Cimmerman (523120), страница 121
Текст из файла (страница 121)
руется следующими факторами (рнс. 4.28) [139): а) сродством примесей железа к кислороду, актнвпсстью нх окислов в шлаке, моментом образованна шлака н температурой; б) высокой скоростью удвлення углерода (см. 3.3.1.1); 4 4 Ю 7, г 1 1, б, рич. 4.2з глдлицд гзб Процесс ЯЕК 1Х20 т Жидкие углево- дороды 3.5 (>96%)а роцесс О 6Х25 т (3и12ЬасЬ) 2Хл00 т (Га(ВИе(б) 6 — 1О То же в) началом окисления фосфора в так называемой точке перехода (см. 3.4.1.4), т. е.
в тот момент, когда удаление углерода почтя закончено н в наличии оказывается достаточное количество ГеО для расплавления навестя н окисления Р. Шлак. До «точкн переходал нет активного шлака. Перввчные продукты окисления (51О2, МпО) поглощаются еще не растворившейся кусковой язвестыо.
Только к моменту «переходаь образующаяся ГеО оказывается в контакте с твердой нэвестью (вследствие окончания окисления углерода) н может служить флюсом. Температура к этому моменту достигает 1450'С. При раств~2енин навестя образуется так назыэаемыи собирательный шлак, котормй связывает Р н окончательный состав котоого соответствует -50 ал СаО н 20 — 25 аэ ,Ог„ Прнменяется как удобрение (томасовская мука). Недостатки томасовского процесса: 1) ограниченная масса загружаемой шнхты ((70 т) н соответственно ограниченная производительность; 2) ограниченная применимость получаемой стали нз-за повышенного содержания 5(яр; 3) болыпое количество отходящнх газов н пыля (охрана окружающей среды); 4) пылеулавлнванне возможно только прн очень больших затратах.
Некоторое улучшение достигается прн обогащении дутья кислородом илн нспользованвя смесей кислород — водяной пар, кислород — двуокнсь углерода. Прннцн4 опальные недостатки этого процесса устранить не удается, Доля томасовского производства в мировом пронзводстве стали (125 я 126)2 Год..... 1960 1970 1985 (прогноз) Доля, 94 °,.... 11,8 4,1 0 4.2.4Л.7.
Кнелородный конвертор е мнВнням дутьем Процесс выплавки стали, прн котором технически чистый кислород вместе с соотвегствующнм жндкнм нлн газообразным охлаждающим веществом продувается че. рез расплав чугуна (передельного нлн томасовского) снизу, через расположенные в днище конвертора фурмы. )(ласспфихаг)ия — табл.
186. Принцип. В днище конвертора располагаются охлаждаемые фурмы. Через фурмы продувается кислород, сквозь кожух фурмы — охлаждающее вещество (рнс. 4.29) (125 в 126): а) охлаждающее вещество свободно попадает в стальную ванну; б) благодаря этому значительно снижается температура в «пятне горения» (зоне реакции кислорода с жидким металлом], что делает принципиально возможным технвческое применение этого метода (с точки зрення стойкости футеровки); в) по сравнению с классическим томасовсквм процессом ямеются следующие пре- нмушества: возможность увеличения емкости конвертора (масса плавки до 200 т); выплавляемая сталь имеет такие же качественные характеристики (содержанне Ы, Р, О, эксплуатационные свойства), кан н сталь, получаемая мартеновским нлв (.О- )(я Рл3' «С 5,ИВ, Ж С ббб В)бу б ббб б ббб б ббб ббб И ббу бм В И аа1 б 2 4 б б 271214 1бФ бРБПЯБЛВИЛЧаЛапРО6Убни, Иип 1Охлажха- ~ Свой- ~ раептащщпа ЛО, атп щЩ«а ие- кость 2«таипщщ щастио ~х пища' 12 ~ Жндкое ~ 400 1 1Х24 т ~ топливо ~ ~ 1Х192 ь Н акабкак — степень чистоты.
'ь Число плавОк. процессом; меньшее количество отходящего газа; более благоприятные условия для улавливания пылнг значительно более спокойный ход продувки (возможность значительного увелнчевня массы загрузки, козлы в фурмах не образуются); значительно большая стойность дннща; г) прн переработке фосфорсодевжашнх чугунов этот метод имеет следующие преимущества по сравнению с верхним кислородным дутьем: меньшее количество шлака; меньшее содержание окиси железа в шлаке; прн работе с одним шлаком достнгиется меньшее содержание Р в стали (меньшая продолжнтельность процесса, повышенное извлечение Ге); меньшие потери железа Пваи Рдяяяе сягяяя Рве. алэ ~ЬюЮагепие Рпауссягре Ряс. г.эа 413 Технология Сырье — фосфорсодержашие сорта чугуна. Охлаждение — см.
Принцип. Окисление — аналогично томасовскому процессу (рис. 4.30) [125, 126). Скорость окисления фосфора выше, чем в томасовском конверторе. Перспективы: а) возможно переоборудование действукяцих томасовских конверторов при небольших затратах и за короткое время; С,Я,Ий,р, 35 43 У Р Рт (Р РР (Р ХО Я 43 2 87 г гР 7 йу Р Р У 4 Р Р 7Р Вреггя еяг енола пр~дуряа, ггяя б) реконструкция мартеновских цехов, перерабатываюших жидкий чугун (замена мартеновсКих печей конверторами с нижним дутьем), позволит значительно увеличить выпуск стали при относительно небольших затратах на материалы и небольших капиталовложениях; в) на кислородных конверторах с нижним дутьем достижение более высокой производительности, чем при использовании конверторов с верхним дутьем; г) в результате быстрого переоборудования томасовских конверторов и строительства новых установок количество стали, выплавленной в конверторах с нижним дутьем, достигло в 1972 г.
