- •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
6.5. Выплавка стали в двухванных печах
Изменение соотношения статей приходной части теплового баланса мартеновской плавки при использовании кислорода для продувки ванны позволило разработать новую технологию выплавки стали и конструкцию печи.
Основными источниками тепла в двухванной печи являются экзотермические реакции окисления примесей металла газообразным кислородом в одной из камер (ванн) печи. Физическое тепло выделяющейся из этой ванны окиси углерода и тепло от ее дожигания используется для нагрева скрапа и сыпучих материалов в соседней ванне.
Схема двухванной печи следующая (рис. 6.2)
Рис. 6.2. – Схема рабочего пространства двухванной сталеплавильной печи.
Такие печи в настоящее время работают на Алчевском металлургическом комбинате и комбинате «Запорожсталь».
Для этой цели реконструируются мартеновские печи садкой 500 – 600т.
Организовать работу без подачи топлива не удалось, поэтому в рабочем пространстве сжигают какое-то количество природного газа.
При сравнении двухванных печей с мартеновскими при равной общей емкости ванны, производительность первой выше, чем мартеновской в условиях интенсивной продувки кислородом. Это позволяет значительно упростить организацию работы, в частности длительность завалки, прогрева шихты и заливки чугуна могут быть примерно в двое больше; ниже и интенсивность продувки. Все это, естественно, условные преимущества, скорее это резервы работы двухванных печей, т.к. при надлежащем качестве лома производство стали в двухванных печах может быть существенно увеличено за счет сокращения этих периодов плавки и повышение интенсивности продувки.
В последние годы в мартеновском производстве находит применение донная продувка азотом. Она используется на мартеновских печах вместимостью 180 – 250 т, работающих скрап – процессом и вместимостью 150 – 160 т, работающих скрап – рудным процессом.
Это стало возможным благодаря использованию новой конструкции футеровки подины.
В нижней ее части устанавливают блок газонепроницаемых кессонов, ограничивающих распространение дутья внутри подины. На дне кессона установлены продувочные устройства коллекторного типа. Кессоны заполнены огнеупорной массой ANKERHARTH по специальной технологии (рис. 6.3).
К четырем продувочным устройствам, расположенным вдоль подины, подведен азот от газорегулирующей станции.
Расход азота регулируется отдельно на каждое продувочное устройство.
Интенсивность продувки можно регулировать по ходу плавки в зависимости от хода технологического процесса.
Продувка ванны азотом активизирует тепло – и массообменные процессы в расплаве, что способствует ускорению окисления углерода и других химических реакций, усвоению добавочных материалов, усреднению температуры металла.
Рис. 6.3. – Футеровка мартеновской печи с элементами для донной продувки азотом.
На 150 тонной мартеновской печи, работающей скрап – рудным процессом, при интенсивности подачи азота 2,4…14,4 м3/ч (максимальный расход 0,33 м3/т стали) достигнуты такие показатели:
- сокращение длительности плавки на 3,6%;
- сокращение расхода условного топлива на 2,0%;
- увеличение часовой производительности на8,5%.
Мартеновское производство стали характеризуется низкой производительностью агрегатов, высокой энергоемкостью, большим потреблением огнеупорных материалов и изделий. В большинстве стран оно ликвидировано. К сожалению, в Украине объем выплавки мартеновской стали составляет почти половину всего его производства. Поэтому попытки реанимировать этот процесс будут продолжаться в обозримом будущем.