Разработка усовершенствованной технологии выплавки стали типа 20ГЛ в индукционной печи

Задачей работы является усовершенствование технологии выплавки стали 20ГЛ, используемой для производства отливок для грузовых вагонов на «Литейно-механическом заводе», Ташкент. Объект исследования – индукционная тигельная печь (ИТП) средней частоты (500 Гц) вместимостью 6 т.

Одним из достоинств ИТП является то, что выделение энергии происходит непосредственно в загрузке, без промежуточных нагревательных элементов. Но это достоинство является причиной и основного недостатка этих печей, – относительно холодных шлаков, которые нагреваются только от металла. Это, в свою очередь, не позволяет активно рафинировать сталь.

Проанализировали 19 плавок. Химический состав шихты аналогичен выплавляемой марке стали. Количество плавок в сутки – 1. Среднее время плавки составляет 239 мин., расход энергии – 769 кВт·ч/т (из которых 16,3% на холодный старт и 7% – на простои). На некоторых плавках наблюдается повышенное содержание фосфора и серы, [P]=0,06%; [S]=0,04%, причем содержание фосфора по ходу плавки росло.

Для уменьшения расхода электроэнергии рекомендуется проводить 2 и более плавки друг за другом и внедрить в технологическую цепочку имеющийся в цехе агрегат ковш-печь вместимостью 6 т для десульфурации расплава.

В ИТП возможно создать условия для удаления фосфора за счет нагрева шлака плазмотроном и подачи газообразного кислорода.

По результатам расчетов, для снижения содержания фосфора с [P]н=0,06% до [P]к=0,02% необходимо подать 1,80 м3/т кислорода.

Внедрение газообразного кислорода в ИТП позволит использовать относительно дешевые сорта лома с повышенным содержанием фосфора и сократить расход электроэнергии вследствие использования тепла химических реакций.