Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Производство стали в конверторах, мартеновских и электродуговых печах



Кислородно-конверторный способ. Существует несколько способов подачи кислорода в конвертер: продувка ванны кислородом сверху, донное дутье и комбинация этих двух способов. Рассмотрим только способ продувки ванны, жидкого металла, кислородом сверху. Кислородно-конвертерный способ выплавки стали отличается от электросталеплавильного меньшими затратами на энергию. Основным сырьем кислородного-конвертера являются 70-80% жидкого чугуна из доменных печей и стального лома. Которое загружают в конвертер. После производится продувка конвертера чистым кислородом (> 99,5%) под высоким давлением. Кислород окисляет углерод и кремний, содержащиеся в расплавленном металле с выделением большого количества тепла, которое расплавляет металлический лом. Это приводит к меньшим энергетическим затратам при окисления железа, марганца и фосфора. Выделенное тепло передается обратно в ванну при выходе из конвертера угарного газа. Продукт кислородно- конверторной выплавки стали, является расплавленная сталь с заданными химическим свойствами при температуре 2900 ° F-3000 ° F. Далее сталь может подвергаться вторичной переработке или быть направлена непосредственно на машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), где она затвердевает в форме: блюма, заготовки, или плиты. Основой является оксид магния (MgO), который при контакте с расплавом образует основные шлаки. Эти шлаки, необходимы для удаления фосфора и серы из расплава.

Мартеновские печи.Один недостаток – используется топливо, причем в больших колличествах. Периоды процесса получения стали в мартеновской печи длится 5—8 часов (при скоростном сталеварении - до 4,5—5,5 часа) и состоит из этапов:

1. Плавление. Плавление начинается ещё до окончания загрузки печи. Плавление стараются проводить при максимальной температуре, чтобы препятствовать растворению в металле газов и не допустить излишнего окисления. В этот период интенсивно окисляются кремний, марганец, железо, фосфор, образуется большое количество закиси железа .

2. Окисление. Происходит окисление углерода за счёт ранее образованного . Формула реакции: . Образующийся угарный газ приводит расплав в состояние кипения. В течении 2—3 часов доля углерода в расплаве уменьшается и становится ниже 2 %.

3. Раскисление. Если к окончанию плавки в стали растворено большое количество , это придаёт стали хрупкость в горячем состоянии — красноломкость. Для удаления кислорода сталь раскисляют ферросилицием, ферромарганцем или алюминием. Иногда для проверки раскалённый кусок стали подвергают ковке - при плохой раскисленности образуются трещины.



При необходимости, после раскисления вводят легирующие элементы: ферротитан, феррохром, высококремнистый ферросилиций, чистый никель и др. После окончания плавки сталь выпускают в ковш.

Принципиальная схема мартеновской печи:
1 — свод, 2 — завалочные окна, 3 — ванна расплава, 4 — головки, 5 — регенераторы, 6 — перекидные клапаны.

Электродуговые печи. Плавку стали ведут в рабочем пространстве, ограниченном сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен снаружи заключена в металлический кожух. Съёмный свод может быть набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо, а может быть из водоохлаждаемых панелей, как и стенки. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токопроводящие электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь обычно питается трёхфазным током, но есть печи постоянного тока. Современная мощная дуговая печь используется преимущественно как агрегат для расплавления шихты и получения жидкого полупродукта, который затем доводят до нужных состава и степени чистоты внепечной обработкой в ковше.

Процесс плавки металла в электродуговой печи состоит из следующих этапов:

1- подготовка печи, заключается в устранении дефектов, полученных в предыдущих плавках, а также завалки шихты.

2- Плавка металла, заключается в полной расплавке шихты, процесс можно ускорить с помощью газовых горелок, вмонтированных в стены плавильного пространства. Обычно стадия плавления в данном типе печи не превышает 180 минут, в наиболее крупных печах.



3- Окисление, слив шлака, после чего добавка флюсов и других элементов для удаления вредных примесей и получения эффекта кипения, пузырьки которые проходят от дна ванны к поверхности металла помогут сделать металл более монотонным с точки зрения кристаллической решетки. После производится нагрев и придание необходимой температуры для выпуска стали.

4-Восстановительная стадия- добавка раскислителей которые позволяют вывести кислород, который способствует коррозии металла в раскаленном состоянии, а также способствует его хрупкости. Для этого используются следующие добавки: углерод, кремний, марганец. Так же эти присадки способствуют удалению из металла серы. Поддину зачастую выполняют из магнезитового кирпича и превышение температуры 1500- 1800 градусов будет нежелательным. Наивысшую температуру футеровка набирает в процессе «Восстановления»- температура футеровки составляет 1800 градусов, а наиболее низкая температура футеровки при окислительном периоде. Стойкость футеровки стен и свода не превышает 250 плавок, футеровка поддины способна выдержать до 5000 плавок, но придерживаться этих цифр при плавке не желательно-так как это максимальные значения, и все зависит от правильности эксплуатации печи, аккуратности загрузки футеровки, избежание чрезвычайно резких перепадов температур в печи. При плавке в плавильной ванне образуется большое количество газов, которые по отводным каналам выводятся в атмосферу.

 

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!