33. Конвертеры с донной и комбинированной подачей кислорода.

Данные конвертеры имеют следующие преимущества:

1. Более тесное перемешивание дутья с металлом, что сокращает продолжительность продувки.

2. Отсутствие сосредоточенной реакционной зоны с высокими t-рами, что способствует уменьшению угара железа в дым и шлак.

3. Меньшая высота конвертерной установки.

Впервые продувка кислородом через днище конвертера была реализована в 1944 году в СССР, но ввиду стойкости днища только одну плавку промышленного применения данная технология не получила. Проводившиеся в последствии работы по совершенствованию подачи кислорода через днище привели к разработке в 60-х годах приемлемого промышленного варианта. Для защиты днища от контакта с высокотемпературной зоной, образующиеся в месте встречи кислородной струи с расплавом, были использованы кольцевые защитные оболочки из углеводорода. При контакте их с расплавом происходило разложение углеводородов с поглощением тепла и таким образом, снимался перегрев расплава около днища и ядро высокотемпературной зоны, отдалялось от днища, что способствовало повышению стойкости днища.

В промышленном масштабе данные технологии были впервые внедрены в 1967-1968 годах на одном из заводах ФРГ и получили название ОБМ процесс. В США КУ-БоП процесс, во Франции- ЛВС, в ГДР – КЕК. В 80-е года в конвертерах с донной подачей кислорода в мире производили около 40 млн. тонн стали. В днище устанавливается от 8 до 20 фурм, поэтому такие конвертеры имеют меньшую высоту, но больший диаметр, чтобы можно было устанавливать большее кол-во фурм. К 90-м годам в капиталистических и развивающихся странах из 345 конвертеров 25 работало с донной продувкой и 142 с комбинированной.

Когда кислород подавали сверху, а снизу через фурмы расплав продували азотом или аргоном.

34. Устройство мартеновской печи

Началом мартеновского процесса считается 8 апреля 1864 года, когда Пьер Мартен на одном из заводов сварил первую плавку в пламенной отражательной печи, снабженными регенераторами.

В печь загружают шихту: это твердый чугун, стальной скрап и др. компоненты, которые под воздействием факела пламени от сжигаемого топлива постепенно плавится и после расплавления шихты в ванну вводят различные добавки, чтобы получить металл нужного состава и t-ры. Потом сталь выпускают в ковш и раскисляют её. В России первая мартеновская печь была построена в 1866-1867 гг. инженером Мальцевым в Калужской губернии. А в 1869-1870 гг. печь вместимостью 25т. была построена на сормовском заводе инженерами Износковым и Кузнецовым.

Рис.

1 – рабочее пространство печи

2 – головки печи (2шт)

3 – вертикальные каналы (4шт)

4 – наклонные каналы

5 – шлаковики (4шт)

6 – газовый регенератор (2шт)

7 – воздушный регенератор

8 – рабочее окно до 5 шт

9 – свод печи

10 – под печи

11 – система перекидных клапанов

Дымовые газы уходя из рабочего пространства с t-рой 1650-1700С˚нагревают насадку регенераторов и охлаждают до t-ры 500-700 С˚. Газ и воздух проходят через левый блок регенераторов, нагреваются и попадают в рабочее пространство печи, где воспламеняются на выходе из головок и обеспечивают нагрев шихты. Когда правый блок нагревается дымовыми газами – левый отдаёт своё тепло газу и воздуху, смена циклов работы регенераторов производится перекидными клапанами и заслонками. Рабочее пространство печи ограничено сверху сводом, снизу – подом, и с торцов головками. Головки печи служат для подвода воздуха и газа, и отвода продуктов сгорания. Головки должны обеспечить с одной стороны хорошую настильность факела, а с другой – иметь минимальное сопротивление для отвода продуктов сгорания. Шлаковики предназначены для улавливания крупной пыли 50-75%. Они выкладываются из магнезитохромистого кирпича, т.к. пыль сод-ит много FeO. Регенераторы обеспечивают постоянную высокую t- ру подогрева воздуха и газа, верхние слои кладки выполняются из магнезитохромистых или форстеритовых кирпичей (2MgO*SiO₂) . Под, мартеновской печи, выполняется многослойным, чтобы минимизировать потери тепла. Он может быть кислым или основным в зависимости от типа мартеновской печи.

Слой пода, который контактирует с расплавом, выполняется из магнезитовой наварки, далее идёт слой магнезитового кирпича, потом слой шамотного кирпича, слой тепловой изоляции и металлический кожух.

Для кислой печи первые два слоя выполняются из кварцевого песка и диносового кирпича.

В качестве топлива в мартеновских печах используют доменный, генераторный, коксовый и природный газы, мазут и каменноугольную пыль.