стали на
этапах ее внепечной обработки» [1]��
В мартеновском цехе ОАО «АМК», как один из ва-
риантов, разработана технология применения карби-
да кальция для раскисления и внепечной обработки
стали при переливе�� Применение карбида кальция
начали в июле 2006 г��, провели 23 плавки�� С октября
2006 г�� начались промышленные испытания исполь-
зования карбида кальция (далее по тексту CaC2) для
раскисления стали при переливе вместо частичной
замены чушкового алюминия��
Карбид кальция был поставлен НПО «Карбид»
(г�� Волгоград) в жестяных банках развесом по 23 кг��
После установки сталеразливочного ковша на стенд
перелива и засыпки канала шиберного затвора стар-
товыми смесями в ковш забрасывали от 5 до 9 ба-
нок СаС2 (в зависимости от марки стали) развесом
по 23 кг (115-207 кг на плавку)��
После начала перелива металла в ковш вво-
дился чушковый алюминий в количестве 130-210 кг
(в зависимости от сортамента), затем – твердая шла-
кообразующая смесь в количестве 2,6-2,8 т на 300 т
стали�� На стали марок 1006, 06ВТЕР, 1В06, С06ЕSМ
и аналогах с содержанием углерода в готовой стали
0,02-0,06 % не рекомендуется обработка СаС2 при
переливе, так как при использовании СаС2 частично
протекает процесс науглераживания стали за счет
углерода в СаС2��
Опробование СаС2 при внепечной обработке
стали на УКП положительных результатов не дало,
поскольку при обработке стали на установке ковш-
печь устраняется использование перемешивания
струи при выпуске стали, а энергии для перемеши-
вания металла в ковше при продувке аргоном явно
недостаточно�� Банки с карбидом кальция плавали на
поверхности металла до конца обработки плавки на
УКП��
В результате внепечной обработки стали СаС2
на переливе при окисленности плавок 800 ррm на
выпуске из ДСПА плавок с окисленностью более 200
ррm в начале обработки на УКП ее не было�� При уве-
личении окисленности стали более 1000 ррm на вы-
пуске из ДСПА она перед обработкой на УКП возрас-
тала прямопропорционально и превышала 200 ррm��
При использовании СаС2 содержание СаО в
шлаках увеличивается на 3-6 % за счет СаО,
12 1�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’201012 1�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010
Таблица 1
Расчет экономической эффективности от использования карбида кальция при переливе стали
Наименование Ед. изм.
Плавки с применением СаС2 Плавки без применения СаС2
расход цена, грн./т сумма, грн. расход цена, грн./т сумма, грн.
Объем производства т 74044,6 248 – 162679 543 –
Расход на переливе
СаС2 кг/т 0,469 5900 2,767 – – –
Al чушковый кг/т 0,6 9932,6 5,96 1 9932,6 9,932
Итого – – – 8,727 – – 9,932
Расход на УКП
Al проволока кг/т 0,744 14821,07 11,027 0,873 14821,07 12,939
Al гранул�� кг/т 0,25 11765,02 2,941 0,30 11765,02 3,53
Al чушковый кг/т 0,29 9932,60 2,88 0,229 9932,60 2,275
Известь кг/т 3,03 180,63 0,547 3,604 180,63 0,651
Итого – – – 18,056 – – 19,714
Всего – – – 26783 – – 29,646
образующегося при разложении СаС2, и раскисления
стали образовавшимся кальцием�� Основность шла-
ка за счет этого увеличивается на 1,0-1,5 единицы и
составляет 5-6�� Шлаки, образовавшиеся в ковше при
применении СаС2, густые�� Поэтому необходимым
условием обеспечения жидкоподвижности шлаков в
этом случае является увеличение содержания Al2O3
в шлаке, которое определяется из условия
2 3Al O
В = 0,25÷0,35.
Содержание Al2O3 в шлаке должно быть
Al2O3 =
0,25 0,35
В
÷
= 5,5
0,3
= 18, 3 %.
