Основні реакції і процеси виробництва сталі

Назва способу

Киснево-конвертерний

Мартенівський

Електросталеплавильний

1

2

3

4

Піч

(ємкість)

Кисневий конвертер

Мартенівська піч

Електродугова піч

Особливості конструкції

Велика стальна реторта, фу-терована вогнетривом, скла-дається з циліндричної час-тини, конусоподібної горло-вини і днища; може нахиля-тися; в горловину опускають трубчасту фурму, крізь яку вдувають кисень; у верхній частині – випускний отвір для сталі.

Піч ванного типу, футерова-на кислими або основними вогнетривами; плавильний простір обмежений подиною, склепінням і стінками; з обох боків – головки з каналами для підводу гарячого повітря і газу та для відведення про-дуктів горіння; в передній стінці – завантажувальні вік-на, в задній – льотка для ви-пуску сталі; паливо і повітря, що подають в піч нагрівають двома парами регенераторів, що знаходяться по обидва боки печі.

Піч складається з металіч-ного кожуху циліндричної форми і сферичного днища, футерована вогнетривами; зверху – склепіння, через яке в піч опускають три графіто-вих електроди; збоку – робо-че вікно для завантаження шихти і льотка для випуску сталі; піч може нахилятися; між електродами і металіч-ною шихтою утворюються електродуги, що розплав-ляють метал, після розплав-лення струм проходить між електродами крізь шлак і метал.

Джерело

тепла для плавки

Хімічні екзотермічні реакції окислення елементів

Горіння палива – доменного, коксового, природного газу

Електроенергія

Склад шихти

Рідкий чавун, скрап, вапно

Твердий або рідкий чавун, скрап, залізна руда, флюси

Скрап (90%), чавун, залізна руда, флюси

Цикл плавки

1. Завантаження скрапу.

2. Заливання чавуну.

3. Засипання флюсу (вапна).

4. Продувка киснем.

5. Взяття проб та їх аналіз.

6. Розкислення сталі.

7. Зливання сталі і шлаку.

1. Завантаження скрапу, флюсу, залізної руди.

2. Заливання чавуну.

3. Нагрівання, плавлення шихти і окислення домішок.

4. Доведення сталі:

продовження окислення домішок, періодичне додавання залізної руди, «кипіння» сталі, скачування шлаку.

5. Взяття проби та експрес-аналіз.

6. Розкислення сталі.

7. Випуск сталі.

1. Завантаження шихти (через вікно або склепіння).

2. Опускання електродів і пропускання струму.

3. Окислювальний період плавки – наведення окислю-вального шлаку додаванням вапна і залізної руди; окислення домішок, «кипін-ня» сталі, скачування шлаку.

4. Відновлювальний період плавки – наводять відновлю-вальний шлак, відбувається розкислення металу.

5. Аналіз сталі.

6. Випуск сталі.

1

2

3

4

Переваги способу

1. Висока продуктивність.

2. Відсутність потреб у паливі.

3. Невеликі витрати на будівництво.

1. Можливість використо-вувати різну сировину і різне паливо.

2. Можливість виплавляти різні вуглецеві і леговані сталі.

1. Висока якість одержаної сталі.

2. Можливість виплавляти сталі будь-яких марок (навіть високолеговані).

3. Мінімальний вигар заліза.

4. Мінімальне окислення легуючих компонентів.

5. Зручність регулювання і обслуговування.

Недоліки способу

1. Велике пилоутворення.

2. Великий вигар металу (6-9%).

1. Велика тривалість процесу.

2. Значні витрати палива.

3. Великі каптальні витрати на будівництво.

1. Велика потреба в електро-енергії.

2. Висока вартість переробки.

Техніко-економічні показники

Тривалість циклу – 50-60 хв.

Тривалість продувки – 18-30 хв.

Витрати кисню – 50-60 м³/1т.

Місткість конвертеру – 250-400 т.

Продуктивність 250-тонного конвертеру – 1200 тис.т за рік.

Тривалість плавки – 7-10 год.

Ємкість печей – 10-1000 т.

Продуктивність – 11-12 т з 1 м² площі поду (до 25 т).

Витрати умовного палива – 130-150 кг/1 т сталі.

Продуктивність 500-тонної печі – 400 тис.т за рік.

Витрати електроенергії

на 1 т сталі:

вуглецевої – 500-700 кВТ^.год, легованої – до 1000 кВТ^.год.

Ємкість – до 400 т.

Тривалість плавки – 3-6 год.