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

тера на станине и электропривод для его вращения. Работают

в настоящее время конвертеры и с гидравлической системой вра­ щения. В этом случае шток гидравлического цилиндра связы­ вается с зубчатой рейкой, сцепленной с шестерней, насаженной на цапфе кольца конвертера. Подъем и опускание рейки осуще-

ствляет вращение конвертера. Рабочее давление в гидравли­

ческом устройстве составляет

30—50 ат.

вой изоляции. Толщина кирпичной кладки конвертера ко­ леблется в пределах от 250 до 400 мм. В местах усиленного

износа увеличивают толщину футеровки. Кладка ведется на рас­ творе, состоящем из 80—90% кварцевого порошка с размером зерна до 1 мм и 20—10% молотой просеянной огнеупорной гли­ ны, затворенных водой до консистенции густой сметаны. Порош­ ки должны быть тщательно перемешаны до заливки водой. Рас­ твор употребляют спустя 16 час. после его замеса.

На рис. 13 представлена схема футеровки 20-т бессемеров­ ского конвертера объемом около 17 м?. На рис. 14 показана

форма и размеры кирпичей для футеровки конвертера.

цилиндрическая часть из кирпича марки б, а сферическая и гор­ ловина — из кирпичей марок в и г в определенных сочетаниях в каждом кольце.

Рис. 13. Схема футеровки 20-г бессемеровского кон­ вертера

При кладке конвертера следует избегать тески фасонных

кирпичей. Швы кладки должны быть тщательно заполнены рас­

твором.

Сушка и разогрев футеровки конвертера должны произво­ диться при определенном режиме, исключающем растрескива­ ние футеровки. Лучше всего разогрев производить коксовым или естественным газом, сжигаемым в полости конвертера у горлови­ ны. При отсутствии газа сушку и разогрев можно производить дровами или коксом.

Рис. 14. Кирпич для выкладки различных частей конвертера

Подъем температуры при сушке и разогреве следует контро­ лировать термопарами, устанавливаемыми в кладке верха ци­

линдрической части на расстоянии 20—25 мм от внутренней поверхности футеровки. Примерный режим разогрева 20-т кон­ вертера коксовым газом следующий:

При разогреве конвертера коксом его загружают на горящие дрова и дают слабое дутье через фурмы. Если конвертер хорошо

62 Бессемеровский процесс

просушен и разогрет, то прекращается выделение пара из выпар­ ных отверстий кожуха и кожух становится горячим. В период разогрева необходимо следить за состоянием кладки; при появ­ лении сколов кирпича замедляют подъем температуры. После продувки первых плавок футеровку внимательно осматривают,

и обнаруженные в ней дефекты (углубления, открытые швы) за­ делывают кварцевой массой, состоящей из молотого кварцита и

огнеупорной глины.

Днище. По конструкции различают два типа днищ — сплош­ ные, с большим количеством равномерно расположенных отвер­ стий, так называемые игольчатые, и с меньшим количеством от­ верстий — гнезд, в которые вставляются шамотные фурмы с

соплами для дутья. Игольчатые днища в бессемеровских конвер­

терах почти не применяются, так как кислая масса набойки зна­ чительно хуже сопротивляется разрушающему воздействию за­ киси железа, чем шамотная фурма. Огнеупорная футеровка дни­ ща может быть набивной из огнеупорной массы или наборной из

динасового кирпича. Преимущественное распространение полу­

чили набивные днища.

Масса для набивки днищ составляется из материалов, чистых

Примерный гранулометрический состав порошков (%) пока­ зан в табл. 8.

Сухие порошки тщательно смешиваются в бегунах сначала в сухом, а затем в увлажненном состоянии. Влажность массы со­ ставляет 6—8%.

Часть футеровки отъемного днища (рис. 15), примыкающая

к его кожуху, выкладывается двумя-тремя рядами динасового

кирпича на набивной массе. Это постоянное конусное кольцо ме­ няется по мере износа, но служит значительно дольше набивной

Рис. 15. Сменное набивное днище 20-т бессемеровского конвер­ тера:

/ — конусное кольцо; 2 — набивная масса; 3 — фурма; 4 — металлический поддон

части днища. Зазор между динасовой кладкой конусного коль­ ца и кожухом днища плотно забивается набивной массой. Час­ тичные повреждения кладки конуса после (выбивки отработан­ ного днища подвергаются ремонту. Мертель для кладки конус­

ной части днища и уплотнения его соединения с цилиндрической

кладкой конвертера готовится из кварцевой массы, состоящей из

четырех частей кварца и одной части огнеупорной глины.

Применяется также конусное кольцо, изготовленное сплош­ ной набивкой.

Набивка днища производится на металлическом литом под­ доне, з котором имеются отверстия для фурм или их шаблонов (болванов). Предварительно поддон и кирпичную кладку конуснего кольца очищают от пыли и старой массы сжатым воздухом.

Фурмы плотно устанавливают в отверстия поддона. Набивную массу утрамбовывают пневматическими трамбовками при дав­ лении компрессорного воздуха не менее 5 ат. Набивка может производиться отдельными слоями и непрерывно. В обоих случа­ ях необходимо добиваться равномерного уплотнения массы.

