Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Производство стали в конвертерах учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве С. И. Лифшиц. 1960- 17 Мб

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
17.7 Mб
Скачать

Устройство конвертера для продувки чугуна кислородом, сверху

129

Содержание азота в стали у конвертера с узкой горловиной составило 0,005—0,007%, а с широкой 0,006—0,009%.

Размер горловины и ее форма должны позволять заливать в конвертер чугун без потерь.

Диаметр горловины по кожуху

-у кислородных конвертеров с сад­ кой 25—40 т колеблется в преде­

лах от 1,5 до 1,8 м.

Рекомендуется для 60-т кон­ вертера иметь горловину диамет­

ром 1500 мм по кладке [11].

Футеровка конвертера и ее стойкость. Рабочий слой футеров­ ки конвертеров может выпол­ няться из доломитового кирпича

на смоляной связке, из необож­ женного магнезитосмоляного кир­ пича, из обожженного магнезито­ вого кирпича обычного качества и высококачественного термостой­ кого и из специального магнезитохромитового периклазошпинелид-

ного кирпича. Характеристика

этих огнеупорных материалов приведена выше.

Наиболее рациональной яв­ ляется двухслойная футеровка конвертера, при которой имеется рабочий слой кирпича, обращен-

Рис. 34. Схема многослойной футеровки конвертера:

1 — основной (защитный) слой;

2 — рабочий слой; 3 — набивка из основной массы

ный внутрь конвертера, и основной (защитный) слой — у кожуха

из обычного магнезитового кирпича (рис. 34). Между рабочим и основным слоями находится набивка из основной доломитоили

магнезитосмоляной массы. При такой конструкции футеровки представляется возможным полностью срабатывать слой, обра­ щенный внутрь конвертера, не опасаясь повреждений кожуха,

Что увеличивает срок службы футеровки. При однослойной фу­ теровке, которая иногда применяется в связи с малым объемом конвертеров, ее нельзя использовать полностью во избежание прогаров кожуха. Это снижает срок службы огнеупорной клад­

ки. Иногда зону наибольшего износа — от

линии разъедания

шлаком до горловины — выкладывают из

высококачественного

термостойкого магнезитового кирпича, а остальную часть из маг­

незитового кирпича обычного качества.

Толщина рабочего слоя двухслойной футеровки 30—40-т

конвертера составляет 350—400 мм. Толщина основного слоя

9 Зак. 2003

130 Конвертерный процесс с продувкой чугуна кислородом, сверху

обычно равна

250 мм. Общая толщина — 600—650

мм.

Тол­

щина

однослойной

футеровки 25-т конвертера из

периклазо-

шпинелидного

магнезитохромитового

кирпича — 380

мм.

В кладке конвертера

иногда устраивается

отверстие — летка

для

слива стали и отделения ее от шлака. Общая

толщина

двухслойной

футеровки конвертера со средним весом плавки

67 т

(54—81

т) — 965 мм. Основной слой состоит из магнези­

тового кирпича, а рабочий из смолодоломитового (завод Аликуиппа, США).

На стойкость футеровки оказывают ■ влияние следующие факторы:

1)качество огнеупоров футеровки;

2)тщательность кладки;

3)удельный объем конвертера;

4)диаметр конвертера;

5)технология процесса: температурный режим продувки,

быстрота шлакообразования, расход и давление кислорода, высота подъема сопла над уровнем ванны, содержание крем­ ния в чугуне и т. д.;

6)совпадение оси фурмы с вертикальной геометрической осью конвертера.

По литературным данным, стойкость рабочего слоя футе­ ровки 30—40-т конвертеров, выполненной из доломитосмоляно­ го и магнезитосмоляного кирпича, составляет 250 плавок.

Стойкость рабочего слоя футеровки 45-т конвертера из магне­

зитового кирпича обыкновенного качества равна 200 плавкам.

Стойкость рабочего слоя 30—35-т конвертера, выложенного из специального магнезитового кирпича с высокой плотностью, термостойкостью и температурой начала деформации под на­ грузкой выше 1800° достигает 500 плавок. Основной (защит­ ный) слой футеровки выдерживает у всех конвертеров с двух­ слойной кладкой несколько кампаний.

Однослойная футеровка, выполненная из магнезитохроми­

тового периклазошпинелидного кирпича толщиной 380 мм, в конвертерах с садкой 25,5 т выдерживает за кампанию до 180 плавок.

Разрушение футеровки происходит под сложным воздейст­ вием на нее ряда физических и химических факторов. Глав­

нейшие из них:

1) механическое воздействие движущейся жидкой ванны;

2)непосредственное воздействие высоких температур кис­ лородного факела;

3)обогащение поверхности кирпича, обращенной к ванне, окислами железа;

Устройство конвертера для продувки чугуна кислородом сверху

131

4) воздействие кремнезема в первые периоды плавки, ког­

да известь еще не полностью растворилась (бесшлаковый

пе­

риод).

