Доведення сталі на установці піч-ківш
Перехід на безперервне розливання, з одного боку, та безперервне підвищення вимог до якості сталі, з іншого, призвели до необхідності створення спеціальної установки доведення сталі (УДС). Випадок установки, що став звичайним і обов'язковим, передбачає можливість завершення процесу розкислення-легування сталі в більш сприятливих умовах, ніж у сталеплавильному агрегаті під час випуску плавки, і регулювання температури металу шляхом його охолодження. Для цього встановлення обладнується засобами: продування металу аргоном; введення в метал розкислювальних та легуючих присадок, включаючи у вигляді звичайного дроту (алюміній) та порошкового дроту (ЩЗМ, РЗМ) за допомогою трайб-апарату.
Однак такий варіант установки ковшового доведення сталі вимагає дуже високого перегріву металу до кінця окислювального рафінування його в сталеплавильному агрегаті, що негативно позначається на стійкості футерування агрегату і ковша, а також газонасиченості металу. Тому виникла потреба забезпечувати нагрівання металу в ковші, використовуючи електричну енергію. Були випробувані індукційний, дуговий та плазмоводуговий варіанти нагріву. Найбільш прийнятним варіантом виявився електродуговий нагрівання.
Встановлення доведення сталі в ковші з нагріванням металу з'явилося понад 40 років тому і отримало назву піч-ківш. Схема найпростішого варіанта такої установки наведено на рис. 116.
Нагрівання металу здійснюється електричною дугою, яка утворюється між графітовими електродами, опущеними в шлак, і металом.
Можливість нагрівання металу в ковші дозволяє: - знизити перегрів металу в сталеплавильному агрегаті; провести розкислення-легування з підвищеною витратою матеріалів; забезпечити глибоку десульфурацію металу шляхом наведення високоосновноговідновлювального шлаку. Крім того, на такій установці високоефективно використовується продувка аргоном металу. Ця продування забезпечує не тільки дегазацію металу, але і перемішування його, завдяки чому прискорюється розплавлення феросплавів, що присаджуються в ківш, і гомогенізація розплаву за хімічним складом і температурою, істотно покращується взаємодія металу і шлаку, тобто десульфурація металу.
По суті, сучасні установки піч-ківш дозволяють успішно провести доведення сталі, використовуючи всі елементи ковшового доведення, крім вакуумування. Це дає підставу вважати їх найдосконалішою технікою, що використовується в даний час для ковшового доведення сталі.
У киснево-конвертерному цеху ВАТ “ММК” у 2000 р. введено в експлуатацію установку піч-ківш німецької фірми “ФУКС-Системтехнік” місткістю 370 т. Ця фірма почала постачати установки піч-ківш у 1985 р. Перші її установки мали місткість ківша до 50 т та потужність трансформатора до 10 МВС. Магнітогорський варіант установки є найбільш досконалим видом такої техніки не тільки за місткістю ковша та потужністю трансформатора (45 МВС), але й за можливостями більш ефективного проведення операцій з доведення сталі та використання установки загалом.
Підвищенню ефективності використання установки сприяють багато вдосконалень конструкції, особливо в частині електронагрівання, у тому числі обслуговування двох стендів одним трансформатором і одним комплектом електродів з поворотними електродотримачами (двопозиційна установка). У частині регулювання хімічного складу металу передбачені: продування металу аргоном через два пористі блоки в дні ковша і через занурювальну фурму; подача в ківш всіх матеріалів, необхідних для наведення шлаку, розкислення-легування танавуглерожування металу.
Описувана установка піч-ківш (КПК) використовується як в якості єдиного способу ковшової обробки сталі, так і в поєднанні з комбінованою установкою вакуумування сталі (КУВС), що давно діє. У зв'язку з цим можливі три схеми просування металу: конвертер-УПК-МНЛЗ; конвертер-КУВС-УПК-МНЛЗ; конвертер-КПК-КУВС-МНЛЗ.