Титов (550695), страница 73
Текст из файла (страница 73)
По конструкции совре- дсздух менные мартеновские печи подразделяют на неподвиж- Рас. 2Ю. Схема устройства мартеновской иые или стационарные и качающиеся. Большинство мартеновских печей стационарного типа. Преимущество качающихся печей — это слив стали в ковш в несколько приемов, порциями, а также слив шлака в шлаковню по ходу плавки через порог загрузочного окна. Недостаток таких печей — сложность конструкции печи Мартеновская печь (рис. 222) состоит из ванны 1, в которой плавится сталь; свода, головок 2, имеющих вертикальные каналы и пролеты, направляющие газ и воздух в ванну; шлаковиков, регеиераторов; перекидных клапанов, боровов и дымовой трубы, Газ, подведенный к печи, пройдя через открытый клапан, иаправ.
ляется по борову б в регенератор 8, подогревается в нем за сче теплоты раскаленной кирпичной кладки и затем через газовый шлаковик, канал 9 и головку 2 поступает в рабочее пространство Левый воздушный шибер при этом закрыт, а правый открыт. Правый газовый клапан тоже закрыт. Воздух от вентилятора поступае, через воздушный клапан по борову б в регенератор 4, в котором нагревается, а затем через канал 3, шлаковик и головку 2 поступаег в рабочее пространство. Левый воздушный шибер закрыт, а правый открыт. Газ и воздух, смешиваясь в рабочем пространстве печи воспламеняются и образуют факел.
Продукты сгорания, направляясь через противоположную головку и регенераторы, нагревают нх насадку. Охладившнсь до 500 — 600' С, продукты сгорания попадают в дымовую трубу 7. Когда правые регенераторы достаточно нагре. ваются, клапаны переключают, после чего газ и воздух движутся в обратном направлении. Для загрузки шихтовых материалов и флюсов и обслуживания печи во время плавки в передней стенке печи сделаны рабочие окна (завалочные), в задней стенке — металлическая летка для выпуска жидкой стали. Мартеновские печи строят с кислой и основной футеровкой, Динасовый кирпич применяют для кладки главных сводов, сводов головок и регенераторов, вертикальных каналов, стен ц~лаковикоа в насадках и других частях основной мартеновской печи, а в кислых печах, кроме того, для кладки пода, передней и задней стенок, а для наварки пода после каждой плавки применяют кварцевый песок.
Нижнюю часть регенераторов и борова выкладывают из шамотпого кирпича, наружную часть — из обычного красного кирпича. Для уменьшения потерь теплоты через кладку регенераторов шлаковики (выше уровня пола цеха и ниже его на 1 — 1,65 м), а также часть рабочего пространства печи снаружи облицовывают теплоизоляционным материалом. Для повышения стойкости кладки и улучшения условий труда современные мартеновские печи оборудуют системой водяного охлаждения. Продолжительность службы мартеновской печи при динасовом своде для больших печей составляет 250 — 300 плавок, для печей малой н средней емкости 400 — 500 плавок, а при магиезитовой футеровке свода до 700 и более плавок, Современные мартеновские печи снабжены необходимой контрольно-измерительной аппаратурой и оборудованы устройством для автоматического регулирования расхода топлива и воздуха, а также давления в рабочем пространстве.
Автоматически производится переключение клапанов, механизирован подъем заслонок рабочих окон и т. д. Топливо мартеновских печей. На заводах, не имеющих доменного производства, применяют генераторный или коксовый газ или жидкое топливо, а на заводах, имеющих доменное производство,— месь коксового и доменного газов с добавкой для подсвечивания факела пламени генераторного газа или смолы. 11роцесс выплавки стали а мартеновских печах. В зависимости т футеровки ванны — основной (магнезитовой) или кислой (динаоэой) — процесс выплавки стали может быть основным или кислым.
В настоящее время почти вся сталь выплавляется в печах с основной футеровкой. Это объясняется тем, что в основном мартеновском процессе можно переплавлять шихту с более высоким содержанием фосфора и серы, чем в готовой стали. Мартеновским процессом можно выплавлять углеродистые, низко- и среднеуглеродистые стали, используемые для производства фасонных отливок. Кислый мартеновский процесс, благодаря некоторым особенностям, обеспечивает получение плотной структуры стали, поэтому ов незаменим при выплавке высококачественных сталей.
Наибольшее распространение для производства фасонных отливок получил скрап-процесс с использованием твердого передельного мартеновского чугуна. Основной скрап-процесс на твердом чугуне. При скрап-процессе основным источником кислорода для окисления примесей чугуна является газовая фаза печи. Только незиачительпыю часть кислорода дает железная руда, вводимая в печь по ходу плавки а количестве около 30%.