В связи с тем, что часть чушкового алюминия за-
менена карбидом кальция, содержание Al2O3 в шла-
ках составляет 6-10 %, поэтому в шлаки необходимо
добавлять Al2O3, то есть алюмофлюс��
Расчет экономической эффективности от исполь-
зования карбида кальция при переливе стали приве-
ден в табл�� 1��
Снижение затрат составляет
ΔС = 29,646 – 26,783 = 2,863 грн./т.
Расчет выполнен по результатам с использовани-
ем СаС2 при переливе стали в ноябре 2006 г�� в коли-
честве 35 т по сравнению с показателями в августе
и сентябре 2006 г�� без использования СаС2�� При рас-
чете использованы цены декабря 2006 г��
Одновременно с этим при использовании СаС2
образуется шлак с большой основностью, что спо-
собствует снижению длительности обработки на
УКП�� Средняя длительность обработки плавки, на
которой применялся СаС2 – 79,56 мин, на обычных
(август, сентябрь 2006 г��) – 98,18 мин��
Увеличение производительности УКП, %
98,18 79,56 1 00 %
98,18
− ⋅ = 18,97.
Снижение себестоимости стали, в грн��/т
18,97 1 18,09 0,1
100 18,97
⋅
⋅
+
= 1,883,
где 118,09 грн��/т – условно-постоянные расходы по
ЦНРС; 0,1 – доля влияния на снижение длительно-
сти обработки стали на УКП за счет улучшения под-
готовки шлака на переливе с применением СаС2��
Всего снижение затрат составило, в грн��/т
ΔЭ = 2,863 + 1,883 = 4,746.
Использование СаС2 при переливе стали приво-
дит к частичной замене чушкового алюминия, сниже-
нию затрат на алюмосодержащие материалы, сни-
жению продолжительности обработки стали на УКП��
Сортамент обработанных карбидом кальция марок
стали представлен в табл�� 2��
В стали марок 1006, 06ВТЕР, 1В06, С06ЕSМ с со-
держанием углерода 0,02-0,06 % в готовом виде об-
работка на переливе СаС2 не проводилась��
Следует отметить, что раскисляющая способ-
ность карбида кальция определяется кинетикой про-
текания реакции разложения карбида кальция при
контакте с жидким металлом на составляющие, ко-
торые включают в себя нагрев банок, расплавление
их, протекание реакции разложения СаС2 на состав-
ляющие и реакции раскисления металла кальцием и
углеродом��
Выводы
Применение карбида кальция при внепечной об-
работке металла позволяет снизить затраты доро-
гостоящих материалов и время внепечной обработки
металла, а также улучшить качественные показатели
стали��
Таблица 2
Сортамент обработанных карбидом кальция марок
стали
Сортамент т %
Бескремнистая сталь марок:
1008, 1010, 1L20, 1W23, НSLA-0655 27028,8 31,61
Спокойная сталь марок:
3сп, А283D, St 37-2, BVA 18830,8 22,03
Низколегированная сталь марок: S275IR,
S355I2G3, A516-70, A572-50, 09Г2С 39635,4 46,36
Всего 85495 100
1� 1�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’20101� 1�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 6 ’2010
ЛИТЕРАТУРА
1�� Свяжин А. А., Крушке Э., Свяжин А. Г. Применение карбида кальция при выплавке низкоуглеродистой стали
// Металлург�� – 2004�� – № 11�� – С�� 43-45��
Пащенко А. В., Акулов В. В., Горяінова Т. В., Сбiтнєв С. А
Використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв
позапічної обробки сталi
Висвiтлено питання використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв позапiчної обробки металу.
Анотація
mixture, mold, slag, experiment, calcium carbide
Keywords
Paschenko A., Akulov V., Goryainova T., Sbitnev S.
Usage of calcium carbide as a technological method of secondary
metallurgy.
Calcium carbide usage as a technological method of secondary metallurgy is highlighted.
