Глава 7. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИНЖЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В РАЗЛИВОЧНЫХ КОВШАХ

В условиях усиления конкуренции на рынке металла обеспечение оптимального сочетания стоимостных и качественных показателей выпускаемой металлопродукции, отвечающего интересам производителя и потребителя, имеет важное экономическое значение.

При реализации технологических процессов, направленных на улучшение эксплуатационных свойств выплавляемой стали, в общем объеме затрат, определяющих в конечном счете цену на металл, известную долю занимают расходы, связанные с дополнительным потреблением огнеупорных изделий, энергоносителей и специальных материалов (реагентов). Уровень этих расходов зачастую обусловлен спецификой применяемых способов внепечной обработки стали и конструктивными параметрами используемого при этом оборудования. Поэтому заметного повышения эффективности разрабатываемых технологий воздействия на жидкий металл вне плавильных агрегатов можно достичь за счет применения новых технических решений, обеспечивающих сокращение энергетических, материальных и трудовых затрат [138].

Проблема ресурсосбережения требует комплексного подхода, предполагающего выполнение теоретических и экспериментальных исследований, а также конструкторско-технологических разработок, результаты которых позволили бы оптимизировать технологические параметры реализуемых процессов ковшовой металлургии, снизить удельные расходы огнеупоров, электроэнергии и инертного газа, а также повысить степень усвоения вводимых в расплав реагентов.

Для разработки эффективных мероприятий по снижению удельного расхода огнеупорных изделий, применяемых в агрегатах внепечной обработки стали, необходимо знать основные причины, вызывающие повышение затрат на огнеупоры различного назначения. К этим причинам следует, прежде всего, отнести увеличение длительности пребывания жидкой стали в ковше с момента начала ее выпуска из плавильного агрегата и до начала разливки. Оно связано с проведением ряда технологических операций на установках доводки металла. По данным работы [129], продолжительность цикла передачи ковша от конвертера или плавильной печи к месту разливки в случае выполнения комплексной обработки стали может составлять от 50 до 300 мин. Такие длительные тепловые нагрузки приводят к преждевременному выходу из строя далее высококачественных керамических изделий, применяемых для футеровки ковша.

Немаловажным фактором, отрицательно влияющим на стойкость футеровки ковша, особенно ее верхней части, является высокоокисленный конечный шлак, попадающий на зеркало металла после окончания его выпуска. Агрессивное воздействие такого шлака на футеровку во много раз усиливается при интенсивном перемешивании стали в процессе ее продувки инертным газом. Следует отметить, что мощные потоки металла, циркулирующие в перемешиваемой ванне, могут вызвать быстрый механический износ омываемых ими участков кирпичной кладки или наливной футеровки, в результате чего потребуется вывод ковша из эксплуатации для проведения внепланового ремонта износившегося участка или полной замены кирпичной кладки.