Шихту для скрап-процесса рассчитывают так, чтобы оца содержала около 1% Мп, пе более 0,3% Р, не более 0,05 — 0,06% 5 и минимальное количество кремния. Обычно шихта при скрап-процессе содержит около 30% передельного мартеновского чугуна, до 15% стальной стружки при выплавке углеродистых сталей и около 10% при выплавке легированных. Остальную часть металлической шихты составляет привозной стальной лом и собственный возврат. Шихту рассчитывают исходя из того, чтобы содержание углерода в ней было на 0,3 — 0,5% больше содержания углерода в готовой стали. Процесс плавки условно можно разделить на следующие периоды: заправка печи, завалка и плавление, кипение, раскисление и выпуск.
Заправка печи. В процессе эксплуатации печи ее под, стенки, откосы изнашиваются. Для поддержания пода, откосов печи в надлежащем состоянии их периодически обновляют, осуществляя заправку печи. для заправки печи применяют обожженный, молотый и просеянный доломит или металлургический магнезит, а иногда сырой дробленый доломит. Заг равку печи производят в минимальное время, чтобы устранить окисление пода. Обычно эта операция не превышает 1Π— 15 мин. Заправку заканчивают заделкой выпускного отверстия магнезитовым порошком. Заправку печи осуществляют машинами и вручную.
Ее начинают, как только уровень металла в печи при выпуске готовой стали "ачнет понижаться. Завалка шихты при работе на скрап-процессе на твердом чугуне. "еи быстрее производят завалку, тем меньше продолжительность плавки, На под следует загружать мелкий чистый лом (10 — 20',- общего количества стального лома в шихте); на лом известняк (6 — 7% массы металлической шихты) и иногда боксит; иногда же вместо известняка применяют известь. Это сокращает плавку стали и сокращает расход чугуна, идущего на завалку.
Поверх извест. няка загружают боксит, после чего в течение 1Π— 15 мин прогревают известняк. На прогретый известняк загружают передельный чутун (10 — 15% массы металлической шихты), затем стальную стружку, на которую загружают крупный лом, После хорошего прогрева металлической части шихты заваливают остальной чугун. При работе скрап-процессом на твердой завалке заправку порогов про. водят быстро, чтобы предупредить заплыванне их плавящимся чугуном, загружаемым в конце периода завалки.
Плавление. Период плавления в печах, работающих скрап-про. цессом, длится условно от конца завалки до полного расплавления и является самым длительным периодом мартеновской плавки. В период плавления полностью окнсляется кремний и частично марганец и фосфор, содержащиеся в передельном чугуне, а также происходит процесс образования шлака. Для ускорения периода плавления воздух обогащают кислородом, который при работе печи на мазуте вводят в форсунки и вдувают вместе с воздухом распылителями. При выплавке углеродистых сталей содержание углерода сразу же после расплавления не должно превышать более чем на 0,3% допускаемого содержания углерода в готовой стали, Если углерода содержится меньше, то в печь вводят соответствующее количество передельного или зеркального чугуна.
К моменту полного расплавления стали образуется шлак из окислов металлической части шихты, флюсов (известняк, боксит), материала пода и кладки печи. Образование шлака до полного расплавления способствует ускорению и интенсификации процессов дефосфорации, обессеривания, кипения ванны. Для этого в печь за 15 — 40 мин до полного расплавления стали вводят такое количест- СаО во извести и боксита, чтобы основность шлака †. составляла 610, 1,5 — 2,0. Такой шлак содержит 30 — 35% СаО; 18 — 25% 510а,' 10 — !5% ГеО. После расплавления этот шлак скачивают из печи для снижения содержания фосфора в стали. После спуска шлака наводится новый шлак нормальной основцости (СаО ~ 40% и 81О, -=' 20%) из свежеобожженной извести и боксита.
По окончании наведения нового шлака ванну переводят на режим «чистого кипения», происходящего только за счет кислорода, содержащегося в жидкой ванне. При этом постоянно повышают основность шлака, доводя ее к моменту окончания кипения до 2,2 — 3,5. В период чистого кипения в стали увеличивается содержа. ние марганца за счет его восстановления из шлака. Одновременно происходит окисление углерода со скоростью около 0,25% в час, Скорость окисления углерода может быть повышена подачей кисло- ода в ванну. Чистое кипение способствует очистке стали от раствоенных газов и неметаллнческих включений. Период чистого кипения „анболее ответственный, поэтомУ в этот пеРиод плавки пеРиодическн контролируют состав стали и шлака.
После получения в стали заданного количества углерода производят предварительное раскисленне силнкомарганцем, снликошпигелем и доменным ферросилицием. Через 10 мин приступают к окончательному раскислению и доведенню стали до заданного химического состава. При выплавке легированных сталей добавки в виде ферросплавов вводят в печь в разное время: никель — в начале плавки вместе с завалкой, хром — после предварительного раскисления, молибден — в период дефосфорации и наведения шлака и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