Особенно тщательно масса должна быть уплотнена вокруг фурм и конусного кольца. Во время набивки днища нужно закрывать пробками сопла фурм, чтобы они не засорялись.

Набивные днища сушат в камерных печах, отапливаемых

коксовым или природным газом. Днища подаются в печи на спе­ циальных тележках. Ниже приводится примерный режим сушки днища при толщине набивной массы 600—650 мм и влажности

6-8%:

Новое кирпичное конусное кольцо сушат по следующему режиму:

Подъем температуры до 100° по 20°

свободное пространство между фурмами заполняется кладкой из динасового кирпича на жидком мертеле из кварца (12 час­

тей) и огнеупорной глины (одна часть), затворенных на водном растворе сульфидного щелока. Наборные днища служат 120— 130 плавок. Несмотря на это, они не получили широкого распро­

странения из-за худшей стойкости фурм, которые требуют более частой замены.

Смена днищ производится при помощи специальных домкрат­ ных тележек, подающихся под конвертеры.

На рис. 16 представлена шамотная фурма с 12 соплами диа­

метром 16 мм каждое. Поперечное сечение этой фурмы пред­ ставлено на рис17, а. В набивных днищах устанавливают 20— 35 фурм; в наборных 7—12 фурм, в связи с тем, что при большем

66 Бессемеровский процесс

шейным содержанием марганца получаются жидкие шлаки с относительно высоким содержанием закиси марганца, разъедаю­ щей кислую футеровку конвертера.

Футеровка разрушается также циркуляционными потоками

металла и шлака и ударами капель металла при продувке. Футеровка из динасового кирпича в зависимости от техноло­

гических особенностей процесса (состав продуваемых чугунов, температура процесса и метод охлаждения металла, давление

дутья и пр.) служит от 1300 до 2000 плавок. Верхняя часть кон­ вертера— горловина—обычно зарастает. Настыли, необходимо

систематически удалять. При обрыве настылей повреждается и требует ремонта кладка горловины. Стойкость горловин состав­ ляет 300—400 плавок.

Ремонт футеровки конвертера может производиться на месте работы или на специальных ремонтных стендах, куда конвертер переносится краном.

Прогоревшие фурмы сменяют. Для этого снимают и отводят в сторону ручным консольным краном крышку воздушной ко­ робки и выбивают из гнезда сработанную фурму. Фурменное гнездо и новую фурму смазывают кварцевой массой, после чего фурму забивают в гнездо ударами кувалды по деревянной про­ кладке. По мере уменьшения толщины днища вследствие износа в него вставляют укороченные фурмы. После смены фурм крыш­ ка воздушной коробки устанавливается на место и возобнов­ ляется продувка. Стойкость фурм при набивных днищах почти равна стойкости самого днища, а при наборных составляет че­ тыре — семь плавок.

Основные размеры бессемеровских, конвертеров. В табл. 9

приведены основные размеры некоторых бессемеровских конвер­ теров.

Одной из важнейших характеристик конвертера является удельный объем, приходящийся на 1 т садки. Увеличение удель­ ного объема способствует уменьшению выбросов и, следователь­ но, увеличению выхода жидкого металла.

Удельный объем конвертера должен быть выше единицы.

По объему металла в конвертере (в спокойном состоянии), задавшись его высотой, можно определить внутренний диаметр конвертера по формуле

h — высота металла в конвертере, м;

D — искомый внутренний диаметр конвертера, м.

68 Бессемеровский процесс

Большое значение имеет площадь днища, ограниченная на­ ружным рядом сопел, т. е. площадь, через которую поступает дутье. Разность между площадью в свету и этой площадью дни­ ща называется циркуляционным сечением. Этот параметр ока­ зывает значительное влияние на распределение дутья по сече­ нию конвертера, циркуляционные потоки металла, интенсив­ ность окисления примесей и выбросы. В конвертерах с наборны­

ми днищами (см. табл. 9, завод им. Петровского) дутье поступает через значительно меньшую площадь, чем при набивных днищах.

где D — внутренний диаметр конвертера, м.

При определении размеров вновь проектируемых конвертеров следует учитывать опыт работы действующих.

2. Сырые материалы бессемеровского процесса

Чугун. Состав чугуна оказывает значительное влияние на ход

бессемеровского процесса, так как окисление железа, кремния,

марганца и углерода является единственным источником тепла,

обеспечивающим получение жидкого металла с надлежащей температурой.

При высокой температуре жидкого чугуна в конвертер вно­ сится много физического тепла и его меньше требуется от окис­ ления примесей. То же самое происходит при быстром темпе ра­ боты конвертеров, когда плавки следуют одна за другой, и футе­ ровка теряет мало тепла.

Содержание углерода в бессемеровском чугуне колеблется в пределах от 3,8 до 4,5%.

Оптимальный состав чугуна из миксера для продувки рельсо­ вой стали в 20-т конвертере при температуре футеровки около