Титов (550695), страница 74
Текст из файла (страница 74)
д, О к о н ч а т е л ь н о е р а с к н с л е н и е производят во время выпуска стали в ковш или на желобе мелкораздробленным ферросилицием ФС45 илн ФС75, Для раскислення в ковш вводят 0,8 — 1 кг алюминия на 1 т стали. Интенсификация мартеновского процесса кислородом. Основным преимуществом применения кислорода в мартеновских печах является повышение производительности печей и снижение расхода топлива на 1 т стали, а также уменьшение количества продуктов горения. Интенсификацию мартеновского процесса осуществляют следующими способами: газификацией топлива дутьем, обогащенным кислородом; подачей кислорода для обогащения воздуха горения; расплавлением заваленного в печь скрапа кислородной струей и прямым окислением примесей ванны.
Существует несколько способов подачи кислорода для обогащения воздуха. Наиболее распространен способ подачи кислорода непосредственно в головки мартеновской печи. В печах с газовым отоплением кислород вводят в газовую струю на выходе последней из газового канала в печь. Расход кислорода при обогащении воздуха в печах, отапливаемых жидким топливом, колеблется в пределах 15 — 25 и'~т, а в газовых печах составляет 35 м"т. Воздух обогащают кислородом главным образом в период завалки н расплавления, Производительность печи прп этом увеличивается на 10 — 12%.
Для ускорения процесса расплавления вводят струю чистого кислорода на скрап, заваленный в печь. Плавить скрап кислородной струей необходимо после нагрева его до 1400' С. Для ускорения процесса окисления углерода применяют метод окисления металла чистым кислородом, вводимым непосредственно в ванну. При таком прямом окислении металла кислородом значительно лучше удаляются фосфор и сера. Прямое окисление кислородом осуществляют прн поцощн трубок илн специальных сопл с водяным охлаждением, которые устанавливают в передней или задней стенках, а иногда в своде печи.
удельный расход кислорода прн прямом окислении углерода ванны 2 5 — 5,0 м'(т. Кислый мартеновский процесс обычно используют для выплавки высококачественных сталей. Окислительная способность шлака в кислом мартеновском процессе ниже, чем в основном, соответствен но ниже концентрации кислорода в сплаве. При плавке высокока. чественных сталей применяют чистые по сере и фосфору исходные шихтовые материалы и топливо с минимальным содержанием серы. Используют два варианта кислого мартеновского процесса: кремневосстановительный (пассивный) и с ограниченным восстанов. лением кремния (активный). При кремневосстановительной кислой мартеновской плавке процесс ведут так, что кремний восстанавливается из шлака и материала пода печи.
Количества восстановившегося кремния достаточно для получения спокойной стали без введения дополнительных раскислителей. При процессе с ограниченным восстановлением кремния в печь вводят железную руду или окалину для повышения окислительной способности шлака и понижения его температуры. Это способ. ствует уменьшению восстанавливаемого кремния до 0,1 — 0,12%. Наряду с железной рудой или окалиной применяют также добавку в шлак извести, которая снижает в нем концентрацию кремния, й 2. ПЛАВКА В ОСНОВНЫХ И КИСЛЫХ ДУГОВЫХ И ИНДУКЦИОННЫХ ПЕЧАХ Особенности плавки в дуговых печах. Главными особенностями электродуговой плавки являются следующие: возможность получения в плавильном пространстве печи восстановительной атмосферы; более горячий шлак, разогреваемый дугами, позволяет получать жидкие, высокоактивные шлаки с содержанием ГеО в 10 раз меньшим, чем в мартеновском процессе; отсутствие в атмосфере печи кислорода и, как следствие, ведение окислительных процессов только за счет железной руды или вдуваемого в ванну кислорода, меньший угар элементов.
Однако в зоне горения дуги больше вероятность образования активного азота, который может растворяться в жидкой стали. Поэтому сталь электродуговой плавки содержит больше азота, чем мартеновская. Восстановительная атмосфера в печи, наличие основного шлака и более высокие температуры перегрева стали способствуют понижению содержания серы в стали.
