27473-1 (689153), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1) горение кокса перед фурмами и образование свободного пространства;

2) уменьшение объема материалов в следствии уминки;

3) переход в жидкое состояние;

4) выпуск из печи чугуна и шлака.

Скорость движения материалов по сечению печи не одинакова. Наибольшая скорость наблюдается над очагами горения кокса и в направлении к центру печи она снижается. Движение газов происходит вследствие давления, возникающего в горне в результате подачи дутья. На характер движения и распределение газов в доменной печи оказывает влияние качество шихтовых материалов и распределение их при загрузке на колошнике печи. Следовательно шихта должна быть соответствующим образом распределена на колошнике печи, чтобы обеспечить оптимальную газопроницаемость. У стен и в центре печи необходимо располагать кусковой материал (крупные куски кокса и агломерата), а в промежуточной зоне сосредотачивать более мелкие фракции железорудной части шихты.

Химические реакции в доменной печи. В доменной печи происходят реакции окисления и восстановления. Основным восстановительным процессом в печи является восстановление оксидов железа, которое при температуре более 843 К идет в три ступени, а при температуре менее 843 К в две. Восстановление оксидов железа монооксидом углерода и водородом с образованием углекислого газа и воды принято называть косвенным, а восстановление углеродом с образованием СО - прямым восстановлением. С восстановлением оксидов железа восстанавливаются и другие оксиды. Оксиды, прочность которых ниже прочности соответствующих оксидов железа (MnO₂, Mn₂O₃,CuO,NiO) восстанавливаются при сравнительно низких температурах. Оксиды, прочность которых выше прочности оксидов железа (A1₂0₃, MnO, SiO₂, TiO₂) восстанавливаются при высоких температурах. Оксиды элементов, химическое сродство к кислороду у которых больше, чем у углерода, в доменной печи не восстанавливаются и полностью переходят в шлак. Это оксиды алюминия, магния, кальция. Также в доменной печи идет испарение влаги шихты, и восстановление из нее водорода, происходит разложение карбонатов, выделяется углекислый газ и доменный газ.

Образование чугуна. Образование чугуна в доменной печи начинается при низких температурах в результате растворения углерода в восстановленном железе. Марганец и хром увеличивают содержание углерода в чугуне, а кремний и фосфор уменьшают.

Образование шлака. Кроме чугуна - в доменной печи образуется жидкий шлак. Основными компонентами шлака являются оксиды кальция, кремния, алюминия, магния и т.д. Различают три вида шлака: первичный, промежуточный и конечный. Первичный образуется при расплавлении наиболее легкоплавких химических соединений. Его состав и горизонт начала образования непостоянны. По мере опускания первичный шлак нагревается, его состав изменяется, а количество увеличивается. При повышении температуры в шлаке растворяются оксиды кремния, алюминия и кальция. На горизонте фурм в шлак переходит зола кокса. Этот шлак называется промежуточным. Ниже уровня фурм, в горне, где происходит окончательное разделение чугуна и шлака, образуется шлак с окончательным составом - конечный, который и выпускается из печи.

Выпуск чугуна и шлака. По окончании доменного процесса происходит выпуск чугуна и шлака. В нижней части горна расположена чугунная летка. Для выпуска чугуна рассверливают отверстие диаметром 40-60 мм в огнеупорной массе и по ленточному каналу чугун попадает в желоб для чугуна. После выпуска чугуна отверстие вновь забивают огнеупорной массой. В стене горна расположена шлаковая летка, через которую выпускают шлак. Выпуск чугуна и шлака должен производиться строго по графику. Выпуск верхнего шлака начинают через 40-50 минут после выпуска чугуна и с небольшими перерывами продолжают до последующего выпуска с тем, чтобы обеспечить максимальную выдачу шлака через шлаковые летки. В доменных печах 1,2,5,6 выпуск верхнего шлака осуществляется через две шлаковые летки по очереди.

