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

Количество газообразного кислорода должно быть умень­ шено на количество кислорода, вносимого рудой. Примерное ко­

личество кислорода, вносимого рудой при содержании в ней 50% Fe в виде Fe2O3 и усвоения кислорода руды на 80%, равно:

160

Остальное количество кислорода

90 — 27 = 63 нм3/т.

должно быть введено в виде газообразного кислорода. Полез­ ное использование газообразного кислорода равно 90%, следо­

вательно, его расход может быть определен в 70 м3 на 1 г

стали. Расход извести при переделе томасовского чугуна состав­ ляет 125 кг на 1 т стали. При продувке мартеновского мало­

фосфористого чугуна он может быть снижен до 20 кг/т. Обож­

женную известь можно заменить мелкодробленым известняком. Однако в связи с тем, что на разложение известняка потребуется некоторое количество тепла, присадка руды должна быть умень­ шена, что понизит выхоц жидкой стали.

Сопоставление балансов железа при переделе томасовского чугуна в конвертере на воздушном дутье, на дутье, обогащен­ ном кислородом до 30%, и в роторной печи показывает, что потери железа при роторном процессе составляют 2,2%, в томасовском конвертере на воздушном дутье — 3,4% и при обога­

щенном дутье — 4,7%.

В табл. 60 приводится расход тепла при разных способах пе­ редела томасовского чугуна, %-

220 Производство стали во вращающихся конвертерах и трубчатых печах

* После предварительной продувки. ** Непосредственно из доменной печи.

Полезно затраченное тепло (на нагрев чугуна, дутья и из­

вести и превращение скрапа или руды в сталь) при роторном процессе составляет 75,6%, в то время как при обоих вариан­ тах томасовского процесса оно равно всего 33,6 и около 43%.

4.Качество роторной стали

Вроторной печи выплавляется сталь с содержанием углеро­

да 0,05—0,25%. Без затруднений можно получать сталь и с более высоким содержанием углерода. В сортаменте сталей, ко­ торые могут выплавляться в роторе, имеются конструкцион­ ные стали, судостроительные, котельные, для стальной прово­ локи, тонкого листа и прутков. В стали низкое содержание фос­ фора, серы и кислорода; содержание кислорода колеблется в пределах от 0,005 до 0,015%, т. е. как в лучшей мартеновской стали. По ударной вязкости листы толщиной 10, 18, 25 и 40 мм, прокатанные из слитков роторной стали, не уступают мартенов­ ской при температурах +20°, 0°, —20°, —40° и —60°.

5.Технико-экономические показатели процесса

Футеровка конвертера изнашивается главным образом в

месте нахождения кислородных сопел. В опрокидывающемся роторе уход за футеровкой будет облегчен. Расход доломита со­

ставляет 50 кг на 1 т жидкой стали и может быть снижен до

дительность 100-т ротора равна 1000—1200 т. Считают, что сто-

Рис. 76. Схема роторного сталеплавильного цеха:

1 — дымовая труба; 2 — тонкая газоочистка; 3 — дымосос; 4 — рекуператор; 5 — ли­ тейный пролет; б — сталеразливной ковш; 7 — боров для отходящих газов; 8 — печ­ ной пролет; 9 — тележка с кислородными соплами; 10 — бункер для добавок;. 11 — опрокидывающее устройство; 12 — шлаковый чан; 13 — миксериый пролет

имость цеха с роторной установкой производительностью

600 тыс. т в год близка к стоимости томасовского цеха такой же

производительности и ниже стоимости мартеновского цеха при­ мерно в 1,4 раза.

Расход кислорода равен 70 нм?/т на технологические нужды

и 5—10 нм?1т на разогрев.

Расход мазута на разогрев составляет 10—20 кг на 1 т ста­ ли. Общий расход воды для охлаждения фурм и газоочистки равен 3 м? на 1 т стали.

На рис. 76 представлена схема роторного цеха с миксером. Движение материалов аналогично движению материалов в мартеновском цехе; загрузка роторной печи и выдача готовой стали осуществляются с разных сторон.

В Советском Союзе создан проект мощной роторной уста­

новки для работы на фосфористом чугуне. Успешно осваивает­ ся работа роторной печи на одном из уральских заводов.

