- •Тема 6. Общие основы сталеплавильного производства 1
- •Общие основы сталеплавильного производства
- •Шихта сталеплавильных процессов
- •Металлосодержащая часть шихты
- •Неметаллическая часть шихты
- •Основные задачи получения стали
- •Сталеплавильные шлаки
- •Источники формирования шлака:
- •Химическая активность шлаков
- •Технологические свойства шлаков
- •Физические свойства шлака
- •Формирование основных шлаков
- •Требования к огнеупорным материалам футеровки рабочего пространства сталеплавильных агрегатов
|
|
Тема 6. Общие основы сталеплавильного производства 1
6.1. Шихта сталеплавильных процессов 1
6.1.1. Металлосодержащая часть шихты 1
6.1.2. Неметаллическая часть шихты 3
6.2. Основные задачи получения стали 3
6.3. Сталеплавильные шлаки 5
6.3.1. Источники формирования шлака: 5
6.3.2. Химическая активность шлаков 6
6.3.3. Технологические свойства шлаков 8
6.3.4. Физические свойства шлака 10
6.3.5. Формирование основных шлаков 12
6.4. Требования к огнеупорным материалам футеровки рабочего пространства сталеплавильных агрегатов 12
Общие основы сталеплавильного производства
Шихта сталеплавильных процессов
Для производства стали используются разнообразные материалы, состоящие из двух основных частей:
Металлосодержащая часть: лом, чугун, ферросплавы, металлизованное сырье.
Неметаллическая часть: флюсы (известь, известняк, плавиковый шпат, боксит); окислители (железная руда, кислород); карбюризаторы (электродный бой, отсев кокса).
Металлосодержащая часть шихты
Чугун является одной из главных частей металлической шихты, он составляет в мартеновском производстве 40-60%, в конвертерном75-80%, в электросталеплавильном - до 10% (на современных печах до 30%).
В сталеплавильном производстве применяют передельный чугун, содержащий, %: С до 4,9; Si 0,5-1,2; Mn0,2-1,0; S0,05; P0,2. Жидкий чугун применяют в сталеплавильном производстве на заводах с полным металлургическим циклом (где есть доменная печь). Подают чугун в обогреваемых миксерах емкостью 1300-2500 т, куда его заливают из чугуновозных ковшей. В миксерах чугун усредняется по химическому составу и температуре. Из миксера жидкий чугун переливают в ковш и заливают в сталеплавильные печи (конвертеры, мартеновские печи).
Если на заводе нет доменного производства, то в сталеплавильных печах используют твердый чугун в виде чушек, который получают в доменных цехах на разливочных машинах конвейерного типа.
Стальной лом,загружаемый в сталеплавильные печи, включает: отходы металлургических заводов (брак, обрезь прокатная)50%, отходы машиностроительных заводов (стружка, отходы штамповки)20%, отслужившие срок металлоизделия (металлоконструкции, рельсы)30%.
Лом подготавливают на заводах, базах вторчермета, производят его разбивку, резку, пакетирование, сортировку по маркам (легированные отходы), отделение цветных металлов и т.д.
Металлизованные материалы (окатыши) получают восстановлением железа из богатых концентратов (степень металлизации 90%).
Ферросплавы - сплавы различных элементов с железом и другими элементами, предназначены для легирования, раскисления, модифицирования и рафинирования. Часть раскисляющих и легирующих материалов представляют собой металл в чистом виде без содержания железа и других элементов (Al, Ni, Cr), остальныев сплаве с железом (Fe-Si, Fe-Mn,…) и с другими элементами (Si-Ca). Получают ферросплавы в доменных и электрических (руднотермических, рафинировочных и индукционных) печах, плавильных горнах.
Неметаллическая часть шихты
Флюсующие добавки:
известняк (СаСО393%; S0,01%); известь, получаемую путем обжига известняка, применяют сразу после обжига, т.к. при взаимодействии CaO с водой образуется Ca(OH)2(гашеная известь);
боксит (состав, %: Al2O320-60; Fe2O315-45; SiO2 2) применяется для снижения температуры плавления основных оксидов шлака;
плавиковый шпат состоит из CaF2 90% (флюорит), снижает вязкость шлака.
Окислители агломерат железорудный, железорудные окатыши, окалина предназначены для окисления примесей чугуна (С, Mn, Si, P); должны содержать по возможности большее количество оксидов железа и меньшее количество серы, фосфора, кремния.
Газообразные окислители воздух, технический кислород, водяной пар.
Карбюризаторы предназначены для науглероживания металла, когда в шихте мало чугуна, это электродный бой, отсев кокса, углеродистые аноды, катоды.