Навигация
5. Суть доменного процесса
Важнейшими показателями работы доменной печи являются: 1) коэффициент использования полезного объема доменной печи; 2) расход топлива на т выплавленного чугуна. Коэффициент использования полезного объема доменной печи k представляет собой отношение полезного объема печи к суточной ее производительности:
Доменная печь работает тем лучше, чем меньше числовое значение k обычно коэффициент k находится в пределах от 0,45 до 1,35 и на его величину влияют следующие факторы:
а) содержание железа в руде,
б) подготовка шихтовых материалов к плавке;
в) сорт выплавленного чугуна.
При плавке передельного чугуна k ~ 0,7—0,9,а на некоторых заводах k < 0,7; например, на Череповецком металлургическом заводе k = 0,45 м/т.
Расход топлива зависит от сорта выплавляемого чугуна. Для выплавки 1 m передельного чугуна расход кокса составляет от 600 до 800 кг, бессемеровского чугуна от 800 до 1000 кг, литейного чугуна от 800 до 1200 кг, специальных чугунов и ферросплавов от 1750 до 2500 кг. Расход шихты и степень ее использования являются весьма важными показателями, характеризующими экономичность работы доменной печи. Этот показатель определяется материальным балансом доменной плавки. Примерный материальный баланс на 1 m выплавляемого чугуна приведен в табл. 3.
|
|
6.Сырьё для получения стали.
Сталью называют сплавы железа с углеродом и другими
элементами. Такие сплавы обладают пластическими свойствами как в
нагретом, так и в холодном состоянии, и могут подвергаться прокатке,
волочению, ковке, штамповке.
|
|
Сталь содержит до 2% углерода и некоторое количество марганца, кремния, а также вредные примеси (фосфор и серу). Кроме этих примесей, в стали могут содержаться и
|
|
легирующие элементы: хром, никель, ванадий, титан и др.
В настоящее время сталь производят преимущественно путем передела чугуна, при котором из чугуна удаляется избыток углерода, кремния, марганца, а также вредных примесей для придания ей необходимых свойств. Углерод и другие примеси при высокой температуре соединяются с кислородом гораздо энергичнее, чем железо, и их можно удалить при незначительных потерях железа.
Углерод чугуна, соединяясь с кислородом, превращается в газ (окись углерода СО) и улетучивается.
Другие примеси превращаются в окислы SiO2, MnO и Р2О5, которые вследствие меньшего по сравнению с металлом удельного веса всплывают и образуют шлак.
В настоящее время в промышленности в основном применяют конверторный и мартеновский методы получения стали; кроме того, сталь получают в электрических дуговых и индукционных печах..
7. Устройство и работа двухванных сталеплавильных аппаратов.
Мартеновская печь имеет следующие основные части: рабочее или плавильное пространство, головки с вертикальными каналами, шлаковики, регенеративные камеры с насадками, газодымовые боровы, воздушнодымовые боровы, переводные устройства, общий дымоходовой боров, фундамент и железобетонные устои под рабочее пространство. Каждая печь имеет дымовую трубу.
Нижнюю часть рабочего пространства называют подом. Печь имеет переднюю стену, в которой расположены завалочные окна, и заднюю стену, в которой находятся выпускные отверстия для стали. К торцевым стенам печи примыкают головки, служащие для ввода в рабочее пространство топлива и воздуха и для отвода продуктов горения. Готовки посредством вертикальных каналов соединяются соответственно с газовыми и воздушными шлаковиками, которые соединяются с регенераторными камерами, имеющими кирпичную кладку.
Внизу регенераторных камер находятся поднасадочные каналы, соединенные газодымовыми и воздуходымовыми боровами, по которым отводятся продукты горения, а газ и воздух поступают в поднасадочные каналы регенераторов. На газодымовых и воздуходымовых боровах установлены переводные устройства (клапаны), служащие для изменения направления газа, воздуха и продуктов горения.
Над рабочим пространством печи имеется свод. В современных мартеновских печах своды делают подвесного типа. Мартеновская шихта через садочные окна загружается в рабочее пространство печи, а жидкий чугун заливается из ковшей. Необходимое для процесса тепло поступает от факела, образующегося от сжигаемого в рабочем пространстве печи жидкого или газообразного топлива.
В печах, работающих на газовом топливе, газы движутся следующим образом. Газ и воздух поступают с правой стороны, а продукты горения из рабочего пространства уходят с левой стороны. Тогда через правый газовый клапан поступает газ, который проходит в под насадочное пространство газового регенератора, а через правый воздушный клапан в под насадочное пространство правого регенератора поступает воздух. Газ и воздух, поднимаясь вверх, обмывают насадку, нагреваются до температуры 1000—1200° С, а затем попадают в под насадочную часть регенератора. Отсюда они проходят через шлаковики поднимаются по вертикальным каналам к пролетам головок, через которые затем поступают в рабочее пространство печи. При выходе из головок нагретые до высокой температуры газ и воздух смешиваются и в рабочем пространстве образуют факел, температура пламени которого составляет 1800—1900° С.
Продукты горения вместе с уносимой из рабочего пространства печи пылью образуют дымовые газы, которые уходят через головки. Меньшая часть газа направляется по газовому пути, а большая — по воздушному пути. По вертикальным каналам дымовые газы попадают в шлаковики, где частично осаждается уносимая газами пыль. Газы, пройдя шлаковики с температурой 1450—1500° С, поступают в регенераторы. Проходя через регенеративную насадку, они отдают ей тепло и при температуре 500—600° С уходят из одна садочного пространства в боров дымовой трубы. После того как температура насадки с правой стороны понизится, а температура насадки с левой стороны повысится, происходит перекидка клапанов для изменения направления потока газа и воздуха. После этого опять нагревается насадка правых регенераторов и т. д.
