Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Производство стали в мартеновских печах



Мартеновский процесс более универсальный по со­ставу металлошихты значительно уступает кислородно-конвертерному по производительности, трудоемкости и капитальным затратам. Мартеновский процесс передела чугуна в сталь осу­ществляется в пламенной отражательной печи, оснащен­ной системой регенерации, направленной на использо­вание теплоты отходящих при горении газов для подо­грева воздуха и газообразного топлива.

Устройство мартеновской печи схематически показа­но на рис. 2.3. Передняя стенка с завалочными (рабочи­ми) окнами 2, задняя стенка со сталевыпускным отвер­стием, подом (подиной) и сводом образуют рабочее '(плавильное) пространство печи 1. С торцов плавильно­го пространства расположены головки 3 для смешива­ния топлива с воздухом (кислородом), подачи горючей смеси в плавильное пространство и отвода продуктов сгорания. Головки с помощью вертикальных каналов 4 соединены со шлаковиками 5, регенераторами 6 и боро­вами (каналами) 7.

Продукты-сгорания

10

 
 

Топливом для мартеновских печей служат природный газ или мазут. На схеме воздух и газ поступают с правой

Рис. 2.3. Схема мартеновской печи

стороны печи. Проходя через предварительно нагретые насадки, воздух и газ нагреваются до 1000...1200 °С. При сгорании топлива в рабочем пространстве возникает фа­кел с температурой 1800...1900 °С, достаточной для расплавления шихты. Кроме того, температура факела обе­спечивает нагрев металла до 1600... 1650 °С, что создает условия для выпуска стали и разливки ее. Раскаленные продукты сгорания (дымовые газы) проходят через ле­вую головку, попадают в шлаковики, в которых улавли­ваются частицы плавильной пыли и шлака, а затем в ле­вые регенераторы. В них газы разогревают насадки. Охлажденные до 500...600 °С дымовые газы из регенера­торов проходят по боровам, через котел-утилизатор и устройство для очистки газов 10, а затем удаляются с помощью дымовой трубы 11. При достаточном охлаж­дении насадок правых регенераторов и нагреве левых изменяют направление движения газов с помощью пере­кидных клапанов 8. Циклы повторяются в зависимости от огнеупорных материалов, из кото­рых выполнены под, стены и свод рабочего пространст­ва, мартеновские печи делятся на основные и кислые (динасовый кирпич, кварцевый песок, молотый кварцит).

Наибольшее распространение получила плавка стали в мартеновских печах с основной футеровкой, так как в них можно перерабатывать металлошихту со значи­тельным содержанием серы и фосфора и получать каче­ственную сталь.

В зависимости от загружаемых в печь материалов мартеновский процесс делится на скрап-процесс и скрап-рудный процесс.

Более прогрессивный скрап-процесс характери­зуется применением шихты следующего состава: сталь­ной скрап (основная часть), чушковый чугун (25...45%) и другие компоненты.

На под печи с помощью завалочных машин загру­жают скрап и вперемежку с ним известняк или известь. После этого загружается чугун.

При завалке печи и расплавлении шихты окисляются часть углерода, кремний, большая часть марганца и часть железа. Оксиды кремния, марганца и железа с под­нявшейся вверх жидкой известью образуют большое ко­личество основного шлака. Роль шлака при мартенов­ской плавке велика. Еще при плавлении шихты из печи выпускается так называемый первичный «сбегающий» шлак, уносящий образовавшиеся оксиды.

Главной операцией плавки в мартеновских печах яв­ляется кипение металла вследствие окисления уг­лерода. Избыточный углерод вводится в ванну с чугу­ном. Кипение приводит к выравниванию температуры и химического состава ванны; удалению из металла га­зов, вредных примесей и неметаллических включений. Также поднимается уровень шлака. Тогда отключают подачу топлива, над ванной снижается давление, что позволяет проводить «скачивание» шлака более высокой основности, вместе с которым уходит большая часть фос­фора и часть серы. Через некоторое время в печь пода­ется топливо, и шлак оседает. Для более полного удале­ния фосфора и серы вновь наводится уже высокоосновный шлак. В случае необходимости сталь легируют. Периоды кипения, раскисления и легирования называют еще общим периодом рафинирования стали.

Общая продолжительность плавки в основных марте­новских печах вместимостью 180...600 т составляет 6......10,5ч. В настоящее время постепенно отказываются от старых и малопроизводительных однованных мартенов­ских печей.

Повышения эффективности мартеновского производ­ства добиваются применением двухванных мартеновских печей. Работают они непрерывно, но загрузка шихты и выпуск стали осуществляется периодически. Она ли­шена регенераторов, что позволяет вводить кислород для интенсификации плавки. В двухванной печи заложен принцип замены регенерации и использования теплоты отходящих из плавильного пространства газов.

Двухванная печь имеет достаточный объем ванны вместимостью каждого плавильного пространства 250 или 300 т.

 
 

Сначала в левой камере (рис. 2.4) проводится плав­ление и доводка чугуна, для чего через сводовые фурмы 2.

 

Рис. 2.4. Схема двухванной мартеновской печи

подается кислород, а в газовой горелке 1 сжигается не­которое количество топлива; пространство над левой ванной в это время отключено от дымовой трубы. По­этому СО и продукты сгорания топлива поступают в про­странство над правой ванной, в которую в это время производят завалку шихтовых материалов и прогрев их. С помощью кислорода, подаваемого по фурме 3, оксид углерода догорает над ванной. Таким образом, физиче­ская и химическая теплота приводят к быстрому нагреву ванны. Пространство правой ванны через вертикаль­ный канал 4, шлаковик 5, боров и котел-утилизатор со­единяется с дымовой трубой. После доводки металла (по химическому составу и температуре) в левой ванне пре­кращается подача в нее кислорода и топлива, металл вы­пускается, а рабочее пространство соединяется с трубой. В этот момент начинается продувка правой ванны, сжи­гание топлива и дожигание СО. С этой целью левые фурмы и горелка поднимаются, а правые — опускаются. В левую ванну в это время производят завалку шихты. Циклы повторяются.

Преимущества двухванных печей: высокая произво­дительность, более ритмичная работа мартеновского це­ха, в 4...6 раз меньший расход топлива.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.