- •Содержание
- •I. Огнеупорные материалы
- •1. Введение
- •2. Огнеупорные изделия
- •3. Классификация огнеупорных материалов
- •4. Кремнеземные огнеупорные материалы
- •5. Алюмосиликатные огнеупорные материалы
- •6. Магнезиальные огнеупорные материалы
- •8. Магнезиально-шпиндельные огнеупорные материалы
- •9. Углеродистые огнеупорные материалы
- •10. Карбомидо-кремниевые огнеупорные материалы
- •11. Цирконистые огнеупорные материалы
- •12. Легковесные огнеупорные материалы
- •13. Огнеупорные бетоны и растворы
- •14. Теплоизоляционные материалы
- •1. Введение
- •2. Вагранка
- •2.1. Классификация вагранок
- •2.2. Конструкция вагранки
- •2.3. Футеровка вагранки
- •2.4. Основные узлы ваграночного комплекса
- •2.5. Работа вагранки
- •2.6. Типы вагранок
- •2.7. Вагранки на горячем дутье
- •2.8. Вагранка с охлаждением плавильного пояса
- •2.9. Коксогазовая вагранка
- •2.10. Расчет вагранки
- •3. Индукционные электропечи
- •3.1. Основные типы индукционных печей
- •3.2. Индукционные тигельные печи
- •3.2.1. Конструкция
- •3.2.2. Работа печи
- •3.2.3. Футеровка ИТП
- •3.2.4. Расчет индукционной тигельной печи.
- •3.3. Индукцилнные канальные печи
- •3.3.1. Конструкция печи
- •3.3.3. Футеровка ИКП
- •3.3.4. Расчет индукционной канальной печи.
- •4. Дуговые электроплавильные печи
- •4.1. Электродуговые печи для плавки черных металлов
- •4.1.2. Работа печи
- •4.1.3. Футеровка дуговых электроплавильных печей
- •4.2. Дуговые печи для плавки цветных металлов
- •4.3. Расчет дуговой печи.
- •5. Мартеновские печи
- •6. Бессемеровские конвертеры
6. Бессемеровские конвертеры
Конвертеры применяют в сталелитейных цехах, а также для получения малоуглеродистого чугуна.
Источники теплоты в конвертерном процессе. Для превращения расплавленного чугуна в расплавленную сталь необходимо затратить 400 − 800 кДж теплоты на 1 кг стали. Анализ описываемого процесса показывает, что если использовать теплоту, выделяющуюся при горении таких элементов как углерод, кремний, марганец, то можно получить сталь из чугуна, не расходуя дополнительной теплоты.
Применяют конвертеры с кислородным дутьем. При подаче кислорода в жидкий чугун, залитый в конвертер, начинается процесс интенсивного окисления углерода, кремния, марганца, железа. Кислород подают до получения в конвертере металла необходимого химического состава и температуры. На окисление 1% кремния, входящего в состав 1 т продуваемого металла, необходимо 8 м3 кислорода, 2 м3 марганца, 9,3 м3 углерода, 2 м3 железа. Степень перегрева металла в конвертере зависит от количества теплоты, выделяющейся в результате окисления элементов, и потерь теплоты через стенки и отверстия конвертера с уходящими газами. При выборе режима продувки следует исходить из того, что металл перегревают (при продувке белого чугуна) до необходимой температуры за счет выгорания наименее дефицитных элементов.
При перегреве белого чугуна, из которого изготовляют отливки из ковкого чугуна, необходимо создать такой режим перегрева, при котором вдуваемый кислород соединялся бы с углеродом. В этом случае получают горячий металл, содержащий необходимое количество углерода, что имеет большое значение при производстве ковкого чугуна. При низкой начальной температуре чугуна, заливаемого в конвертер, интенсивно выгорает кремний, при более высокой начальной температуре начинает более интенсивно выгорать углерод.
133
При получении из чугуна стали кислород расходуется в основном на окисление углерода.
На рис.45 показан конвертер на кислородном дутье емкостью 3 т. При работе на кислородном дутье объем выходящих газов в 4 − 5 раз меньше объема выходящих газов при работе на воздушном дутье. Объем конвертера зависит от количества заливаемого жидкого металла, на 1 т металла 1.0 − 1,1 м3. Кислород подают через фурму с отверстием диаметром 14 мм, которую изготовляют из высокоглиноземистого огнеупора, содержащего не менее 85% А12О3 и имеющего кажущуюся пористость не более 17%. Разгар фурмы составляет 4 − 5 мм на 1 т выплавляемого металла. Фурму и окружающую кладку ремонтируют через 35 − 40 плавок; конвертер капитально ремонтируют через 75 плавок.
|
Давление кислорода составляет |
||
|
обычно 1МН/м2, расход кислорода |
||
|
15 − 18 м3/мин; уровень металла над |
||
|
местом ввода кислорода 100 − 150 |
||
|
мм. |
Конвертер можно |
наклонять |
|
для выпуска из него готового ме- |
||
|
талла. |
|
|
|
Процесс продувки. При подаче |
||
|
кислорода из горловины конвертера |
||
|
появляется столб темно − бурого |
||
|
дыма. По мере продувки происхо- |
||
|
дит окисление элементов, через 1 − |
||
|
2 мин после продувки характер пла- |
||
|
мени |
изменяется. Темно |
− бурый |
Рис.45. Конвертер: |
оттенок сменяется светлым. Во вто- |
||
1 – засыпка; 2 − шамотная кладка; 3 − динасо- |
|||
вая кладка; 4 − фурменный кирпич |
рой половине плавки пламя стано- |
вится ослепительно белым. Высота пламени равна 3 − 3,5 м. Общая продолжительность продувки составляет
134
12 мин при температуре чугуна, заливаемого в конвертер, 1270 − 1290°С, Температура стали после продувки 1690 − 1720°С.
135
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Долотов Г.П., Кондаков Е.А Печи и сушила литейного производства. – М.: Машиностроение, 1990. – 304 с.
2.Ващенко К.И., Щумихин В.С. Плавка и внепечная обработка чугуна для отливок. Учебное пособие. – Киев: Вища шк. 1992 . – 246 с.
3.Марширов И.В. Плавка чугуна в вагранках. Учебное пособие. / Алт. гос. техн. университет им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. – 104 с.
4.Индукционные печи для плавки чугуна / Б.П. Платонов, А.Д. Акименко, С.М. Ботуцкая – М.: Машиностроение, 1976. – 176 с.
5.Фомин Н.И., Затуловский Л.М. Электрические печи и установки индукционного нагрева. – М.: Металлургия, 1979. – 247 с.
6.Свенчанский А.Д., Смелянский М.Я. Электрические промышленные печи. Часть 2. Дуговые печи. – М.: Энергия, 1975. – 264 с.
7.Леви Л.И., Мариенбах Л.М. Основы теории металлургических процессов и технология плавки литейных сплавов. – М.: Машиностроение, 1970. – 496 с.
136