Довършителна обработка на стомана в пещта черпак
Преходът към непрекъснато леене, от една страна, и непрекъснатото повишаване на изискванията за качество на стоманата, от друга страна, доведоха до необходимостта от създаване на специална единица за довършителна обработка на стоманата (SFS). Опцията за инсталиране, която стана обичайна и задължителна, осигурява възможността за завършване на процеса на дезоксидация-легиране на стоманата при по-благоприятни условия, отколкото в стоманодобивната единица по време на изваждането на стопилката, и контролиране на температурата на метала чрез охлаждане. За тази цел инсталацията е оборудвана със следните средства: продухване на метала с аргон; въвеждане на дезоксидиращи и легиращи добавки в метала, включително под формата на обикновена тел (алуминий) и тел с флюсова сърцевина (SchZM, RZM) с помощта на триб апарат.
Въпреки това, такъв вариант на инсталация за довършителна обработка на кофата на стомана изисква много високо прегряване на метала до края на окислителното му рафиниране в стоманодобивната единица, което се отразява неблагоприятно върху издръжливостта на облицовката на единицата и кофата, както и насищането на метала с газ. Поради това стана необходимо да се осигури нагряване на метала в кофата с помощта на електрическа енергия. Бяха тествани опции за индукционно, дъгово и плазмено-дъгово нагряване. Електродъговото отопление се оказа най-приемливият вариант.
Инсталацията за довършване на стомана в кофа с метално нагряване се появи преди повече от 40 години и се наричаше кофа пещ. Диаграмата на най-простата версия на такава инсталация е показана на фиг. 116.
Нагряването на метала се извършва от електрическа дъга, която се образува между графитните електроди, спуснати в шлаката, и метала.
Възможността за нагряване на метала в кофата позволява: да се намали прегряването на метала в стоманодобивния агрегат; извършва дезоксидация-легиране с повишена консумация на материали; осигурете дълбоко десулфуриране на метала, като вземете силно основношлака за възстановяване. В допълнение, продухването на метал с аргон е много ефективно в такава инсталация. Това продухване осигурява не само дегазиране на метала, но и неговото смесване, поради което се ускорява топенето на феросплавите, добавени към кофата, и хомогенизирането на стопилката по отношение на химическия състав и температурата, взаимодействието на метала и шлаката, т.е. десулфуризацията на метала, значително се подобрява.
По същество модерните инсталации за черпачна пещ позволяват успешното довършване на стомана, като се използват всички елементи на черпачната обработка, с изключение на вакуумирането. Това дава основание да ги считаме за най-модерната техника, използвана в момента за довършителна обработка на стомана в кофа.
В кислородно-конверторния цех на ОАО MMK през 2000 г. е пусната в експлоатация пещна единица на немската фирма FUKS-Systemtekhnik с капацитет 370 т. Тази компания започва да доставя агрегати на пещна кофа през 1985 г. Първите й единици са с капацитет на кофата до 50 тона и капацитет на трансформатора до 10 MVD. Магнитогорският вариант на инсталацията е най-модерният тип такова оборудване не само по отношение на капацитета на кофата и мощността на трансформатора (45 MVD), но и по отношение на възможностите за по-ефективни операции по довършителни работи на стоманата и използването на инсталацията като цяло.
Много подобрения в конструкцията допринасят за повишаване на ефективността на използване на инсталацията, особено по отношение на електрическото отопление, включително поддръжката на две стойки с един трансформатор и един комплект електроди с въртящи се електрододържачи (двупозиционна инсталация). По отношение на регулирането на химичния състав на метала са предвидени: продухване на метала с аргон през два порести блока в дъното на кофата и през потопяема фурма; доставка на кофата на всички материали, необходими за насочване на шлаката, дезоксидация-легиране иметална карбуризация.
Описаната кофа пещ (LFU) се използва както като единствен метод за обработка на кофа на стомана, така и в комбинация с дългогодишна комбинирана инсталация за обезгазяване на стомана (KUVS). В тази връзка са възможни следните три схеми за придвижване на метала: конвертор-UPK-CCM; конвертор-КУВС-УПК-ССМ; конвертор-UPK-KUVS-CCM.