1. Продукты доменного производства

Продуктами доменного производства являются чугун, шлак и доменный газ.

Чугун выпускают из доменных печей от 4 до 6 раз в сутки через чугунную летку (рис. 12). Когда чугун выпущен, летку снова закрывают огнеупорной глиной. Для этого применяют специальное приспособление — пневматическую или паровую пушку. Из доменной печи чугун через летку поступает по желобу в ковш, который помешен на специальной железнодорожной тележке 21. Жидкий чугун, находящийся в чугуновозных ковшах, может быть использован в жидком виде для производства стали или для отливки чугунных чушек на специальной разливочной машине 5 газы Доменные для промышленного использования подвергаются очистке: грубой — в сухих очистителях 1, устанавливаемых около доменной печи (рис. 11); полутонкой — в специальных  мокрых газоочистителях до содержании пыли 0,3—0,5 г/м³ или тонкой до содержания пыли 0,02 г/м³. Последнюю применяют при пользовании газа в двигателях внутреннего сгорания. Блок оочмстителей 7 показан на рис. 12. Доменные шлаки выпускают в шлаковозные ковши (рис. 12) и перевозят для грануляции к специальным установкам, где водой или паром шлак раздробляют до размеров гравия. Шлаки используют для производства цементов, шлаковых кирпичей, гравия и шлаковой ваты.

 

2 Способы и процессы производства стали. Раскисление стали.

Производство стали в мартеновских печах :период до семидесятых годов ХХ века являлся основным способом производства стали. Способ характеризуется сравнительно небольшой производительностью, возможностью использования вторичного металла – стального скрапа. Вместимость печи составляет  200…900 т. Способ позволяет получать качественную сталь.Мартеновская печь (рис. 3) по устройству и принципу работы является пламенной отражательной регенеративной печью. В плавильном пространстве сжигается газообразное топливо или мазут. Высокая температура для получения стали в расплавленном состоянии обеспечивается регенерацией тепла печных газов.

Производство стали в кислородных конвертерах Кислородно-конвертерный процесс – выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водо охлаждаемую фурму. Кислородный конвертер – сосуд грушевидной формы из стального листа, футерованный основным кирпичом. Вместимость конвертера – 130…350 т жидкого чугуна. Конвертер крепится в литом стальном кольце, имеющем две цапфы, которыми оно опирается на подшипники двух стоек, поэтому в процессе работы конвертер может  поворачиваться на 360 ⁰ для загрузки скрапа, заливки чугуна, слива стали и шлака.

Производство стали в электропечах Плавильные электропечи имеют преимущества по сравнению с другими плавильными агрегатами: а) легко регулировать тепловой процесс, изменяя параметры тока; б) можно получать высокую температуру металла, в) возможность создавать окислительную, восстановительную, нейтральную атмосферу и   вакуум, что позволяет раскислять металл с образованием минимального количества     неметаллических включений. Электропечи используют для выплавки конструкционных, высоколегированных, инструментальных, специальных сплавов и сталей. Различают дуговые и индукционные электропечи.

Дуговая плавильная печь Схема дуговой печи показана на рис. 5. Дуговая печь питается трёхфазным переменным током. Имеет три цилиндрических электрода 9 из графитизированной массы, закреплённых в электродо держателях 8, к которым подводится электрический ток по кабелям 7. Между электродом и металлической шихтой  3 возникает электрическая дуга.  Корпус печи имеет форму цилиндра. Снаружи он заключён в прочный стальной кожух 4, внутри футерован основным или кислым кирпичом 1. Плавильное пространство ограничено стенками 5, подиной 12 и сводом 6. Съёмный свод 6 имеет отверстия для электродов. В стенке корпуса имеется  рабочее окно 10 (для слива шлака, загрузки ферросплавов, взятия проб), закрытое при плавке заслонкой. Готовую сталь выпускают через сливное отверстие со сливным желобом 2. Печь опирается на секторы и имеет привод  11 для наклона в сторону рабочего окна для скачивания шлака или желоба для слива стали. Печь загружают при снятом своде.

Индукционные тигельные плавильные печи В индукционных плавильных печах выплавляют наиболее качественные коррозионно-стойкие, жаропрочные и другие стали и сплавы, к которым предъявляются повышенные требования. Вместимость -  от десятков килограммов до 30 тонн. Индукционные печи могут оснащаться системами для создания вакуума или контролируемых атмосфер. Так как в индукционных печах тепло возникает в металле, шлак в них нагревается только через металл.1. Способы раскисления стали, и зависимость качества стали от степени раскисления. Раскисление - завершающий этап в процессе выплавки стали. Он осуществляется попутно с другими процессами рафинирования стали и заключается в восстановлении оксида железа, растворенного в жидком металле. При плавке повышение содержания кислорода в металле необходимо для окисления примесей, но в готовой стали, кислород является вредной примесью, так как понижает механические свойства стали, особенно при высоких температурах. Существует множество способов удаления из расплава вредных примесей. Рассмотрим некоторые из них: Осаждающее раскнсление осуществляют введением в жидкую сталь растворимых раскислителей (ферромарганца, ферросилиция, алюминия), содержащих элементы (Mn, Si, Al и др.), которые в данных условиях обладают большим сродством к кислороду, чем железо. В результате раскисления восстанавливается железо, и образуются оксиды MnO, SiO2, Al2O3 и другие, которые имеют меньшую плотность, чем сталь, и удаляются в шлак. Однако часть их может остаться в стали, что понижает ее свойства. Диффузионное раскисление осуществляют раскислением шлака. Ферромарганец, ферросилиций и другие раскислители в мелкоразмельченном виде загружают на поверхность шлака. Раскислители, восстанавливая оксид железа, уменьшают его содержание в шлаке.