Cimmerman (523120), страница 119
Текст из файла (страница 119)
4.12 производство восстановительного газа. Но- вый подход к оценке методов прямого вос- становления возникает при использовании тепловой мощности ядерных реакторов. Рнс. 4.9 1 — сушка; 2 — грохочеяиег 8 отходящий гаа) 4 — ианельченне; 8 — пар: 6 — природный гаа; 7— хололнльнпк; 8 — превращение гала; 8 — подогрев газа: 18 — двухступенчатый подогрев1 11 — двухступенчетое восстановление. Д 78зы 12 — брикетаровавие; 18 — охлаждение - Ф ф б еа ф %~ ~ф ,$ ~г Рпс.
4.19 л — вращающаяся печь я. нм) Б — печь кн. пящего слоя (05.51ее01 Б — дщаеиная печь," à — реторты ХИЛ; Д вЂ” шахтные печи (Пурофер, Мвлащвн-Росс) 4.2.3. Прямое восстановление железной руды с использованием атомной энергии Методы производства железа и стали, при которых тепловая энергия атомного реактора используется для получения горячего восстановительяого газа, с помощью которого осуществляется восстановление окислеиных железных руд. Сильно сжатый газообразный гелий нагревается а атомном реакторе 1 до 1200'С и отдает часть своего тепла в теплообменнике 2 твердому, жидкому или газообразному топливу, которос вследствие термического разложения образует горячий восстановительный газ с высоким содержанием Нт или СО.
Другая часть тепла по- Иены ) Валдзсг СН») 'От 4 Не средством газовой турбины превращается в электрическую энергию. Восстановительный газ поступает в реактор 3, где происходит восстановление руды до губчатого железа [1351. Схемы доменного процесса в процесса прямого восстановления железа с использованием тепла атомных реакций показаны на рис. 4.11 и 4.12 соответственно. До настоящего времени процесс широкого технического применения не имеет, так как необходимы большие и дорогостоящие предварительные работы. Строительство первого металлургического комбината, где будет использоваться атомная энергия.
планируется начать в 1035 г. [1351. Предполагается в главной технологической линии объединить прямое восстановление руды до губчатого железа и его переработку в сталь в дуговых электропечах. Другве возможные случаи прнменения1 производство восстановительного газа для доменного процесса, электролиз. 4.2.4.
Методы производства стали (обп[ие представления) Классификаиия А. Конверторное производство — процессы: ЬР; ЬРАС [ОРЬ); Калдо; роторный-, РЬ.; томасовсквй н конверторный с нижним дутьем; метод непрерывного производства стали. Б. Производство в подовых печах— процессы; мартеновский; электросталеплавильное производство; производство в двухвавных печах; плазменный процесс.
Мевбвыр Эоследуюшей обработки обычяо эыплавлешгс1 стали; спе43альный переплав (в вакуумной дуговой' печи, в вакуумной индукционной печи, электроняолучевая плавна, злектрошлаковый переплав); вакуумная обработка жидкой стали (дегаэация в ковше; дегазация струи металла при разливке; дегазацня порцнямн, циркуляцнонная дегазация). а. Расплавление металлической шихты (ссли не загружается жидкий металл) и прнсадочных материалов за счет поднодимой извне энергии или эа счет тепла, выделюошегося при окислении примесей железа.
б. Снижеяие концентрации нежелательных примесей железа (см. 3.3) до допустимых значений путем окислении и восста. новления. в. добавление легируюших элементов в соответствии с установленными требованиями. г. Повышеяие температуры расплава, поскольку по мере уменьшения концентрации примесей одновременно растет температура ликвидуса, а также для компенсации потерь тепла при легированни, выпуске я разливке стали с учетом необходимого перегрева жидкого металла д. Образование активного шлака (см. 3.5) для удалеяия примесей из металла (шлак используют в качсстве сырья для других отраслей народного хозяйства). е. Разливка с получением качественных, не содержаших дефектов слитков, вагоювок (см.
2,5) или литых изделий. Сталь — важнейший материал для машиностроения и производства строительных конструкций. Несмотря на постоянное появление и развитие новых материалов (пластмассы, цветные металлы, керамика), сталь сохрайит свое ведущее положение в будущем. Это обусловлено высокими эксплуатационными свойствами стали и возможностью ее производства в требуемых больших количествах. О значении стали свидетельствует тот факт, что за 1О лет между 1960 и 1970 гг. ее мировое производство почти удвоилось (с ЗЗО до 589 млн.
