Перспективные методы производства стали
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
в шихту в таком количестве, чтобы тепла, выделившегося в процессе продувки, было достаточно для его расплавления. Однако при избыточном количестве тепла, кроме металлолома, в качестве охладителей могут быть использованы железная руда, агломерат, окатыши и известняк. Охладители подают в конвертор отдельными порциями по ходу плавки.
Шлакообразующие шихтовые материалы применяют для наведения в конверторе шлака, участвующего в процессах окисления примесей чугуна. В качестве шлакообразующих материалов в кислородно-конверторном процессе используют свежеобожженную известь и известняк.
Применение извести и известняка для конверторной плавки вызвано необходимостью в очень короткий срок получить шлак заданного состава. Это необходимо для быстрого удаления примесей серы и фосфора и получения качественной стали. Количество шлакообразующих материалов зависит от содержания кремния в чугуне, количества чугуна, количества и состава охладителя. Общий расход шлакообразующих составляет 5 - 9 % от массы металлической шихты.
Для ускорения шлакообразования применяют разжижающие добавки, к которым относятся боксит и плавиковый шпат.
Добавочные материалы (раскислители и легирующие) вводят в сталь во время слива ее из конвертора в сталеразливочный ковш. Раскислители служат для удаления избыточного кислорода, содержащегося в стали в конце продувки, легирующие добавки - для получения стали требуемого химического состава.
Эти материалы используют обычно в виде чистых металлов (алюминия, марганца, никеля, хрома, молибдена, кобальта, титана) или сплавов этих металлов с железом - ферросплавов (ферросилиция, ферромарганца, феррохрома, феррованадия, ферромолибдена, ферротитана и др.), или в виде сплавов этих металлов друг с другом (силикомарганец, силикокальций, си-ликоалюминий и др.) Все добавочные материалы при введении в сталь не должны содержать влагу. Влага резко ухудшает качество стали вследствие растворения в металле водорода. Поэтому гигроскопичные материалы, т. е. материалы, способные поглощать влагу, перед введением в ковш сушат или прокаливают в сушильных печах.
Технологическая схема производства стали в конверторе. Процесс производства стали в конверторе состоит из следующих основных периодов: загрузки металлолома, заливки чугуна, продувки кислородом, взятия пробы и замера температуры Подготовленный к плавке металлолом подается из шихтового отделения в загрузочный пролет в совках, установленных на самоходных тележках (скраповозах). С тележек совки снимаются специальной загрузочной машиной и подаются к конвертору. Перед загрузкой металлолома конвертор поворачивается в сторону загрузочного пролета на 15 - 20, носок совка вводится в горловину конвертора, наклоняется и металлолом ссыпается в конвертор.
Заливка чугуна в конвертор осуществляется заливочным краном из ковшей, подаваемых в загрузочный пролет из миксерного отделения на чугуновозах. (рис.2.3.)
В период продувки конвертор устанавливают в вертикальное положение, опускают фурму и включают подачу кислорода.
Рисунок 2.3. Технологическая схема производства стали в конверторе
В начале продувки в конвертор загружают основную массу шлакообразующих добавок. Остальную их часть загружают отдельными порциями в течение всего периода продувки. Шлакообразующие подаются в конвертор из расходных бункеров, установленных над конвертором, с помощью питателей, весов-дозаторов, ленточных транспортеров, промежуточных бункеров и желобов.
При подаче шлакообразующих и кислорода на поверхности металлической ванны возникает шлак, состоящий из свободных или химически связанных окислов железа, магния, марганца, кремния, кальция, алюминия, фосфора и других элементов, входящих в состав шихтовых материалов.
Шлак участвует в химических реакциях окисления и восстановления железа, дефосфорации, десульфурации и других процессах, протекающих в металлической ванне. Шлак воспринимает и удерживает вредные примеси, перешедшие в него из металла, а также частицы плавильной пыли при прохождении их с потоками газов; при посредстве шлака осуществляется перенос кислорода от струи к металлической ванне.
Подаваемая под большим давлением струя кислорода углубляется в ванну, растворяется в жидком металле, частично дробится и переходит в пузыри, которые, поднимаясь вверх, вызывают циркуляционное движение металла в ванне.
В металле, в зоне входа струи кислорода развиваются очень высокие температуры (~2500 С). В этой зоне происходит интенсивное окисление железа, углерода и частичное окисление других примесей металла.
Образующимися при окислении углерода газообразными окислами СО и СО2, а также струей кислорода металл перемешивается и дробится на капли, шлак вспенивается и перемешивается с металлом. При этом значительная часть объема конвертора заполняется металло-шлаковой эмульсией.
Взятие пробы и замер температуры металла осуществляют по окончании продувки. Для этого конвертор наклоняют в горизонтальное положение. В новых конверторных цехах устанавливают специальные машины, замеряющие температуру и отбирающие пробы металла по ходу продувки без наклона конвертора.
Готовая сталь из конвертора сливается в сталеразливочный ковш, установленный под конвертором на самоходной тележке (сталевозе). Одновременно со сливом стали из приемной воронки по специальному поворотному желобу в сталеразливочный ковш подают добавки - раскислители и легирующие.