Отвод колошникового газа из печи и его дальнейшее использование. Колошниковый газ, выходящий из доменной печи, используется в качестве топлива. При сжигании одной тонны кокса в печи образуется около 5000 м3 газа. Колошниковый газ используется для отопления доменных воздухонагревателей, коксовых, мартеновских и нагревательных печей и котельных установок. Для устранения отрицательного воздействия пыли газ перед использованием очищают в специальных пылеулавливающих агрегатах.

Метрологическое обеспечение процесса выплавки чугуна. На доменных печах автоматически регулируется температура и влажность дутья, давление колошникового газа и газа, поступающего на отопление воздухонагревателей. Также контролируется следующие параметры:

• давление холодного и горячего дутья;

• давление газа в средней части шахты и на колошнике;

• давление природного газа;

• давление воды, поступающей в охладительную арматуру;

• давление пара;

• расход природного газа, подаваемого на каждую фурму;

• расход воды на охлаждение печи;

• расход газа;

• расход пара, подаваемого на увлажнение дутья;

• температура колошникового газа в газоотводах и по радиусу колошника;

• температура огнеупорной кладки печи;

• температура поступающей и отходящей воды и воздуха;

• состав колошникового газов и влажность дутья;

• уровень шихтовых в печи;

• число подач, загруженных в печь;

• число скипов в подаче;

• угол поворота ВРШ;

• масса агломерата, кокса и добавок к каждой подаче.

Метрологическое обеспечение доменного процесса приведено в приложении 7.

Мартеновский цех.

Мартеновский цех комбината “Азовсталь” имеет в своем составе одиннадцать качающихся мартеновских печей, емкостью 400 т. (печи 1-6,8-10,12) и 600 т. (печь 11), работающих скрап-рудным процессом. Все печи отапливаются природным газом и низкосернистым мазутом с содержанием влаги не более 1.5%. Топливо подается в печь газо-мазутными горелками с распылением мазута природным газом. Вентиляторный воздух подогревается в двухоборотных регенераторах и поступает в печь через двухканальные головки. Основные размеры мартеновских печей комбината “Азовсталь” с подвижным рабочим пространством приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Основные размеры мартеновских печей.

Шихтовка плавок производится из расчета получения в металле по расплавлении массовой доли углерода - на 0.25-0.65% выше среднезаданного в годовой стали, серы - не более 0.055%(для низколегированной стали - не более 0.050%). Основность шлака по расплавлении должна быть не менее 1.0. Количество руды и известняка определяется мастером производства исходя из химического состава выплавляемой стали и шихтовых материалов, норм расхода чугуна и металлолома, количества оставшегося в печи металла и шлака. Для повышения содержания углерода в расплаве производится завалка в печь углеродосодержащих материалов(кокса, электродного боя и др.). Масса металлической части шихты устанавливается в пределах от 430 до 460 т., что соответствует выплавке стали в объеме емкости двух сталеразливочных ковшей. Выпуск плавки в три ковша производится только на мартеновской печи №11, при этом шихтовка плавки производится на садку массой не менее 650т. из расчета наполнения металлом трех ковшей.

Все поступающие на шихтовый двор мартеновского цеха материалы и ферросплавы принимаются работниками мартеновского цеха. Все ферросплавы, поступившие на шихтовый двор, дробятся до установленной крупности и складируются на шихтовом дворе в специальные бункера и закрома. При производстве стали используются следующие шихтовые материалы:

• лом металлургический всех классов и категорий;

• жидкий чугун;

• твердый чугун;

• железная руда 21 и 22 классов;

• окалина;

• известняк с содержанием CaO+MgO не менее 53.5%;

• известь фракции до 100мм;

• отработанный синтетический шлак конвертерного производства;

• боксит с содержанием Al₂O₃ не менее 28%;

• плавиковый шпат с содержанием серы не более 0.1%;

• кокс.