всех этих факторов усиливается при

 

 

Действие

перегреве

ванны выше

1630°. Поэтому надлежащее охлаждение

процес­

са увеличивает срок службы футеровки.

Увеличение удельного объема конвертера и увеличение ди­ аметра отдаляет кислородный факел от стен конвертера и ос­

лабляет разрушающее влияние жидкой ванны на кладку. Стро­ гое центрирование фурмы по оси конвертера, для чего приме­ няются специальные центрирующие устройства, обеспечивает равное расстояние факела от стен конвертера.

На рис. 35 приведена однослойная футеровка конвертеров

объемом 20 и 16,5 м3, работающих с садкой 26,5 и 20 т. На рис. 36 показан характерный износ такой футеровки после кампа­ нии. Изнашивается главным образом верхняя часть футеровки. Износ днища незначителен.

На стойкость футеровки может оказывать влияние непра­

вильный разогрев конвертера после ремонта. Слишком быст­ рый подъем температуры влечет за собой шелушение кирпича;

слишком медленный нагрев футеровки из огнеупоров на смо­ ляной связке приводит к вытеканию смолы и разрушению фу­ теровки. Продолжительность сушки и разогрева 25—35-т кон­

вертера составляет около 12

час. с

доведением

температуры

до 1200°С.

 

 

 

Стойкость футеровки может

быть

увеличена

проведением

промежуточных горячих ремонтов. Для горячего ремонта фу­

теровки конвертер поворачивается таким образом, чтобы по­ вреждённое место было внизу. В конвертере оставляется нем­ ного жидкого шлака, который собирается в углублении по-<

врежденной футеровки. В шлак забрасывается щебенка кирпи­

ча, из которого выложен конвертер. На поврежденное место направляется факел газовой горелки. Можно заправлять по­

врежденные места огнеупорными массами на смоляной связке.

Расход огнеупоров при рабочем слое из доломито- и магне­ зитосмоляных кирпичей составляет 9—10 кг на 1 т стали, при­ чем следует учитывать, что для этих кирпичей используют до­

ломит и магнезит, бывшие в употреблении. Расход магнезито­ вого кирпича особого качества при двухслойной футеровке со­ ставляет 5—7 кг на 1 т стали. Расход периклазошпинелидного кирпича при однослойной футеровке равен 12—14 кг на 1 т стали

(в мартеновских печах расходуется на футеровку 18 кг огнеу­

порного кирпича и 20 кг доломита на заправку, т. е. 38 кг

на

1 т стали).

 

Основные размеры конвертеров. В табл. 29 приведены

ос-

9*

Рис. 35. Однослойная футеровка конвертеров объемом 20 (а) и

16,5 жЗ (б)

Рис. 36. Износ футеровки 20-т конвертера к концу кампании

Устройство для подачи кислорода в конвертер

133

новные размеры конвертеров, работающих на верхнем

кисло­

родном дутье, в СССР и за рубежом.

 

Показатели

Таблица 29

■СССРЗавод А

Завод Б СССР

Линц, Ав-

1стрия

Донавиц Австрия

Мак-Лаут США

Дофаско Канада

Садка конвертеров, m........................

26,5

37

30

33

44

40

Объем конвертера, м3........................

20,0

52

30 ■

32

32,5

Отношение объема конвертера к ве-

0,76

1,40

1,0

0,97

0,81

су садки, м31т.................................

Высота конвертера, м . ... .

5,72

6,875

7,4

6,75

6,7

7,6

Диаметр конвертера по кожуху, м

3,50

4,34

3,90

4,20

3,95

4,3

Внутренний диаметр конвертера, м

2,54

3,45

2,70

3,00

3,0

Диаметр горловины по кожуху, м

1,47

2,44

1,835

 

1 >5

Объем конвертера на заводе Дофаско к концу кампании

увеличивается с 32,5 до 47 лс3'. По мере увеличения объема конвертера увеличивается садка.

Глубина ванны конвертеров с весом садки более 30 т обычно составляет около 1 м\ по мере износа футеровки глу­ бина ванны уменьшается до 0,75—0,80 м (для той же садки).

Для увеличения стойкости футеровки и выхода жидкой ста­ ли удельный объем конвертера должен быть 1,0—1,1 ж3 на 1 т садки.

Высота конвертера оказывает большое влияние на коли­

чество выбросов. Чем больше высота, тем меньше выбросов, так как всплески металла остаются в конвертере, не достигая высоко расположенной горловины; это уменьшает потери ме­ талла и увеличивает выход годного.