т в год). При этом производство стали в кислородных конверторах увеличилось с -10 млн. т в 1960 г. до 360 — в 1970 г. Производство электростали с 1960 по 1970 г. более чем удвоилось: с 36,3 до 83 млн. т. Производство мартеновской стали в этот период оставалогь примерно на, одном уровне, составляя -250 млн. т в год, в то время как производство томасовской стали сокрашалось. Объем производства сырой стали раэличнымн методами в абсолютных значениях (млн. т в год) н в процентах ко всему производству стали за период с 1960 по 1970 г. харт ктеризуется даннымн 408 ед 600 сЬ ы и Я70 , 1 ъ ф4РР ~м Ж 700 4 100 97 ф Р )у' 1960 1969 1964 1966 1966 1970 Рнс. 4.4З 1 — влектроеткнв4 11 — мвртеновеквя сталь; гп — беееемеровеквя н кнелоролно-конверторивя сталь; 1Р— томееовеквя сталь е',100 9 ео 60 $ м РР ,Р :40 $0 1960 1967 6964 1966 1966 19747 Рип 4Л4 1 — 1Р— то же.
что нв рне 4ЛЗ: К— специальные стали рис. 4.13 и 4.14. На 1985 г. предполагается следуюшее соотношенне (доля в обшем производстве ог ) . Кислородно-конверторная сталь . 70 Электросталь . . . . . . . . 20 Мартеновская . . . . . . . . 10 Томасовская . . . . . . . . 0 В разных странах соотношение между объемами производства стали различными способамн неодинаково, что определяется специфическими условиями в каждой из них (иалнчие и стоимость сырья, уровень промышленного развития). 4.2.4Л. Конверторное производство стали 4.2.4.1.1. Процесс БП < Процесс выплавка стали из передельного чугуна посредством продувки кислородом сверху (процесс 1.)пх — Оопамих).
Техни- 1 112 83 С )4п РВ 4 'Рбб 3 ь ~Р(г4 2 $ ~3 абг у рнс. 4.Ш Рнс «хе Рвс. В17 чески чистый кислород продувается через охлаждаемую водой трубу (фурму) с мед. ным соплом в жидкий металл (рис. 4.15) (54). При этом окнсляются я ошлаковываются вредные примеси. Окисление поставлиет достаточное количество тепла для ведения процесса без дополнительного подвода тепла извне. Кислород: 99.5 — 99,8% Оз.
Достоинства этого метода: 1. Стонмосп переработки чугуна примерно на 50% меньше, чем при мартеновском процессе. 2. Возможиосп добавлять большие количества скрапа н руды. 3. Высокая производительность. 4. Низкое содержание азота в стали (-0,004 %). 5. Качественные характеристики такие же, как при мартеновском производстве. Сырье — пеоедельный чугун, содержащий' 40 — 45% С 005 — 14% Я; 080— 2 80 % Мп; ~ 0 25 % Р; «(0,045 % 5. Охлаждение: 1. Охлаждение скрипом, Добавка до 30%. Скрап загружается совместно с флюсом (для образования шлака) перед заливкой жидкого чугуна. 2. Охлаждение рудой. Добавка до 1О %. Быстрое образование активного шлака.
Имеет преимущество по сравнению с добав- лением скрала, так как экономится время загрузки. Загрузка производится вместе с извеспю в пустой конвертор. 3. Охлаждение губчатым железом. 4. Охлаждение известняком (мягкое). Примечание: скрап и руда взаимозаменяемы. Эквивалентное соотношгу)яе мвносительно охлаждающего дейсхлгя —. скрап: : руда=3,5: 1. Окисление. Ход окисления примесей при продувке кислородом сверху показан на рнс. 4.16 [113). Особенности: гг гг 4 д 72 Ф' Лу В~его алллтллапродуйяи, агин а) поток кислорода окисляет в первую очередь Ге. Примесн окисляются за счет окислов Ге (см. 3.3.1); б) Я н Мп окисляются уже в первые минутм продувки; в) окисление фосфора и углерода происходит одновременно (в отличие от томасов- ского конвертора); см.
3.3.1.4. На процесс удаления прнмесей влияет технология продувки: малая глубина погружения фурмы в металл — «жесткая продувк໠— предпочтительное удаление углерода; глубокое погружение фурмы — «мягкая продувка»вЂ” предпочтительное удаление фосфора. Рас. 4.!З Шлак, Для образования шлака добавляют 80 кг извести иа 1 т стали, При необходимости обеспечить особо низкое содержание фосфора требуется наведение вто-. ричного шлака.
Раскисление. Легирование. Возможно как в конверторе, так и в разливочном ковше. а. Конструкция — см. Рис. 4.17 (кислородно-конверторный цех, разрез [113), Сталеплавильный завод 2 в Линце, Австрия). б. Профили кислородных конверторов. Конверторы старых кояфигураций (рнс. 4.18,а) [113) по форме близки к бессемеровскому и томасовскому.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