8,8 млн. т (32 установки). В феврале 1973 г. в США введен в эксплуатацию первый сталеплавильный завод с тремя крупными конверторами нижнего дутья (по 210 т каждый) производительностью 5,7 т в год. Ожидается дальнейшее распространение этого метода. 4.2.4.2. Процессы изготовлении стали в подовых плавильных печах 4.2.4.2.1. Мартеновский процесс Процесс нагрева, плавления н окислительной обработки твердого или жидкого металлического сырья в пламенной (отражательной) подовой печи, оборудованной развитой системой регенерацнояных устройств.
Процесс разработан инженерами Сименсом и Мартеном. КлассиФикация а. По способу эксплуатации на 'стационарные и качающиеся печи. б. По виду нагрева на лечи с нагревом мазутом„печи с нагревом мазутом и природным газом; печи с нагревом смешанным газом (с добавкой топлива и подогревом воздуха); печи с нагревом генераторным газом (устаревшие). в. По способу ведения плавки на скрап- процесс и рудный процесс, Скрап-процесс подразделяется на скрап-рудный и скрап- угольный (карбюраторный). Принцип. Твердые и жидкие шихтовые материалы загружают на плоский, вытянутый в длину под печи, где подвергают тепловому воздействию факела и обрабатывают кислородом. При этом шихта расплавляется, происходит окислсиие и ошлаковывание нежелательных примесей, концентрация которых, а также температура металла доводятся к концу плавки до требуемых значений.
Факел образуется при горении соответствующего вида топлива (см. Ллассификацил и 3.3). Работа ведется с предварительным подогревом воздуха Размеры печей; в настояшее время — до 900 т (СССР), чаще всего 100 — 400 т. Нз рис. 4.31 [129) дан разрез современной мартеновской печи. Сырье. Передельный чугуя, содержащий: 3,3 — 4,0 % С; 1,0 %31; 0,8 — 1,5 % Мп; 0 15 — 025% Р; 0050% 5 Технология Скрап-рудный процесс. В шихте большэя доля скрала. Необходимое количество углерода вносится с твердым нли жидким чугуном (доля жидкой шихты 20 — 40 %) из.доменной печи или иэ вагранки с горячим дутьем (увеличение производительности мартеновской печи достигает 30 %).
Необходимая для получения качественного металла продолжительность оквсли- тельного периода плавки и еодержанне углерода определяются долей чугуна в шихте. Этот метод обычно применяют для выплавки углеродистых или низколегированных сталей общего назначения. Скрап-угольный процесс (карбгораторный), В шихте большая доля скрала. Добавка твердого чугуна не превышает 10 Зю Необходимое количество углерода добавляется в виде антрацита (коиса, кокильного боя).
При достижении достаточной степени безуглероживания (см. 3.3.1.1.) при выплавке массовых сортов стали можно получить удовлетворительные качественные характеристики. При расплавлении большого количества скрапа происходит значительное насыщение серой (см. 3.3.1.5.). Этот процесс применяют при недостатке чугуна или при наличии особых зкономических условий. Рудный процесс (с низкофосфористым чугуном) с одной печью. Шихта: добавка жидкого чугуна достигает 80 %. Остальяое — руда, скрап, известь. В США при загрузке чугуна в количестве, превышвнвцем 60 г)з, применшот кислородное дутье через фурму, проходящую сквозь свод печи. При этом часовая производительность 300-т печи 40 — 45 т.
Наиболее экономичен состав шихты, в котором чугуна 60 Тг. Добавки скрала, руды и известн определяются в зависимости от содержания Я и Р в чугуне. В результате активно протекающих реакций (со вспениваиием шлака) образуется первичный шлак, обогащенный Ре, Мп, Я, Р («сбегающий»). После добавки извести и руды плавка идет по обычному режиму (кипение ванны и доводка стали).
Процесс применяют главным образом для производства массовых сортов стали. То же, но с окислительной и доводочиой печамн. Шихта такая же, как и при процессе в одной печи. Предварительное окисление в конверторах с кислой футеровкой (США). Предварительная обработка кисвородом в ковше или миксере (Европа). Существующие агрегаты для предварительного окисления постепенно вытесняются более современными из-за высокой стоимости установок и самого процесса. Рудный процесс (с высокофосфористым чугуном), например процесс Хеш.
Шихта: доля фосфорсодержащего чугуна (2 е)) Р; 0,6 з)з Я) в шихте составляет 80 ей). Побочный продукт плавки — шлак, содержащий 16 — 18 з)з РзОь Особенности технологии: загрузка и прогрев руды и извести в стациояарной печи, Загрузка чугуиа. Выпуск. Отделение высокофосфористого шлака. Загрузка печи скрапом, рудой и известью; выпущенный чугун заливается снова в печь и расплав окончательно окисляегся. Расход материалов при различных мартеновских процессах [62) †та. 187.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