3. Устройство для подачи кислорода в конвертер

Фурма для подачи кислорода в конвертер изготовляется из обычных цельнотянутых труб. Три трубы концентрически вхо­ дят одна в другую. По средней трубе подается кислород, а две внешние служат для охлаждения. Головка фурмы изготав­

ливается из меди

и привинчивается или приваривается

к

ней

(рис. 37). Фурма

устанавливается в вертикальном положении

по оси конвертера. Длина ее выбирается с учетом высоты

кон­

вертера и уровня жидкой ванны в нем. Размер

фурмы

должен

позволять опускать ее в конвертер до высоты

на 150—200

мм

выше зеркала ванны в спокойном состоянии и

поднимать

над

J 34 Конвертерный процесс с продувкой чугуна кислородом сверху

конвертером на высоту, позволяющую свободно производить

наклон конвертера. Длина фурм, устанавливаемых над кон­ вертерами, составляет 7—9 м. Длина Г-образных фурм, отво­ дящихся или отворачивающихся в сторону после подъема из конвертера, равна 3—4 м (рис. 38).

Рис. 37. Водоохлаждаемая фурма для кислорода:

/ — наружная труба; 2 — разделительная труба; 3 — свинцовые прокладки; 4 — металлическая вставка; 5 — медный наконечник

Подъем и опускание фурмы осуществляется лебедкой при помощи канатной передачи и системы блоков, управление ко­ торыми расположено на пульте управления конвертерами.

Кислород и вода подаются к фурме гибкими шлангами, изолированными снаружи асбестом.

Размеры головки фурмы и ее выходного отверстия опреде­ ляются количеством кислорода, которое должно быть через нее

пропущено, и технологическими особенностями процесса.

136 Конвертерный процесс с продувкой чугуна кислородом сверху

Расход воды на охлаждение фурмы с наружным диаметром

108 мм (конвертер садкой 10 т, объемом 8 л«3)

составляет 8—

10 л в секунду. При диаметре фурмы 135 мм

(объем

конвер­

тера 12,5 л3, садка 13—16 т)

расход воды 12—14 л/сек.

Расход

воды для конусной фурмы

длиной 3,2 м, диаметром

194 мм

вверху и 175 мм внизу (объем конвертера 20 м3, садка 26,5 т) составляет 11—12,5 л!сек,. Давление воды должно быть 6—8 ат.

Для создания такого давления

устанавливают специаль­

ные насосы. Температура отходящей воды не должна

превы­

шать 40°. Стойкость медной головки

водоохлаждаемой

фурмы

превышает 1000 плавок. На рис. 39 представлен общий вид ус­ тановки конвертера с вертикальной фурмой. На рис. 40 — с Г-образной фурмой.

4. Подача шихты

Подача шихты в конвертер должна быть организована та­ ким образом, чтобы материалы без задержки могли приса­ живаться как до начала продувки, так и по ходу плавки. Коли­

чество железной руды и флюсов при продувке чугуна

кислоро­

дом сверху больше, чем при других конвертерных

процессах.

В конвертер присаживается руда в количестве 5—8%

на 1 т ста­

ли, 7—9% извести, 0,5—1,0% боксита; в некоторых

цехах

ох­

лаждение процесса производится скрапом, расход которого

до­

стигает 15—20% на 1 г стали. Иногда присаживается небольшое

количествоплавикового шпата для лучшего растворения изве­ сти. Загрузка всех этих материалов должна быть полностью ме­ ханизирована.

На рис. 41 представлена схема конвертерного цеха с тремя

26,5-г конвертерами. Подача шихты

организована

следующим

образом: бункеры для руды, извести

и

боксита

 

расположены

на уровне пола шихтового

двора и загружаются

 

при

помощи

грейферных кранов. Руда,

известь и боксит из бункеров

загру­

жаются в бадьи емкостью 1,8 м3, устанавливаемые

в

приямке.

Передаточным тельфером бадьи

устанавливаются

 

на

тележку,

передвигаемую электровозом. Эта тележка

передвигается

вдоль линии конвертеров и подает

материалы

к

монорельсо­

вым тельферам грузоподъемностью

10 т, пути которых

распо­

ложены перпендикулярно линии конвертеров.

Тельфер

захваты­

вает бадью и выгружает

материалы в

бункеры,

расположен­

ные у каждого конвертера. Бункеров три: для руды,

извести и

боксита. Из этих промежуточных

бункеров

материалы

посту­

пают в весовой бункер,

где их взвешивают и затем

по

желобу

загружают в конвертер

(см. также

рис. 40). Наклон

желоба

должен быть достаточным,'

чтобы

сыпучие

материалы

легко

и быстро ссыпались в конвертер.

Наклон

желоба

38°

удовле-

Рис. 40. Общий вид установки конвертера с Г-образной фурмой

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