Optymalizacja technologii wytwarzania kęsisk płaskich w MSP S.A. Oddział w Krakowie

• Autorzy: Borecki M. , Ostafin Sz.

Warianty tytułu

EN

Optimisation of slab production technology at MSP S.A., Cracow Branch

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono cechy zoptymalizowanej technologii wytwarzania kęsisk płaskich, która została opracowana dla Stalowni Mittal Steel Poland S.A. Oddzial w Krakowie w wyniku pracy realizowanej wspólnie przez IMŻ i Mittal Steel Poland (MSP) S.A.. Punktem wyjściowym dla podjętych prac był stan technologii wytwarzania kęsisk płaskich na koniec 2003 roku, gdy obecny Krakowski Oddział MSP S.A. był częścią koncernu Polskie Huty Stali. Proces produkcyjny charakteryzował się wówczas brakiem stabilności parametrów technologicznych, dużym przetlenieniem stali oraz wysoką zawartością tlenków żelaza w żużlu kadziowym. Pociągało to za sobą wysokie zużycie aluminium na tonę stali i problemy wynikające z obecności w stali zanieczyszczeń - głównie tlenku glinu. Celem prowadzonych prac badawczo-rozwojowych była optymalizacja technologii wytwarzania odlewanych stalowych kęsisk płaskich na wszystkich, etapach produkcji. Podstawą do optymalizacji istniejącej technologii wytwarzania odlewanych stalowych kęsisk płaskich, od procesu konwertorowego poprzez spust i obróbkę kadziową, na ciągłym odlewaniu kończąc, były zgromadzone w ramach pracy, w formie elektronicznej, parametry procesu technologicznego, poddane wszechstronnej analizie. Z przeprowadzonej analizy technologii wytwarzania odlewanych kęsisk płaskich wynikało, że proces konwertorowy i obróbka piecowa charakteryzują się brakiem stabilizacji i powtarzalności podstawowych parametrów technologicznych. Przeprowadzone rozeznanie w zakresie stosowanych technologii i możliwości techniczno-logistycznych Stalowni wskazywało, że największe możliwości optymalizacji technologii istnieją podczas obróbki kadziowej, a szczególnie w czasie spustu. Proces konwertorowy wymagał opracowania precyzyjnych procedur zestawiania wsadu, a ciągłe odlewanie stali niewielkich korekt niektórych parametrów procesu. Stosownie do wyników analizy na podstawie danych statystycznych oraz obliczeń bilansowych opracowano zasady zestawiania wsadu konwertorowego w zależności od parametrów surówki, rodzaju złomu, ilości dodawanego wapna, rodzaju materiału MgO-nośnego, fazy kampanii konwertora i wprowadzanych ze wsadem materiałów chłodzących oraz upłynniających żużel, a także harmonogramu wprowadzania dodatków żużlotwórczych, co spowodowało między innymi obniżenie przetlenienia stali. Opracowana technologia obróbki kadziowej kładzie duży nacisk na właściwe przeprowadzenie spustu stali z konwertora. Wobec braku piecokadzi na ten etap produkcji stali przypada wiele kluczowych operacji technologicznych, a błędy popełnione w tym czasie mogą być już nie do naprawienia. Opracowane zostały szczegółowe harmonogramy wprowadzania poszczególnych dodatków dla różnych grup gatunkowych, a zasadniczą zmianą dotychczasowej praktyki było wprowadzenie wstępnego odtlenianie stali za pomocą FeSiMn oraz odtlenianie żużla odpowiednio dobraną zasypką. Pozwoliło to uzyskać znaczące obniżenie zużycia glinu oraz ustabilizować jego zawartość w stali. Ponadto wykonano również prace pomocnicze, z których najważniejsze to: opracowanie założeń dla systemu termowizyjnego wykrywania żużla, wykonanie bazy danych dla programu gospodarowania kadziami oraz opracowanie katalogu wzorców wad wlewków. Opracowane w ramach pracy technologie przyczyniły się do znaczącego obniżenia kosztów produkcji i do poprawy szeregu parametrów technologicznych procesu oraz zwiększenia ich stabilności.

