Перспективные методы производства стали
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
·алась революционной.
В 1855 г Генри Бессемер в заявке на патент № 1292 предложил глубокопогруженную продувку сверху воздухом через трубу из огнеупорной глины.
Первым технологическим прорывом стала донная продувка воздухом в асимметричном поворотном конвертере. Это получило известность как бессемеровский процесс и/или как основной бессемерово-томасовский технологический процесс. Со времен создания бессемеровского процесса на воздушном дутье (1855 г.) были предприняты многочисленные попытки его усовершенствования.
Со временем в ходе исследований в лабораторных и полупромышленных агрегатах были опробованы технологические варианты верхнего, бокового и донного газокислородного дутья, использование при продувке газовых смесей, парокислородного дутья, кислородно-углекислотного, вдувание в конвертер порошкообразной извести в струе кислорода, комбинированная продувка кислородом сверху и воздухом снизу и др. Из всех апробированных вариантов на том этапе развития техники для первого промышленного внедрения был выбран технологический процесс с верхней кислородной продувкой, как наиболее технологичный, надежный и простой в управлении. Именно этот вариант затем и получил широкое промышленное развитие. Комплексная технология конвертерной плавки в сочетании с непрерывной разливкой потребовала специальной подготовки металла (доводки и стабилизации его по химическому составу и температуре). В этих условиях стало целесообразным проводить рафинировочные и корректировочные операции не в конвертере, а в ковше. Таким образом, конвертер стал агрегатом для выплавки стандартного металлического полупродукта с последующим получением в ковше методами внепечной обработки качественной стали любого состава со стабилизацией свойств для условий непрерывной разливки. Такая технологическая схема позволила значительно упростить и стандартизировать режим кислородной продувки, увеличить производительность конвертеров, стабилизировав состав и температуру металла в ковше. Впоследствии эта схема была заложена в проектах всех новых конвертерных цехов, а также получила широкое развитие в зарубежной практике. Так зарождалась внепечная обработка стали как самостоятельное технологическое звено сталеплавильного производства. [5]
.2 Основы технологии выплавки стали в мартеновских печах
2.2.1 Общие сведения
До появления кислородно-конверторного способа производства стали в основном всю сталь выплавляли в мартеновских печах. Широкое распространение мартеновского способа производства стали было обусловлено возможностью использования в качестве шихты чушкового чугуна, металлического лома, а также расплавленного чугуна. Преимуществом мартеновских печей является также возможность выплавки в них широкого сортамента углеродистых, качественных, легированных сталей и использования топлива различных видов.
С появлением производительных и экономически более выгодных агрегатов - конверторов - строительство мартеновских печей прекращено. Однако многие существующие печи, главным, образом наиболее крупные мартеновские, будут эксплуатироваться еще долго.
Мартеновский процесс получения стали представляет собой переработку жидкого чугуна и металлолома на поде отражательной печи.
Для плавления твердых шихтовых материалов и нагрева жидкого металла и, шлака до заданной температуры, а также для покрытия значительных неизбежных тепловых потерь, вызываемых большой продолжительностью плавки в мартеновском процессе, недостаточно физического и химического тепла шихтовых материалов. Поэтому в отличие от конверторного способа; выплавки, стали мартеновский процесс осуществляется при подводе в печь определенного количества тепла, получаемого при сжигании топлива.
В зависимости от химического состава огнеупоров футеровки, используемых исходных шихтовых материалов в мартеновском производстве применяют кислый и основной процессы плавки, а также комбинацию этих процессов, называемую дуплекс-процессом.
Кислый мартеновский процесс протекает в печах, футеровка которых выполнена из кислых огнеупорных материалов (динасовый кирпич, кварцевый песок, кварциты). При плавке в кислой печи образуются кислые шлаки, при которых из расплава плохо удаляются сера, фосфор. Поэтому кислый процесс ведут только на качественной шихте с небольшим содержанием вредных примесей и применяют для выплавки наиболее ответственных сталей, так как в результате получают сталь с большой степенью чистоты. В настоящее время кислые мартеновские печи применяют сравнительно редко.
Основной мартеновский процесс осуществляется в печах, футеровка которых выполнена из основных огнеупорных материалов (магнезитовый, хромомагнезитовый кирпич, магнезитовый порошок, доломит). Плавку в этом случае ведут под основными, шлаками, которые образуются при использовании в качестве шлакообразующего материала известняка. После окисления кремния, марганца и частично углерода происходит окисление содержащегося в шихте фосфора до Р2О5, который переходит в шлак, где связывается с известью, в соединение 4СаО-Р2О5. Основной процесс более универсален и наиболее распространен, так как позволяет использовать шихту с повышенным содержанием фосфора и серы.
Дуплекс-процессом называют комбинированный способ плавки, применяемый в определенных условиях для улучшения качества получаемой стали. В этом случае плавку ведут в двух печах. Вначале шихту плавят в основной мартен