XIII. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ

ВКОНВЕРТЕРНЫХ ЦЕХАХ

Вконвертерных цехах плавки следуют одна за другой че­ рез относительно короткие промежутки времени. Быстрота опе­ раций требует осуществления между отдельными участками цеха четкой и слаженной взаимосвязи, которая может быть

достигнута работой по установленному графику. При по­

стоянном составе и температуре чугуна и определенном дуть­ евом и технологическом режимах продолжительность продув­ ки колеблется в незначительных пределах и является основой регламентированного режима работы цеха. Продолжитель­

ность цикла плавки складывается из длительности продувки и

времени, затрачиваемого на вспомогательные операции: слив чугуна, загрузку шихтовых материалов, наклон конвертера для отбора проб, слив шлака, замер температуры, присадки рас­ кислителей, слив стали в ковш, межплавочные осмотры и ремон­ ты футеровки, смену фурм и днищ и т. д. График составляется с учетом продолжительности цикла плавки, последовательности

работы конвертеров, времени подачи чугуна к миксеру и от мик­ сера к конвертерам, времени подачи сталеразливных ковшей и шлаковых чанов; учитывается также время смены днищ, про­ филактического ремонта футеровки, чистки горловин и все

другие работы. Выполнение графика обеспечивает своевремен­ ную доставку к конвертерам всех необходимых материалов, своевременную разливку жицкой стали, уборку отходов произ­ водства, ремонт и смену днищ и другие нужды конвертерного отделения.

Ремонтные работы в конвертерных цехах проводятся также

по графику. Обычно два раза в месяц производится суточная или 16-час. остановка цеха на профилактический ремонт обо­ рудования, который не может осуществляться при работе цеха. Смена футеровки конвертеров производится по мере ее износа и планируется таким образом, чтобы в одновременной работе было установленное количество конвертеров. Для смены футе­ ровки либо снимают конвертер с кольца и ведут ремонт на специальном стенде, или осуществляют его на месте. Ремонт и сушка конвертера на специальном стенде предпочтительнее ре­ монта на рабочем месте, так как в этом случае огнеупоры по­ даются всегда в одно и то же место и строительный мусор всег-

производству.

Для уменьшения затрат времени на смену днищ нужно по­ стоянно иметь в цехе надлежащий запас высушенных днищ и

всегда готовые к работе домкратные тележки. Выбивка срабо­

тавшихся фурм из днища должна производиться пневматиче­ скими молотками или сверлильными машинами со стороны воздушной коробки, что значительно ускоряет их смену.

Очень важное место в организации производства занимает

связь отдельных участков цеха между собой и с пультом управ­

ления (дистрибутором). В современных конвертерных цехах эта связь осуществляется громкоговорящими селекторами, которые устанавливаются на всех участках цеха. Имеется также теле­ фонная связь. Конвертерный цех через коммутатор, устанавли­ ваемый у диспетчера, связан прямым соединением с домен*

ными печами, весами, отделением стрипперного крана, нагре­ вательными колодцами прокатного цеха, транспортными диспет­ черами, лабораторией и другими цехами и отделами завода.

быть сбиты настыли с горловин работающих конвертеров и гор­ ловины должны быть обмазаны огнеупорной глиной. Кожухи необходимо очистить от скрапа и шлака. Под конвертерами нуж­ но убрать выбросы, попавшие на пол цеха помимо шлаковых ча­ нов. Следует очистить от скрапа все устройства конвертеров (кислородные фурмы, кожухи, покрывающие механизмы пово­

рота конвертера, сталевозы и т. д.), собрать в коробки и отгру­

зить отходы производства. Сдающие смену должны обеспечить, наличие в миксере достаточного количества чугуна для нормаль­ ной работы очередной бригады в течение времени до получения следующей по графику порции жидкого чугуна из доменного це­ ха. Смена должна сдаваться с продувающимися конвертерами. Наличие материалов в бункерах должно обеспечить нормаль­ ный ход производства. Соблюдение указанных правил приема и сдачи смены способствует высокопроизводительной работе кон­ вертеров.

XIV. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОНВЕРТЕРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1. Технико-экономические показатели работы

бессемеровских и томасовских конвертеров

Основными технико-экономическими показателями работы конвертеров являются их производительность, стойкость футеров­ ки, расход чугуна, скрапа, добавочных матералов (руды, окали­ ны, извести, известняка, боксита), расход огнеупоров, выход годных слитков, производительность труда (выпуск стали, при­ ходящийся на одного рабочего в месяц, год) и себестоимость

стали.

