Производство черных и цветных металлов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ой. Футеровку кислой мартеновской печи изготовляют из динасового кирпича, а верхний рабочий слой подины набивают из кварцевого песка. Футеровку основной мартеновской печи выполняют из магнезитового кирпича, на который набивают магнезитовый порошок. Свод мартеновской печи не соприкасается со шлаком, поэтому его делают из динасового или магнезитохромитового кирпича независимо от типа процесса, осуществляемого в печи. В передней стенке печи находятся загрузочные окна (4) для подачи шихтовых материалов (металлической шихты, флюса) в печь. В задней стенке печи расположено сталевыпускное отверстие (9) для выпуска готовой стали. Размеры плавильного пространства зависят от емкости печи. В нашей стране работают мартеновские печи емкостью 20 - 900 т жидкой стали. Важной характеристикой рабочего пространства является площадь пода печи, которую условно подiитывают на уровне порогов загрузочных окон. Например, для печи емкостью 900 т площадь пода составляет 115 м2. С обоих торцов плавильного пространства расположены головки печи (2). Головки печи служат для смешивания топлива с воздухом и подачи этой смеси в плавильное пространство. В качестве топлива в мартеновских печах используют природный газ или мазут. Для подогрева воздуха при работе на газообразном топливе печь имеет два регенератора (1). Регенератор представляет собой камеру, в которой размещена насадка - огнеупорный кирпич, выложенный в клетку. Температура отходящих из печи газов 1500 - 1000 С. Попадая в регенераторы, они нагревают насадку до 1250 - 1280 С, а охлажденные до 500 - 600 С газы уходят из печи через дымовую трубу. Затем через один из регенераторов, например правый, в печь подают воздух, который, проходя через насадку, нагревается до 1100 - 1200 С. Нагретый воздух поступает в головку печи, где смешивается с топливом; на выходе из головки образуется факел (7), направленный на шихту (6). Отходящие газы проходят через противоположную головку (правую), очистные устройства (шлаковики) для отделения мелких частиц шлака и пыли, уносимых из печи потоком газов, и направляются во второй (левый) регенератор, нагревая его насадку. Охлажденные газы покидают печь через дымовую трубу (8) высотой до 120 м. После охлаждения насадки правого регенератора до определенной температуры происходит автоматическое переключение клапанов, и поток газов в печи изменяет направление: через нагретый левый регенератор и головку в печь поступает воздух, а правый нагревается теплотой отходящих газов.
Температура факела пламени достигает 1750 - 1800 С. Факел нагревает рабочее пространство печи и шихту. Факел имеет окислительный характер, что создает условия для окисления примесей шихты на протяжении всей плавки.
Разновидности мартеновского процесса.
При плавке в мартеновских печах составляющими металлической шихты могут быть стальной скрап, жидкий и твердый чугуны. В зависимости от состава металлической шихты, используемой при плавке, различают следующие разновидности мартеновского процесса:
скрап-процесс, при котором основной частью шихты является стальной скрап; применяют на металлургических заводах, где нет доменных печей, но расположенных в крупных промышленных центрах, где много металлолома; кроме скрапа в состав шихты входит 25 - 46 % чушкового пере дельного чугуна;
скрап-рудный процесс, при котором основная часть шихты состоит из жидкого чугуна (55 - 75 %), а твердая составляющая шихты - скрап и железная руда; этот процесiаще применяют на металлургических заводах, имеющих доменные печи.
Наибольшее количество стали получают в мартеновских печах с основной футеровкой, так как в этом случае возможно переделывать в сталь различные шихтовые материалы, в том числе и с повышенным содержанием фосфора и серы. При этом используют обычно скрап-рудный процесс, как наиболее экономичный.
Кислым мартеновским процессом выплавляют качественные стали. Стали, выплавляемые в кислых мартеновских печах, содержат значительно меньшее количество растворенных газов (водорода и кислорода), неметаллических включений, чем сталь, выплавленная в основной печи. Поскольку в печах с кислой футеровкой нельзя навести основный шлак, способствующий удалению фосфора и серы, то при плавке в кислой печи применяют металлическую шихту с низким содержанием этих составляющих. Благодаря этому кислая сталь имеет более высокие показатели механических свойств, особенно ударной вязкости и пластичности, и ее используют для ответственных деталей: коленчатых валов крупных двигателей, роторов мощных турбин, шарикоподшипников, стволов орудий и т. д.
Плавка стали скрап-рудным процессом в основной мартеновской печи происходит следующим образом. После осмотра и ремонта пода печи с помощью завалочной машины загружают железную руду и известняк и после их прогрева подают скрап. По окончании прогрева скрапа в печь заливают жидкий чугун, который, проходя через слой скрапа, взаимодействует с железной рудой. В период плавления за iет окислов железа руды и скрапа интенсивно окисляются примеси чугуна:
2Fe2O3+3Si=3SiO2+4Fe;
Fe2O3+3Mn=3MnO+2Fe;
Fe2O3+6P=3Р2O5+10Fe;2O3+3C=3CO+2Fe
Окислы SiO2, MnO, Р2O5, а также CaO без извести образуют шлак с высоким содержанием MnO и FeO, а выделяющаяся окись углерода (СО) вспенивает шлак, который выпускают из печи в шлаковые чаши. Образование и спуск шлака продолжаются почти до полного расплавления шихты. В этот период плавления полностью окисляется кремний и почти полностью марганец и большая часть углерода, а также интенсивно удаляется фосфор.
По око