Вся шихта, рассчитанная на плавку, подается к печам составами: в первом - известняк и руда, в остальных - легковесный и тяжеловесный лом. Рудные и ломовые составы укомплектовываются мульдами объемом 1.75м³. В рудных составах насчитывается 8-9 вагонеток, в ломовых - 10 вагонеток с четырьмя мульдами на каждой вагонетке. Погрузка рудного состава производится из соотношения: 12 мульд загружаются известняком, а остальные загружаются рудой. Ломовые составы до и после погрузки провешиваются, масса лома в стандартном ломовом составе составляет 130-160т. при погрузке тяжеловесного лома и 60-80т. легковесного. Для транспортировки шлакообразующих присадок, ферросплавов и легирующих используются полировочные составы из 6 вагонеток с четырьмя мульдами. Первая мульда полировочного состава загружается коксом, 11 мульд - известью, 6 - окалиной, 3 - рудой, 2 - бокситом, 1- синтетическим шлаком конвертерного производства. Для раскисления и легирования стали используются следующие ферросплавы и легирующие материалы: ферромарганец, ферросилиций, селикомарганец, ферробор, феррохром, ферросиликохром, селикокальций, лигатура с РЗМ, феррованадий, феррованадий азотированный, феррониобий, ферротитан, алюминий, медь или лом меди, никель и силикованадий. Отгрузка ферросплавов в разливочный пролет производится в бункерах, имеющих специальную маркировку.

Завалка. Завалка сыпучих материалов производится по следующей схеме: на подину равномерно заваливается руда, а на руду - известняк. При использовании в завалке неметаллических углеродосодержащих материалов их заваливают в печь на подину или после завалки руды. Каждый слой сыпучих материалов прогревается в течение 5-7 минут, на сыпучие материалы производится завалка легковесного, а затем тяжеловесного лома в средние окна. Твердый чугун заваливается в последнюю очередь. Продолжительность завалки около 2-х часов. После окончания завалки немедленно подсыпают пороги, для чего бункер с доломитом подается к моменту окончания завалки. Шихта перед заливкой чугуна должна прогреваться в течении 30-90 минут, но прогрев не должен привести к “закозлению” или оплавлению шихты, т.е. к ее перегреву. Заливка чугуна производится через два желоба. Продолжительность заливки чугуна не превышает 30 минут.

Расплавление. В момент полного расплавления металла отбирается проба металла и шлака и замеряется температура металла. В пробе металла определяется содержание углерода, марганца, серы и фосфора; в пробе шлака - оксида железа и основность. Содержание углерода по расплавлении должно быть на 0,25-0,65% выше заданного для данной марки стали при содержании серы не более 0,055%. Если содержание углерода выше, то в печь доливают чугун.

Полировка. К началу полировки металл должен быть полностью расплавлен, а шлак - сформирован. Температура металла должна быть не менее 1530С и не более 1580С. После оплавления в печь присаживают окислители, известь, известняк.

Обязательной является наводка шлака которая начинается после скачки предыдущего. Содержание фосфора к началу периода чистого кипения должно быть не более 0,03%, а основность шлака от 2 до 4.

Чистое кипение начинается когда ванна энергично закипает после наводки шлака ровным пузырем на 1/2 площади ее поверхности. На протяжении всего периода кипения отбираются пробы металла через каждые 10 минут. Продолжительность периода зависит от типа выплавляемой стали: кипящая, полуспокойная и спокойная от 30 до 60 минут; низколегированная от 45 до 90 минут. Концом периода чистого кипения считается момент присадки в печь раскислителей или извести для загущения шлака, или момент отбора последней пробы металла. По окончании периода необходимо обеспечить следующие значения технологических параметров: основность шлака - от 2 до 4; содержание FeO в шлаке не менее 8%; содержание серы должно соответствовать данной марке стали.

Характеристики

Список файлов курсовой работы