Summary
Поступила 25��03��10
суміш, кристалізатор, шлак, експеримент, карбід кальцію
Ключові слова
УДК 621.745.5.01
А. А. Чайковский, О. С. Хасан, Е. А. Литвинец
Национальный технический университет Украины «КПИ», Киев
Прогнозирование свойств чугуна с шаровидным графитом
при модифицировании в литейной форме
Предложено прогнозирование структуры и свойств чугуна с шаровидным графитом проводить по результатам
компьютерного термического анализа исходного серого чугуна. Установлено влияние сфероидизирующего
модифицирования чугуна в литейной форме на изменение характеристик кривых охлаждения. Проведенные
исследования позволили разработать принципиальную схему прогнозирования свойств чугуна с шаровидным
графитом по кривой охлаждения серого чугуна
В современных условиях промышленного произ-
водства к качеству металлопродукции предъяв-
ляются жесткие требования при одновременном
снижении материальных затрат и энергетических
ресурсов�� Одним из способов уменьшения затрат
Ключевые слова: чугун, шаровидный графит, внутриформенное модифицирование, кривые охлаждения,
термический анализ, прогнозирование
является производство чугунных отливок с требуе-
мыми свойствами в литом состоянии�� Метод моди-
фицирования в литейной форме минимально влияет
на окружающую среду, обеспечивает производство
отливок с заданными свойствами в литом состоянии,
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49898 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T19:11:51Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Пащенко, А.В. Акулов, В.В. Горяинова, Т.В. Сбитнев, С.А. 2013-09-29T18:45:06Z 2013-09-29T18:45:06Z 2010 Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали / А.В. Пащенко, В.В. Акулов, Т.В. Горяинова, С.А. Сбитнев // Металл и литье Украины. — 2010. — № 6. — С. 12-14. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49898 621.46.047 Освещены вопросы применения карбида кальция как одного из технологических приемов внепечной обработки металла. Висвiтлено питання використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв позапiчної обробки металу. Calcium carbide usage as a technological method of secondary metallurgy is highlighted. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали Використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв позапічної обробки сталi Usage of calcium carbide as a technological method of secondary metallurgy Article published earlier |
| spellingShingle | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали Пащенко, А.В. Акулов, В.В. Горяинова, Т.В. Сбитнев, С.А. |
| title | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали |
| title_alt | Використання карбiду кальцiю як одного з технологiчних прийомiв позапічної обробки сталi Usage of calcium carbide as a technological method of secondary metallurgy |
| title_full | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали |
| title_fullStr | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали |
| title_full_unstemmed | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали |
| title_short | Применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали |
| title_sort | применение карбида кальция как один из способов внепечной обработки стали |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49898 |
| work_keys_str_mv | AT paŝenkoav primeneniekarbidakalʹciâkakodinizsposobovvnepečnoiobrabotkistali AT akulovvv primeneniekarbidakalʹciâkakodinizsposobovvnepečnoiobrabotkistali AT gorâinovatv primeneniekarbidakalʹciâkakodinizsposobovvnepečnoiobrabotkistali AT sbitnevsa primeneniekarbidakalʹciâkakodinizsposobovvnepečnoiobrabotkistali AT paŝenkoav vikoristannâkarbidukalʹciûâkodnogoztehnologičnihpriiomivpozapíčnoíobrobkistali AT akulovvv vikoristannâkarbidukalʹciûâkodnogoztehnologičnihpriiomivpozapíčnoíobrobkistali AT gorâinovatv vikoristannâkarbidukalʹciûâkodnogoztehnologičnihpriiomivpozapíčnoíobrobkistali AT sbitnevsa vikoristannâkarbidukalʹciûâkodnogoztehnologičnihpriiomivpozapíčnoíobrobkistali AT paŝenkoav usageofcalciumcarbideasatechnologicalmethodofsecondarymetallurgy AT akulovvv usageofcalciumcarbideasatechnologicalmethodofsecondarymetallurgy AT gorâinovatv usageofcalciumcarbideasatechnologicalmethodofsecondarymetallurgy AT sbitnevsa usageofcalciumcarbideasatechnologicalmethodofsecondarymetallurgy |