мартеновских печей способствует снижению удельного расхода топлива, а также повышению производительности и стойкости печей. Полная автоматизация мартеновских печей предусматривает автоматическое регулирование горения топлива в рабочем пространстве, перекидки клапанов, регулирование дешёвых нагрузок, подачи воздуха и воды.
По виду исходных материалов различают несколько способов плавки:
1. Плавка на твердом чугуне и металлическом ломе, называемая “скраппроцессом”.
2. Плавка на жидком чугуне, при которой для окисления примесей вводят руду; такой способ называют рудным процессом.
3. Плавка на жидком чугуне, скрапе и руде, называемая скрап-рудным процессом.
Рудный и скрапрудный процессы ведут только в основных печах, V так как в кислых печах под и стены разрушаются закисью железа, содержащейся в руде.
Плавку стали в мартеновских печах ведут скраппроцессом на тех / заводах, где нет доменных печей для получения жидкого чугуна.
Для плавки стали скраппроцессом в мартеновскую печь загружают стальной лом (скрап), чушковой передельный чугун и известь. Соотношение стального лома к чушковому чугуну принимают такое, чтобы загруженная шихта имела следующее содержание примесей: 2,4% С; 0,65% Si; до 1,5% Мп; до 0,13% Р и 0,05% S. Загрузку шихты ведут ускоренно, не допуская охлаждения печи. Во время расплавления шихты почти полностью окисляется кремний и частично окисляется углерод, марганец и фосфор. После расплавления содержание примесей в металле понижается и составляет: С — 1,0%, Si — следы; Мп — 0,25%, Р — 0,05% и S — 0,040%.
Над расплавленным металлом образуется слой шлака, богатый закисью железа. Дальнейший процесс окисления примесей протекает под слоем шлака за счет растворяющейся закиси железа в металле, которая переходит из шлака. Процесс перехода закиси железа в металл протекает следующим образом. Закись железа FeO окисляется на поверхности шлака за счет кислорода пламени до РезО4,которая, диффундируя через слой шлака на границе жидкого металла, окисляет железо по реакции:
Fe3O4 + Fe = 4FeO.
Образующиеся скислы переходят в шлак. Кремнезем и пятиокись фосфора, в основном, связываются с окисью кальция, образуя двукальциевый силикат
SiO2 + 2СаО — 2 (СаО) - SiOa. и соль фосфорной кислоты
(FeO)3 • Р205 + 4СаО —> (СаО)4 • Р2О5 + 3FeO.
Для более прочного соединения пятиокиси фосфора в шлаке поддерживается свободная окись кальция. Образующийся шлак из печи сливают для того, чтобы не произошло восстановление фосфора из шлака в металл. За этот период плавки температура металла повышается и углерод вступает в реакцию с закисью железа
С - FeO —> Fe + СО.
Во время окисления углерода ванна кипит, металл перемешивается, железо восстанавливается из FeO, из металла удаляются сера, неметаллические включения и газы.
Для обессеривания металла в ванну добавляют свежеобожженную известь. По температуре и содержанию углерода металл доводят до заданных технологических пределов в соответствии с получаемой маркой стали. После кипения в стали все же остается некоторое количество закиси железа, поэтому по окончании плавки металл раскисляют путем введения раскислителей: марганца, кремния или алюминия.
В случае получения легированной стали после раскисления в металл вводят легирующие добавки в составе ферросплавов (феррохрома, ферротитана и др.) или чистые металлы (никель, медь и др.). Готовую сталь из печи выпускают в ковши, которые с помощью кранов подают на участки разливки стали. Выход жидкой стали при этом процессе плавки составляет около 96% от веса загружаемой металлической шихты в печь.
Похожие работы
... , отражающих часто не только разные точки зрения научных исследований, но и меняющиеся во времени позиции государственных органов. Анализ инвестиционной привлекательности предприятий. 1. Составление рейтингов предприятий отрасли народного хозяйства по инвестиционной привлекательности. Не ставя себе задачу определить наиболее верный метод диагностики, я рассмотрел несколько вариантов, ...
... , Пермской, Челябинской областей, Республики Коми, ЯНАО, ХМАО – Югры) «Соглашение о сотрудничестве в комплексном промышленном освоении Приполярного и Полярного Урала на основе опережающего развития транспортной и энергетической инфраструктуры» [38]. Нарождающийся новый экономический район, помимо развития отечественной минерально-сырьевой базы в интересах промышленности Урала, одновременно ...
... 1 т условного топлива в Сибири обходится в 2 раза дешевле, чем в других регионах страны. Металлорудные минеральные ресурсы Железные руды разделяются на ряд типов: бурые железняки, красные железняки, магнитные железняки (магнитные руды) и др. Экономическая оценка железорудных месторождений определяется качественной характеристикой руды: удельным весом в ней железа и других элементов, обогатимостью. ...
... риски. Однако в случае активной и гибкой позиции государства, благоприятной рыночной конъюнктуры отрасль действительно может стать локомотивом экономического роста. 2 Эколого-экономические проблемы и природоохранные мероприятия в нефтегазовой отрасли Республики Казахстан 2.1 Нефтяная промышленность. Состав отрасли Современный мир не мыслим без заводов и фабрик, производящих продукцию, ...
0 комментариев