Производительность конвертера зависит от продолжитель­

ности продувки и вспомогательных операций. Длительность по­ следних не должна превышать продолжительность продувки. При надлежащей организации работы в цехе межплавочные

простои сводятся к минимуму или совсем отсутствуют. Так, на одном отечественном заводе при хорошо организованной рабо­ те два 10—12-т конвертера при одновременной продувке дают до 150 плавок в сутки, т. е. продолжительность цикла длится

всего около 19 мин. Среднегодовая продолжительность цикла (от слива до слива чугуна) у бессемеровского конвертера объе­ мом 25 м3 при среднем весе плавки 20,5 т составляет 27,6 мин.,

что позволяет иметь часовую производительность 44,5 т. На дли­ тельность продувки оказывает влияние содержание кремния в

чугуне. Если, например, содержание кремния в бессемеровском

чугуне увеличивается с 0,8 до 1,8%, то продувка удлиняется на

4 мин. при воздушном дутье и на 2,8 мин. при дутье, обогащен­ ном кислородом. При обогащенном кислородом дутье присадки скрапа снижают продолжительность продувки.

Длительность плавки в томасовских конвертерах больше,

чем в бессемеровских, что объясняется необходимостью загруз­ ки извести, большим количеством шлака, относительно низкой

температурой томасовского чугуна, передувкой-дефосфорацией, иногда работой со сливом первичного шлака, и т. д. В зависи­ мости от емкости конвертера продолжительность цикла на воз­ душном дутье составляет 25—40 мин. Продолжительность чи­ стой продувки 1 т чугуна для 11—14-т конвертеров составляет около 75 сек., а для 40-т конвертеров — около 30 сек.

226 Основные технико-экономические показатели

Расход металлической шихты, приходящейся на 1 т годных слитков

30,8:27,2 = 1,132 т.

Расход чугуна 0,956 т; расход скрапа 0,147 г; расход желе­ за руды 0,022 т; расход ферромарганца 0,007 т. При работе толь­ ко на жидком чугуне без добавок скрапа и руды выход годного

исчисляется в процентах от количества заливаемого в конвертер чугуна.

Выход годного зависит от состава чугуна; так как при тома­ совском процессе, например, кремний, марганец, фосфор и угле­ род почти полностью выгорают, то чем больше этих примесей, тем выше угар и меньше выход жидкой стали. На выход жидкой стали оказывают влияние выбросы, которые зависят от состава чугуна, температурного и дутьевого режима и удельного объема конвертера. В табл. 62 представлен баланс железа, выведенный по пяти рядовым плавкам бессемеровской рельсовой стали.

Таблица 62

При обогащении дутья кислородом тепловой режим плавки позволяет перерабатывать повышенные количества скрапа, же-,

лезной руды и окалины, что увеличивает выход жидкой стали. Так, например, если выход годного при воздушном дутье (20-т

томасовский конвертер) и расходе скрапа 2,6% составлял 86,4%,

то при обогащении дутья кислородом до 32% расход скрапа уве­ личился до 15,25% и выход годного повысился до 88,2%; при этом же обогащении дутья, но при присадке 3,45% скрапа к весу чу­ гуна и 3,15% железной руды выход годного составлял 87,8%; при парокислородном дутье и расходе скрапа 8,15%—87,2%. Выход годного в конвертерных цехах всегда ниже, чем в марте­ новских, и составляет обычно 87—89%.

228 Основные технико-экономические показатели

ход чугуна при конвертерных способах производства стали со­ ставляет обычно около 1,1 т на 1 т годных слитков.

Затраты на текущий ремонт и содержание основных средств (в том числе стоимость огнеупоров на ремонт конвертеров) со­

ставляют в бессемеровских и томасовских цехах около 3%, в кон­ вертерном при продувке кислородом сверху около 5% от себе­ стоимости 1 т стали (в мартеновском цехе эти затраты составля­ ют примерно 8,5% от себестоимости). Основным резервом сни­ жения этих затрат является увеличение срока службы футеровки конвертеров.

Основой снижения себестоимости наряду с экономией мате­ риалов является увеличение производительности конвертеров,

так как при этом снижаются так называемые постоянные расхо­ ды, которые цех несет независимо от того, сколько он выплавля­ ет стали. К этим затратам относятся отчисления на амортизацию,

затраты на ремонты оборудования, цеховые и общезаводские расходы.

2. Технико-экономические показатели работы конвертеров при продувке чугуна кислородом сверху

Производительность конвертеров определяется продолжи­ тельностью цикла плавки от одного слива чугуна до следующего, затратой времени на ремонт и разогрев, весом плавки и количе­

ством простоев.

Цикл плавки складывается из ряда операций. Ниже приво­ дятся данные о продолжительности отдельных операций плавок

дать две плавки в час по 22 т годных слитков. Часовая производи­

тельность в номинальное время обычно несколько ниже и состав­ ляет 40 т. Производительность 250-т мартеновских печей 25,2 т

в час. Часовая производительность 35-т конвертера на одном ав­

стрийском заводе 52 т. Часовая производительность 275-т марте­