4. Цеховой транспорт

В принятой классификации транспорт делится на две основные группы по времени действия — транспорт периодического действия и транспорт непрерывного действия.

К первому виду транспорта относятся напольный безрельсовый и рельсовый транспорт, краны, подвесные монорельсовые дороги и подъемные механизмы; ко второму — конвейеры всех видов, пневматический и гидравлический транспорт.

Доставка металлолома в зону переплавки осуществляется с помощью комплекса подвесного транспорта – тележек, в которые помещается груз.

Для перевозки по территории завода изложниц, используются железнодорожные составы специального назначения с различными платформами и цистернами.

Для загрузки щихты в печи используются мульдо-завалочные краны. С помощью хобота, вставляемого в отверстие в мульде, кран поднимает ее и вводит в печь через рабочие окна, где, опрокидывая, выгружает шихту.

Готовые отлитые слитки в помещении мартеновского цеха перемещают с помощью мостового магнитного крана.

Для помещения металлолома в печь применяют подвижные тележки, управляемые рабочими и оборудованные защитными металлическими сетками.

Перемещение слитка на прокатном стане производится с помощью рольганга. У каждого ролика есть свой двигатель, но одновременно работают не все.

Выбор того или иного вида внутрицехового транспорта в основном зависит от технологического процесса, характера грузов, строительных возможностей, необходимости модернизации и изменения процесса производства или самого производства.

5. Сущность металлургического передела чугуна в сталь

В основной мартеновской печи можно переплавлять чугун и скрап любого состава и в любой пропорции и получать при этом качественную сталь любого состава (кроме высоколегированных сталей и сплавов, которые получают в электропечах). Состав применяемой металлической шихты зависит от состава чугуна и скрапа и от расхода чугуна и скрапа на 1 т стали. Соотношение между расходом чугуна и скрапа зависит от многих условий.

Обычно на 1 т мартеновской стали в среднем расходуется 575-585 кг чугуна и 490-515 кг стального лома.

Для передела чугуна в сталь необходимо снизить содержание углерода и примесей. Поэтому сущностью любого металлургического передела чугуна в сталь является снижение содержания углерода и примесей путем их избирательного окисления и перевода в шлак и газы в процессе плавки.

Для уменьшения содержания кислорода в стали в процессе плавки ее раскисляют, т. е. вводят в нее элементы с большим сродством к кислороду, чем у железа. Взаимодействуя с кислородом стали, эти элементы образуют нерастворимые окислы, частично всплывающие в шлак. Для раскисления стали используют ферросплавы — ферросилиций, ферромарганец, а также алюминий. Раскисление является завершающим этапом выплавки стали.

Чугун переделывают в сталь в различных по принципу действия металлургических агрегатах. На ЗАО « Петросталь» используются мартеновские печи и электропечи.

6. Основные этапы выплавки стали и химические реакции, протекающие при плавке

1. Заправка печи. При эксплуатации печи происходит износ пода печи. Для предотвращения этого на поврежденные участки пода набрасывают слой магнезита (MgO). Длительность операции 25 мин.

2. Завалка. Основным материалом для производства стали являются стружка и стальной лом. Для ускорения окисления примесей в печь добавляют кокс CaCO₃, железную руду и окалину. Длительность процесса 2,5 часа.

3. Плавление. Для нагрева шихты используют газо-мазутную смесь (70% природного газа + 30% мазута). Перед подачей газомазута в плавильное пространство его смешивают с кислородом. Факел имеет температуру 1750-1800⁰ и нагревает рабочее пространство печи и шихту. Происходит расплавление шихты и нагрев ванны жидкого металла. По мере прогрева металлической ванны до более высоких температур начинается кипение.

4. Образующийся в металле оксид железа реагирует с углеродом FeO+CFe+CO , и пузырьки оксида углерода СО выделяются из жидкого металла, вызывая «кипение» ванны. При «кипении» уменьшается содержание углерода в металле до требуемого, выравнивается температура по объему ванны, частично удаляются неметаллические включения, прилипающие и всплывающие с пузырьками СО, а также другие газы, проникающие в пузырьки СО. Всё это способствует повышению качества металла.

5. Доводка. В этот период происходят основные процессы мартеновской плавки.

• дефосфорация – удаление фосфора. Ухудшение свойств стали наблюдается уже при содержании фосфора P>0.040…0.050%

2P+5FeO(P₂O₅)*(FeO)₃+Fe

P₂O₅*(FeO)₃+CaO(FeO)4P₂O₅+CaO

• десульфация – удаление серы из металла. Содержание серы S>0,040% приводит к ухудшению свойств стали при ковке и деформации. Сера в стали находится в виде сульфида FeS, растворяясь в шлаке, когда выше температура то есть больше серы переходит из металла в шлак.

FeS+CaOCaS+FeO.

6. Раскисление. Заключается в восстановлении оксида железа, растворенного в жидком металле. Раскисление осуществляется введением в жидкую сталь растворимых раскислителей (ферромарганца FeMn, ферросилиция FeSi и др.), которые в данных условиях обладают большим сродством к кислороду, чем железо. В результате раскисления восстанавливается железо и образуются оксиды MnO, SiO₂, Al₂O₃, которые имеют меньшую плотность, чем сталь.

7. Выпуск

Из ковша сталь разливают в изложницы или кристаллизаторы, машины для непрерывного литья заготовок. В изложницах или кристаллизаторах сталь затвердевает и получают слитки, которые подвергаются прокатке, ковке.

Изложницы – чугунные формы для изготовления слитков.

Слитки с квадратным сечением переделывают на сортовой прокат: двутавровые балки, швеллеры, уголки. Слитки прямоугольного сечения – на листы. Слитки круглого сечения используются для изготовления труб, колёс. Слитки с многогранным сечением применяют для изготовления поковок.

1 — ковш с жидкой сталью;

2 — прибыльная надставка;

3 — изложницы;

4 — центровая;

5 — поддон.

Рисунок 1. Разливка стали в изложницы