EN

Features of optimised slab production technology that has been developed for the Steelworks of Mittal Steel Poland S.A., Cracow Branch as a result of the work realised jointly by the Institute for Ferrous Metallurgy and Mittal Steel Poland (MSP) SA., Cracow Branch were presented. A point of departure for the works undertaken was the condition of slab production technology at the end of 2003 when the current Cracow Branch of MSP S A. was apart of the concern Polskie Huty Stali (Polish Steelworks). In that time, the manufacturing process was characterised by the lack of stability in manufacturing parameters, high steel over oxidation and high contents of ferric oxides in the ladle slag. It resulted in high consumption of aluminium per tonne of steel and problems due to presence of impurities in steel - mainly aluminium oxide. The purpose of the research works was to optimise the technology for manufacturing cast steel slabs on every stage of the production process. The basis for optimisation of the existing steel slab casting technology, from, converting through tapping and ladle treatment until continuous casting, was the manufacturing process parameters, gathered in an electronic form and put to thorough analysis. As it resulted from the review of slab casting technology, converting and furnace treatment were characterised by lack of stabilisation and repeatability of the basic technological parameters. The insight into the technologies used and technical and logistic abilities of the Steelworks indicated that the biggest possibilities for optimisation of the technology occurred during the ladle treatment, inparticular tapping. Converting required development of precise procedures for setting the charge, while continuous casting of steel required small corrections of some process parameters. According to the results of analysis based on statistical data and balance calculations, the rules for setting the converting charge depending on pig iron parameters, type of scrap, amount of calcium added, type of MgO-bearing material, phase of converter campaign and cooling materials introduced along with the charge, as well as the schedules for introduction of iron-forming additions were developed, which resulted in, among other things, reduction in steel over oxidation. The developed ladle treatment technology puts large emphasis on proper conduction of steel tapping from the converter. Due to lack of the ladle furnace a number of technological operations are performed on this stage of production and errors made at this time may be irreparable. Detailed schedules for introduction of individual additions for different groups of steel grades were developed and the fundamental change in practice that had been used to date was the introduction of pre-deoxidation of steel using FeSiMn and oxidation of slag with the appropriately selected casting powder. It allowed significant reduction in consumption of aluminium per tonne of steel to be obtained and its content in steel to be stabilised. In addition, the auxiliary works were carried out, out of which the most important were: development of assumptions for slag detection thermo-visual system, building a database for ladle manager and preparation of the slab defect patterns catalogue. The technologies developed as apart of the work resulted in significant reduction in production costs and improvement in a number of technological parameters of the process as well as in increase in their stability.

Słowa kluczowe

PL

kęsisko płaskie; technologia produkcji

EN

slab; production technology

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 59, nr 1
• Strony: 23--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Borecki M.

autor

Ostafin Sz.

• Instytut Metalurgii Żelaza, Mittal Steel Poland S.A. Oddział w Krakowie

Bibliografia

• 1. Borecki M., Galisz U., Podsiadło A., Surówka R.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092/5/BS/04, IMŻ, Gliwice, czerwiec 2004.
• 2. Posch W., Presslinger H., Hiebler H.: Ironmaking and Steelmaking, 29,2002,4, s. 308-312.
• 3. Grabelus J., Kania H., Borecki M., Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092/4/BW/ BS/04, IMŻ, Gliwice, czerwiec 2004.
• 4. Borecki M., Zdonek B., Grabelus J., Podsiadło A., Surówka R. i inni: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092/7/BS/04, IMŻ, Gliwice, październik 2004.
• 5. Borecki M., Zdonek B., Podsiadło A., Surówka R.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092-10-1, IMŻ, Gliwice, wrzesień 2005.
• 6. Mazur A, Grabelus J., Borecki M.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092/6/BT/BS/ BW/04, IMŻ, Gliwice, wrzesień 2004.
• 7. Stecko J., Borecki M., Wittchen W.: Określenie skuteczności wykrywania żużla w piecach stalowniczych i konwertorach tlenowych przy wykorzystaniu termowizji, Sprawozdanie z pracy badawczej nr S-00340/BS, IMŻ, czerwiec 2001.
• 8. Goldstein D.A., Sharan A., Stofanak J.A.: Infrared Imaging for BOF Slag Detection, Iron a. Steelmaker, t. 27, Nr 7, 2000, s. 31-38.
• 9. Borecki M., Wittchen W.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092/2/BS/03, IMŻ, Gliwice, grudzień 2003.
• 10. Borecki M., Wittchen W.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092-13-1, IMŻ, Gliwice, listopad 2005.
• 11. Borecki M., Żak A.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092-12-1, IMŻ, Gliwice, listopad 2005.
• 12. Borecki M., Falkus J., Surówka R.: Sprawozdanie z pracy badawczej nr PC-0092-11-1, IMŻ, Gliwice, październik 2005.