Плавку в дуговых печах применяют при изготовлении мелких и средних стальных отливок. Емкость садки печей в цехах фасонного стального литья колеблется от 0,5 до !От, а ~а заводах тяжелого машиностроения до 30 т. Выбор процесса плавки зависит от сорта стали и требуемой чистоты ее по сере и фосфору. Печи с основной футеровкой применяют при изготовлении отливок ответственного назначения из высокопрочной конструкционной легированной нли жаропрочцой стали. В них можно получить таль с низким содержайием серы и фосфора. Плавку стали в печах с кислой футеровкой производят только на чистых по содержанию серы и фосфора шихтовых материалах.
Наиболее простым и удобным в обслуживании сталеплавильным агрегатом является кислая дуговая электропечь. При кислом процессе электроплавки достигается большая стойкость футеровки, снижается ее стоимость, уменьшаются расход электроэнергии и продолжительность плавки, сталь лучше раскисляется.
Поэтому кислый процесс элентродуговой плавки в литейных цехах применяют чаще основного. Плавка в кислых дуговых печах. При кислом процессе футеровку печи выполняют из динасового или хромомагнезитового кирпича, иногда применяют металлический водоохлаждаемый свод. Подготовка печи к плавке состоит в очистке печи от остатков шлака и металла предыдущей плавки, заправке пода, откосов и стен новыми материалами. Для заправки применяют кварцевый песок, содержащий ие менее 96% 5Ю., и не более 1% примесей. Шихту загружают в следующем порядке: на пол — половину мелкой шихты, в зону действия электродов — среднюю и крупную шихту, сверху ее засыпают остатками мелкой шихты, Содержание углерода в шихте должно быть па 0,2 — 0,3% выше нижнего предела в готовой стали. Количество кремния и марганца берется таким, чтобы после расплавления в стали было 0,03 — 0,1% 51 и О,!2 — 0,2% Мп.
Главная особенность кислого процесса электроплавки состоит в том, что плавка ведется под кислым шлаком, содержащим до 65% кремнезема. Под таким шлаком фосфор и сера це удаляются, поэтому содержание серы и фосфора в шихте должно быть минимальным — ниже на 0,01% пределов, допускаемых в отливках. После расплавления определенного количества шихты, которое проводят максимально быстро, наводят оборотный шлак от предыдущей плавки, состоящий из 38 — 45% 5Ю„22 — 28% ГеО, 0,18 — 26% МпО и 6 — 7% СаО.
Окисление углерода и других примесей, происходящее в период кипения ванны, уменьшает содержание углерода на 0,15 — 0,2% за 25 — 30 мин кипения ванны, Для предупреждения восстановления кремния в период кипения в шлак добавляют известняк, понижающий концентрацию 510, в шлаке. После получения шлака светло-зеленого, дымчатого или светло- голубого цвета приступают к раскислению стали. Предварительное раскисление производят ферросилицием или силикомарганцем, а окончательное — присадкой алюминия в ковш при выпуске стали. Плавка в основных дуговых печах. Прн основном процессе Футеровку в печи делают из специального электрометаллургического магнезита, наваренного на магнезитовый кирпич, который укладывают на слой теплоизоляционного кирпича.
Плавку в печах с основной футеровкой можно производить двумя способами: с окислением или без окисления. Плавку с окислением металла производят при использовании шихты, химический состав которой неизвестен, или шихты, засоренной фосфором, а также при выплавке низко. углеродистых сталей. Особенность этого способа состоит в наличии периода кипения ванны, происходящего вследствие окисления углерода, а также кремния, марганца, фосфора, хрома и других элементов кислородом железной руды, добавляемой в печь. Плавка с окислением металла включает еле. дующие этапы: заправку печи, загрузку шихты, плавление, дефосфорацпю, кипение, скачивание кислого шлака, пауглероживание, раскпсление, обессеривание и доводку.
Этапы дефосфорации, кипепия и скачивания шлака составляют окислительный период плавки, этапы науглероживания, раскисления, обессеривапия и доводки— восстановительный период плавки. Б окивлигпельный период плавки окислительный шлак наводят за 30 — 60 мин до полного расплавления шихты, для чего вводят железную руду, обожженную известь и плавиковый шпаг.
Затем в печь загружают железную руду и известь. После их расплавления и взаимодействия с металлом 60 — 70% шлака скачивают и вновь наводят шлак, повторяя операцию до 3 раз. В результате содержание фосфора в стали понижается до 0,01%. После дефосфорации начинается период кипения стали, обезуглероживания, Периодической присадкой прокаленной руды в ванну поддерживают ее кипение; затем одновременным повышением температуры и уменьшением подачи руды переводят ванну в режим чистого кипения (т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
