- •Десульфурация металла
- •Основные этапы развития сталеплавильного производства
- •2. Общая характеристика сталеплавильных процессов
- •3. Основы теории окислителбной плавки
- •3.1. Питание сталеплавильной ванны кислородом
- •3.2. Реакция окисления углерода
- •3.3. Реакция окисления кремния
- •3.4. Реакция окисления марганца
- •3.5. Окисление фосфора
- •3.6. Десульфурация металла
- •3.7. Шлакообразование
- •3.8. Раскисление стали
- •3.9. Классификация марок стали
- •3.10. Маркировка сталей за рубежом
- •4. Конвертерные процессы выплавки стали
- •4.1. Общая характеристика конвертерных процессов
- •4.2. Кислородно - конвертерный процесс
- •4.2.1. Конструкция кислородного конвертера
- •4.2.2. Продувочные устройства кислородных конвертеров
- •4.2.3. Система подачи сыпучих материалов
- •4.2.4. Газоотводящий тракт
- •4.3. Технология кислородно-конвертерной плавки
- •4.3.1. Дутьевой режим кислородно-конвертерной плавки
- •4.3.2. Шлакообразовние
- •4.3.3. Плавление лома
- •5. Кислородно-конвертерные процессы с донным и комбинированным дутьем
- •5.1. Конструкция конвертера донного дутья
- •5.2. Особенности процесса выплавки стали с донным дутьем
- •6. Мартеновский процесс
- •6.1. Конструкция мартеновской печи
- •6.2. Разновидности мартеновского процесса
- •6.3. Технология мартеновской плавки
- •6.4. Интенсификация мартеновского процесса
- •6.5. Выплавка стали в двухванных печах
- •7. Внепечная обработка
- •7.1. Обработка металла вакуумом
- •7.1.1. Удаление кислорода и обезуглероживание металла
- •7.1.2. Дегазация металла
- •7.1.3. Снижение содержания неметаллических включений
- •Вакуумная дисцилляция
- •Современные способы вакуумирования стали
- •7.2. Обработка металла в ковше инертными газами
- •Устройства для подачи газа в сталь
- •Результаты обработки металла нейтральными газами
- •Варианты совершения обработки металла аргоном в ковшах
- •Аргонно – кислородная продувка
- •Обработка металла синтетическим шлаком
- •Обработка шлака в ковше твердыми шлакообразующими смесями и порошкообразными материалами
- •Дефосфорация металла
- •Десульфурация металла
- •Науглероживание, азотация и легирование стали
- •Особенности рафинирования стали кальцием, магнием и рзм
- •Введение материалов в жидкую сталь в оболочке
- •Комплексное внепечное рафинирование стали
- •Перемешивание металла в ковше
- •Отделение шлака от металла
- •Флотация и фильтрация неметаллических включений
4.3.3. Плавление лома
Как уже отмечалось в кислородно-конвертерном процессе из-за снижения тепловых потерь с отходящими газами вследствие перераспределения тепловой роли компонентов чугуна и лома имеет место значительный избыток тепла, что позволяет перерабатывать 20 -25% металлолома.
Динамика плавления лома определяет температурный режим плавки, процессы рафинирования и шлакообразования в ККП.
Теоретически и экспериментально доказано, что скорость плавления лома по ходу продувки не остается постоянной, а количество расплавившегося лома нарастает нелинейно во времени.
В общем случае процесс плавления лома можно разделить на три периода.
1. Период нагрева лома, когда на его поверхности образуется твердая корочка затвердевшего расплава.
2. Период диффузионного плавления лома (растворение) в расплаве.
3. Собственно плавление прогретых кусков лома – период интенсивного плавления.
Продолжительность первого периода зависит от температуры заливаемого чугуна и размера куска металлолома.
С учетом перемешивания металла длительность существования корочки будет ниже. Во втором периоде температура металла в конвертере существенно ниже температуры плавлении лома.
В это время идет процесс растворения лома в жидком металле, что возможно лишь в случае науглероживания поверхностных слоев металлолома, что сопровождается понижением температуры плавления и переходом этих слоев в жидкое состояние.
Скорость диффузионного плавления зависит от температуры расплава, содержания углерода в расплаве и скорости перемешивания расплава. С увеличением всех этих параметров линейная скорость плавления растет.
После того как температура ванны поднимается выше 1400 - 1500˚С начинается период интенсивного плавления лома, длительность которого зависит только от теплообменных процессов. Скорость интенсивного плавления существенно выше диффузионного.
Для него характерны такие зависимости:
с увеличением t˚ заливаемого чугуна ↑V пл
с увеличением [C] заливаемого чугуна ↑Vпл
с увеличением доли лома и размеров его кусков ↓Vпл.
В зависимости от вида лома относительная длительность его плавления характеризуется такими цифрами:
|
|
длительность плавления |
|
легковесный лом (0,04×0,04 м) |
до 30% длительности продувки |
|
пакеты и куски лома до 0,08×0,08м |
до 60% --------" -------- |
|
тяжеловесный лом 0,3×0,3 м |
до 90% --------" -------- |
При интенсивности продувки 2,5 – 3,0 м3/т мин максимальный размер кусков лома не должен превышать 0,35м. Естественно, при увеличении интенсивности продувки возрастает скорость плавления лома, что позволяет увеличить размер его кусков до 0,4 и даже 0,5м. Однако и в этом случае относительная длительность плавления не должна превышать 0,8 - 0,9 длительности продувки.