Период прохождения практики с 09. 02. 2012 по 13. 06. 2012 г



страница6/17
Дата28.11.2017
Размер1.2 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

3.2.Технология плавки


Многолетний опыт эксплуатации кислородных конвертеров позволил повсеместно установить следующий порядок загрузки шихты. В освободившийся после предыдущей плавки конвертер загружают лом — лоток с ломом предварительно взвешивают и доставляют к конвертеру заблаговременно; в момент загрузки лоток при помощи крана наклоняют (опрокидывают) и лом ссыпается в конвертер. После загрузки лома в конвертер заливают необходимое количество жидкого чугуна (состав с чугуновозными ковшами заранее подают к конвертеру). После окончания заливки чугуна конвертер устанавливают в вертикальное положение, опускают кислородную фурму и начинают продувку.

Шлакообразующие и добавочные материалы вводят в конвертер в предварительно измельченном виде (до фракции 20—25 мм). Такие материалы называют сыпучими. Подачу сыпучих материалов осуществляют тремя способами:

1) все сыпучие загружают в конвертер до заливки чугуна (под чугун) или даже до загрузки лома;

2) сыпучие материалы вводят непрерывно сверху по ходу продувки;

3) часть сыпучих (около половины) присаживают одновременно с началом продувки, остальное количество вводят в течение нескольких минут непрерывно по ходу продувки. Чаще всего используют третий способ. Продолжительность плавки в современном конвертере составляет 30—45 мин, в том числе:

мин


Завалка лома и заливка чугуна 5—10

Продувка кислородом 12—17

Повалка, отбор проб, замер температуры 4 - 6

Слив металла и шлака, осмотр и ремонт футеровки 8—12

Начиная с момента начала подачи кислорода, в конвертере одновременно идут процессы окисления примесей, нагрева ванны и шлакообразования. Все эти процессы взаимосвязаны; их протекание зависит также от состава и характера шихтовых и шлакообразующих материалов, конструкции фурмы, давления и расхода кислорода и организации продувки.

Условно стандартную конвертерную плавку (в шихте примерно 75 % жидкого чугуна и 25 % металлолома) можно разбить на несколько стадий:

1-я стадия — загрузка твердой шихты и заливка жидкого чугуна. Момент соприкосновения железоуглеродистого расплава с твердым металлоломом соответствует началу двух процессов: а) намораживание чугуна на холодный металлолом; б) последующее расплавление лома. В целом это тепломассообменные процессы: передача тепла, диффузия углерода, снижение температуры плавления поверхностных слоев металлолома и т. д. В зависимости от температуры и состава пограничного слоя в процессе плавления лома можно выделить периоды:

1)тепловой, в котором происходит намораживание расплава на поверхности холодного лома с последующим его расплавлением без изменения состава поверхностного слоя;

2) диффузионный, в котором за счет прогрева и насыщения углеродом происходит постоянное оплавление поверхностного слоя;

3) период интенсивного стационарного плавления, когда лом достаточно нагрет, а тепловой поток расходуется только на его плавление.

Продолжительность теплового периода зависит от температуры и фазового состава шихты. Согласно расчетам при заливке чугуна на холодный лом в количестве до 25 % от массы шихты продолжительность теплового периода составляет 1—2 мин. Поэтому часть лома растворяется уже в период слива чугуна. Это сопровождается снижением его температуры на 100— 200 "С (охлаждающий эффект растворения лома 1,4 ГДж/т чугуна). При достижении теплового равновесия начинается плавление лома.

Плавление лома в течение большей части периода продувки происходит, как правило, в диффузионном режиме. По данным промышленных исследований, при интенсивности продувки 2-4 м3/(т • мин) продолжительность диффузионного периода 10— 15 мин, а скорость плавления лома 1—18 мм/мин. В случае продувки ванны снизу, а также при увеличении интенсивности продувки скорость плавления заметно возрастает. При достижении расплавом температур ликвидуса скорость плавления лома резко возрастает и практически не зависит от содержания углерода.

2-я стадия — «пусковой период», включающий процессы образования большой массы жидкой фазы и перегрева ее над ликвидусом до уровня, обеспечивающего протекание реакции окисления углерода. Момент начала этой реакции конвертерщики часто называют моментом «зажигания» плавки.

Для большегрузных конвертеров твердая и полутвердая составляющие шихты к моменту «зажигания» плавки могут достигать 70 % от массы металлошихты, загруженной в конвертер.

3-я стадия — период интенсивного обезуглероживания в стационарном режиме — время от момента «зажигания» плавки до заметного замедления реакции обезуглероживания.

4-я стадия — заключительная, включает процессы: прекращение продувки, подъем фурмы, повалка конвертера и выпуск стали.


3.3. Особенности процесса.


Содержание азота, водорода, фосфора и неметаллических включений в кислородноконвертерном металле обычно существенно ниже, чем в стали, выплавленной с использованием донного дутья воздухом в мартеновских и электрических печах. Выплавка стали в конвертерах в основном из чугунов, являющихся "первородной" шихтой, без примесей цветных металлов, которые вносятся металлоломом, также способствует получению высококачественной стали. Поэтому качество стали по всем показателям выше в кислородно-конвертерных цехах, а электропечи пока предпочтительны для получения металла высоколегированного и легированного легкоокисляющимися примесями.

Конструкция конвертера значительно проще, а производительность выше, чем мартеновской и электропечи, поэтому удельные, на 1 т стали, капитальные затраты на строительство кислородно-конвертерного цеха меньше, чем мартеновского, в 1,5 раза, электросталеплавильного - в 2,5-3 раза.

Можно перерабатывать чугуны любого состава, в том числе "химически холодные" (с низким содержанием кремния, марганца) и высокофосфористые, что обеспечивает обширную сырьевую базу для выплавки чугунов.

Избыток теплоты в ванне позволяет перерабатывать металлолом в количестве 25-30% от садки конвертера и этим снижать расход чугуна в сравнении с конвертерами с воздушным дутьем и не расходовать топливо или электроэнергию, как это приходится делать для переплава лома в мартенах и электропечах.

При нарастающем дефиците сырья для производства огнеупоров важной положительной стороной является низкий расход огнеупоров в кислородных конвертерах - 1-3 кг, тогда как в мартенах и электропечах она превышает 20 кг на 1 т стали.

Вопросы экологии надежно решаются именно при работе современных кислородно - конвертерных цехов, поскольку резко уменьшаются, сравнительно с мартеновскими и электросталеплавильными цехами, выбросы в атмосферу вредных веществ и загрязнение сточных вод, а также вредно действующий на производственный персонал шум, сопровождающий работу электропечей.

Недостатком кислородно-конвертерного процесса является интенсивное дымовыделение из агрегата при продувке, что требует значительных капитальных затрат на газоочистительные сооружения, которые составляют до 50% расходов на строительство цеха.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница