Установка ківш-піч (LF) – (АКОС)

Установка ківш-піч або як її називають агрегат комплексної обробки сталі (АКОС) є універсальною, що дозволяє проводити практично всі технологічні операції, передбачені агрегатами СН, LT і DS. Найчастіше АКОС використовується в сполученні з одним з вакуумних агрегатів RH або VD різної варіації. За технологією вищого рівня АКОС є невід'ємною частиною загального технологічного ланцюжка дуплекс-процесу електроплавки сталі ДСП – ківш-піч і служить проміжною ланкою між ДСП і МБЛЗ.

Суть процесу складається у використанні електричного дугового нагріву на завершальній стадії дуплекс-процесу із застосуванням трансформатора з потужністю майже на порядок нижче, ніж у ДСП. В АКОС'і проводиться навуглецювання, десульфурація сталі. Операції по зневуглецюванню і дегазації виконуються у вакуумних агрегатах.

В дійсний час у світі діє більше 700 установок позапічної обробки сталі, включаючи АКОС. В табл. 3.20 наведено параметри АКОС, розроблених різними фірмами і встановлених на різних заводах.

Промислові установки ківш-піч дозволяють досягти максимальної швидкості підігріву від 2 до 6^оС/хв, для ковшів місткістю від 15 до 250 т. Інтенсивність підігріву стримується стійкістю ковша в його верхній частині. На практиці питома електрична потужність становить порядку 1,8 МВт/м². Однак, питома введена потужність знижується зі збільшенням розмірів ковша. Тому швидкість нагріву металу в ковші тим менше, чим більше місткість ковша. Ківш-піч дозволяє точно регулювати температуру сталі перед розливкою з урахуванням її зміни при безперервній розливці сталі.

Таблиця 3.20.Параметри установок ківш-піч різних форм

АКОС-125 працює дуплекс-процесом з ДСП-125 конструкції ВНДІЕТО.

У складі АКОС передбачено наступні пристрої і системи:

- система дугового електропідігріву сталі зі швидкістю 3-5^оС/хв., яка включає систему енергопостачання, трансформатор, траверсу з трьома електродотримачами і алюмінієвими струмопідводами, триангульованою короткою мережею і графітованими електродами;

- система електроустаткування агрегату, яка складається з центрального і виносних пультів управління, в т.ч. автоматизованої системи управління;

- система механізмів укриття ковша, яка включає водоохолоджувальну кришку, механізм підйому кришки;

- механізм переміщення електродів;

- система бункерів і дозувальних пристроїв для подачі сипучих матеріалів у ківш – розкислювачів, легуючих, шлакоутворюючих;

- пристрій для подачі дротових присадок;

- пристрій для вдмухування порошкових матеріалів;

- пристрій для продувки сталі аргоном через пористі вставки;

- система газовідсосу, яка включає евакуацію газу з під кришки і через зонт, встановлений над АКОС;

- контрольні апаратура і пристрої, які забезпечують інформацію про температуру і окисленість металу і шлаку; склад і тиск газу під кришкою; електричні параметри нагріву; тиск і витрату аргону та охолоджувальної води; запас і необхідну витрату матеріалів на заданий процес; положення фурми і датчиків у ковші; тривалість окремих технологічних операцій і циклу позапічної обробки;

- автоматизована система управління багатофункціонального призначення, яка забезпечує збір і обробку інформації перед початком роботи; збір, обробку інформації ходу процесу і оперативне управління процесом по заданій програмі; оповіщення про відхилення від заданих параметрів і порушеннях у роботі механізмів і пристроїв.

Управління ведеться з центрального пульта керування агрегатів шляхом видачі завдання на локальні системи, які забезпечують ведення технологічного процесу (електричний режим, подача кускових і сипучих матеріалів, подача дротових розкислювачів, подача нейтрального газу і вдмухування порошків). Спостереження за різними періодами процесу здійснюється за допомогою телеекрана.

В табл. 3.21 наведено основні характеристики АКОС-125 конструкції ВНДІЕТО, розрахованої на обробку до 1,2 млн. т сталі на рік.

Таблиця 3.21.Основні технічні характеристики АКОС-125

Система електроустаткування агрегату містить в собі центральний пульт управління, виносні пульти, шафи і панелі керування з апаратурою управління і КВП. Центральний пульт і шафи розміщаються в єдиному пультовому приміщенні, виносні пульти – безпосередньо у виконавчих механізмів і пристроїв. Агрегат оснащено автоматизованою системою управління із застосуванням мікропроцесорних засобів, які охоплюють основні технологічні операції. Система має можливість здійснювати зв'язок з верхнім рівнем автоматизації (АСУ цеху).

На трубопрокатному заводі ім. К. Лібкнехта введено у дію комплекс VD-LF (АКОС), розрахований на обробку 400 тис. т на рік колісної і бандажної сталі, отриманої в мартенівських печах. Комплекс включає установку для скачування шлаків, обладнану спеціальним гребком – маніпулятором, поміщеним в камеру з оглядовим вікном. Після скачування пічного шлаку і наведення покривного шлаку ківш з металом за допомогою самохідного електровізка передається до установки АКОС, накривається кришкою-склепінням із захисним екраном. Установку обладнано трансформатором потужністю 12 МВА, електродотримачами з трьома електродами, до яких підводиться струм силою 31,4 кА і напругою 150-320 В з регулюванням по 12 ступеням. В днищі ковша є пористі вставки, через які подається аргон під тиском 3 атм. Витрата аргону на продувку 25-500 л/хв. АКОС обладнано також фурмою для продувки зверху, дозувальними пристроями для подачі розкислювачів і легуючих. Швидкість нагріву металу в ковші близько 3 ^оС/хв, тривалість обробки 25-35 хв. Після обробки сталі в ковші-печі ківш з металом передається в камеру вакуумування VD. Вакуумну установку обладнано 4-х східчастим вакуумним пароструминним ежекторним насосом, який забезпечує залишковий тиск до 200 Па (~1,5 мм рт. ст.). Передбачено також продувку металу аргоном через пористі вставки в днищі ковша під тиском 3 атм з витратою 50-500 л/хв. Сталь обробляється протягом 20-25 хв, що дозволяє одержувати залишковий вміст водню на рівні 2 ррm (0,0002 %) і кисню на рівні 100 ррm (0,01%). Обробці піддається до 10 марок флокеночуттєвих сталей, що дозволяє уникнути більш дорогого і трудомісткого процесу противофлокенної термічної обробки.

Установка ківш-піч спеціальної конструкції. В цьому випадку, якщо немає ковшевоза і можливості використання кранових ресурсів по різним виробничим причинам обмежено, досить позитивно зарекомендувала себе установка ківш-піч з поворотним столом, розрахована на прийом як мінімум двох ковшів. Відразу після установки на поворотний стіл ківш повертається в позицію нагріву на стенді (при піднятій кришці ковша з електродами) і починається процес обробки.

Наступний ківш встановлюється на друге прийомне місце стола і «очікує» закінчення обробки сталі в першому ковші.

В цій позиції можна почати гомогенізацію сталі шляхом продувки інертним газом. Після обробки першого ковша стіл повертається і ковші, таким чином, міняють позиції. Для забезпечення проміжної зміни ковшів досить тільки одного розливочного крана. На установці ківш-піч з індивідуальним поворотним стендом і двома приймальнями місцями ківш з металом може подаватися в різні позиції. Тим самим, можливий вибір спеціальної позиції ковша для введення в розплав порошкового дроту без порушення інших технологічних операцій.

Як додатковий варіант є концепція здвоєної установки ківш-піч.