Wytapianie stali w piecu elektrycznym z zastosowaniem technologii spienionego żużla
Instalacja wytwarzania stali wyposażona jest w jeden piec łukowy o pojemności płynu ok. 48 Mg wyposażony m.in. w: transformator 20 MVA z elektrodami o średnicy 508 mm oraz palniki tlenowo-gazowe firmy LABEA o łącznej mocy 7,5 MW z funkcją pracy lancy tlenowej, wyposażone w dysze do podawania węgla i wapna.
Proces roztapiania i topienia wsadu odbywa się z wykorzystaniem technologii spieniania żużla i świeżenia kąpieli. Spienianie żużla polega na wytwarzaniu pęcherzyków CO w objętości żużla lub w wyniku przechodzenia C z kąpieli metalowej do żużla. Po uzyskaniu wymaganych parametrów płynnej stali (temperatura, i aktywności tlenu) następuje spust kąpieli do kadzi lejniczej.
Standardowe parametry kąpieli metalowej po procesie spienionego żużla bezpośrednio przed spustem z pieca, powinny być następujące:
• zawartość tlenu aktywnego w kąpieli: 400 - 900 ppm,
• zawartość C w kąpieli: 0,05 - 0,20 %,
• temperatura kąpieli: 1600 - 1670 °C
Spust stali z pieca jest bezżużlowy. Podczas spustu stali z pieca do kadzi dodaje się dodatki stopowe. W końcowej fazie spustu jest odcinany żużel piecowy z wykorzystaniem systemu detekcji żużla (obraz z kamery termowizyjnej). Stal po spuście z pieca jest przekazywana do jednej z piecokadzi gdzie jest realizowany proces rafinacji.
Obróbka pozapiecowa stali
Podczas rafinacji w piecokadzi są realizowane procesy uzupełniania składu chemicznego kąpieli (do wymaganego dla wytapianego gatunku), odsiarczania, modyfikacji wtrąceń niemetalicznych, odtleniania stali i ustalenia optymalnej temperatury ciekłej stali przed przekazaniem do odgazowania próżniowego
Po zakończeniu obróbki w piecokadzi stal przekazywana jest do odgazowania próżniowego na urządzeniu VD. Przed rozpoczęciem obróbki na piecokadzi zostaje naprowadzony żużel rafinacyjny z wykorzystaniem wapna metalurgicznego i żużla syntetycznego. W trakcie procesu rafinacji, żużel odtleniany jest za pomocą Al granulowanego.
Żużel rafinacyjny odgrywa szczególną rolę w jakości i czystości wytwarzanej stali.
Najważniejszymi cechami żużli rafinacyjnych są: zdolność do głębokiego odsiarczania stali, asymilacji tlenkowych wtrąceń niemetalicznych, utrzymanie w czasie rafinacji niskiej zawartości tlenu w stali. Spełnienie tych cech jest uwarunkowane uzyskaniem, w czasie procesu rafinacji, odpowiedniego składu chemicznego żużla.
Proces odgazowania -VD/VOD
Proces odgazowania próżniowego jest realizowany w urządzeniu VD. Podstawowym elementem urządzenia jest zbiornik próżniowy z próżnioszczelną pokrywą oraz pompa próżniowa, zasilana parą wodną w ilości 15 Mg/h i temp. 200-250oC.
Urządzenie jest przeznaczone do produkcji stali o obniżonej zawartości tlenu, wodoru i azotu (odgazowanie próżniowe - system VD). Po zakończeniu procesu VD płynna stal jest przekazywana na linię ciągłego odlewania stali lub we wlewnice. W praktyce uzyskuje się próżnię poniżej 2 Tr. Wielkość ta pozwala na osiągnięcie założonych po odgazowaniu zawartości wodoru i azotu Proces odgazowania próżniowego uznaje się za skuteczny jeżeli zawartość wodoru w kąpieli, przed wydaniem do odlewania, nie przekracza 2,0 ppm (wartości mierzone praktycznie 0,8 –2,0 ppm) , zawartość azotu -poniżej 0,010 %.
Linia ciągłego odlewania stali
2. Schemat
Zakład Stalownia:
