Перспективные методы производства стали
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
овской печи с удалением фосфора и серы до необходимых пределов. После этого полученный жидкий полупродукт выпускают из печи и заливают во вторую кислую мартеновскую печь, где доводят сталь до заданного химического состава.
.2.2 Основы технологии выплавки стали в мартеновской печи
Шихтовые материалы и топливо. Шихтовые материалы при мартеновском, как и при других способах производства стали, состоят из металлической части, неметаллической части - сыпучих материалов и добавок - раскислителей и легирующих.
Металлическая часть состоит из чугуна и металлолома. Чугун используют в жидком или твердом состоянии (в виде чушек).
Соотношение жидкого чугуна и металлолома в исходной металлической части шихты может изменяться в широких пределах- от 100% жидкого чугуна до 100% твердых материалов. Поэтому в зависимости от содержания в шихте жидкого чугуна и металлолома основной мартеновский процесс подразделяют на скрап-, скрап-рудный и рудный процессы плавки.
При скрап-процессе металлическая часть шихты состоит из 60-85% металлолома и 40-15% жидкого чугуна. Скрап-процесс осуществляют на заводах, где выплавка чугуна мала или вообще отсутствует и где скапливается большое количество отходов производства в виде стального и чугунного лома.
В зависимости от состояния шихтовых материалов этот процесс делят на:
- скрап-процесс на твердом чугуне, при котором чугун используют в виде чушек;
- скрап-процесс с добавлением жидкого чугуна к металлолому;
- карбюраторный процесс, при котором шихта состоит полностью из стального лома. Карбюраторный процесс является вынужденным и играет незначительную роль в общем объеме производства стали.
При скрап-рудном процессе шихта в основном состоит из жидкого чугуна (55-80%). В качестве дополнительных материалов используют металлолом и железную руду (15-20% массы металлической части шихты). Скрап-рудный процесс получил наибольшее распространение.
При рудном процессе шихта полностью (100%) состоит из жидкого чугуна с большим использованием железной руды, которую добавляют для окисления примесей. Рудный процесс широкого распространения не имеет.
Сыпучие материалы разделяют на шлакообразующие и окислители.
В качестве шлакообразующих материалов в основных мартеновских печах применяют известняк, известь, плавиковый шпат, боксит и шамотный бой, а в кислых печах - кварцевый песок, динасовый или шамотный бой и известь. В качестве окислителей и добавок используют те же материалы, что и в дуговых печах.
Наряду с шихтовыми материалами большое значение для мартеновской плавки имеет топливо, которое при сгорании, выделяет тепло и тем самым обеспечивает необходимые условия протекания процесса выплавки стали.
В мартеновских печах используют газообразное или жидкое топливо. Газообразное топливо может быть высококалорийным, не требующим предварительного подогрева, или низкокалорийным, которое предварительно подогревают до 900-1200 С. Из высококалорийных топлив наиболее часто применяют природный газ или смесь природного газа с мазутом; из низкокалорийных топлив - смесь коксового и доменного газов.
В качестве жидкого топлива используют мазут или смолу и смоляные масла, которые являются побочными, продуктами коксования каменного угля.
Для повышения тепловой мощности печи в современных мартеновских цехах воздух, подаваемый для сжигания топлива, обогащают кислородом. Для интенсификации технологического процесса жидкий металл продувают кислородом при помощи фурмы, вводимой в рабочее пространство печи через свод. [6, с.269]
Технологическая схема производства стали в мартеновской печи. Процесс производства стали в мартеновской печи состоит из следующих основных периодов (рис. 2.1): заправки, загрузки шихты, прогрева, заливки чугуна, окисления примесей, скачивания шлака, раскисления и легирования, выпуска стали.
Заправка предшествует каждой плавке и заключается в исправлении изношенных мест футеровки пода и откосов ванны печи. Заправку откосов ванны начинают во время выпуска стали, из печи по мере понижения уровня стали и шлака. К концу выпуска производится заправка задней стенки и торцевых откосов ванны, а после выпуска - заправка пода. Изношенные места восстанавливают наваркой обожженного мелкого доломита, магнезита. При местных повреждениях пода их очищают от металла и шлака выдувкой сжатым воздухом или кислородом с последующей заправкой тонкомолотым магнезитовым порошком.
На малых печах заправку выполняют вручную, а на больших применяются заправочные и торкрет-машины. Одновременно с заправкой пода заделывают сталевыпускное отверстие.
Подготовленная к плавке шихта транспортируется из шихтового отделения в загрузочный пролет в мульдах, установленных на тележках. С тележек мульды снимаются загрузочной машиной и подаются в печь через загрузочные окна.
Прогрев шихты осуществляют как во время загрузки шихты, так и после ее окончания, сжигая топливо в рабочем пространстве печи. Шихту нагревают до 1300-1400 С, чтобы чугун не затвердевал во время заливки.
Заливка чугуна в мартеновскую печь осуществляется с помощью заливочного крана из ковшей через подвесные желоба, устанавливаемые в загрузочные окна. Ковши с чугуном подаются из миксерного отделения на чугуновозах. При заливке чугуна происходит бурное окисление углерода чугуна, вследствие чего из ванны выделяется большое количество окиси углерода, сгорающей над поверхностью ванны с выделением значительного