Шихтовые материалы сталеплавильного производства

В состав шихты для получения стали входят:

1. Металлосодержащие материалы: чугун, металлолом (скрап)

2. Окислители: воздух, чистый кислород, железная руда

3. Флюсы: известняк, бокситы.

Чугун может быть использован как в жидком виде, так и в твердом. Металлолом образуется на металлургических предприятиях, в процессе металлообработки. Также широко используется амортизационный металлолом. Его состав не всегда известен, он может содержать вредные примеси, поэтому необходимо проводить подготовку металлолома. Обычно его прессуют, дробят, обжигают. Затраты на подготовку металлолома меньше затрат на выплавку чугуна.

Лекция 4 Конвертерный способ получения стали

Конвертерным способом получают более 50 % стали. Этот метод разработал и в 1856 г. осуществил английский металлург Генри Бессемер.

При получении стали этим методом, проводят продувку жидкого чугуна воздухом в реторте-конвертере через установленную в днище конвертера фурму. При этом примеси, присутствующие в чугуне, окисляются. Этот процесс идет с выделением тепла, в результате чего температура повышается до требуемых для окисления серы значений. Поэтому при использовании этого метода не требуется топливо.

Если для продувки использовать воздух, то сталь имеет ряд недостатков: высокое содержание азота в стали; невысокое качество стали; нельзя было использовать металлолом. Поэтому в 50-х годах XX века было предложено вести продувку не воздухом, а кислородом. Метод стал называться кислородно-конвертерным. Он имеет следующие преимущества:

- возможность переработки чугуна любого состава;

- высокое качество полученной стали;

- низкая себестоимость из-за того, что используется до 30 % скрапа.

Рис. 11 Схема конвертера

Конвертер изнутри футерован огнеупорным кирпичом (рис.11).

Толщина стенок составляет 700-1000 мм. Используется водоохлаждаемая фурма.

Стадии производства стали:

1. Загрузка металлолома;

2. Заливка чугуна;

3. Продувка кислородом;

4. Загрузка флюсов (осуществляется порциями в течение всей плавки);

5. Слив стали и шлака.

6. Стадии 1-2 проводятся в наклонном положении; 3-4 проводятся в вертикальном положении;

Продувка кислородом – основная стадия процесса. Ее продолжительность составляет 15-30 минут.

Очистка конвертерных газов

В результате продувки чугуна кислородом образуются газы, которые содержат большое количество пыли, СО и имеют температуру 1600-1700^оС, что делает этот газ взрывоопасным. Существует несколько методов очистки конверторных газов.

Очистка конвертерных газов c дожиганием со

Между конвертором и газоотводящим трактом всегда имеется зазор. При отводе газа из конвертера в этом зазоре создают разряжение, что обеспечивает улавливание газов, выделяющихся из конвертера. При этом по периметру газовой струи, поступающей в газоход, подсасывается наружный воздух, что приводит к сгоранию СО.

Таким образом, в систему газоочистки поступают продукты сгорания конверторного газа, работа с которыми безопасна. Перед системой газоочистки часто устанавливают котел-утилизатор, где газ охлаждается до 500⁰С и образуется пар с температурой до 300⁰С. Если тепло не используют, то для охлаждения газа впрыскивают воду.

Состав газа после дожигания:

СО₂ - 31%; N₂ - 60%; О₂ – 9%; SO₂ до 50мг/м³, фториды до 100 мг/м³.

Запыленность 100-150 г/м³.

Для очистки от пыли используются инерционные, центробежные аппараты, для доочистки используется мокрая пылеочистка или рукавные фильтры и электрофильтры. После доочистки содержание пыли не превышает 10 мг/м³.