- •Основы металлургического производства
- •1. Основы металлургического производства
- •Основные тенденции развития металлургического производства:
- •1.1.Основы теории металлургических процессов
- •1.1.1. Окислительно-восстановительные химические реакции в металлургических процессах
- •Закон действия масс
- •1.1.3. Роль температуры, флюсов, шлаков и огнеупорных материалов в металлургических процессах Роль температуры в металлургических процессах
- •Роль флюсов в металлургических процессах
- •Роль огнеупоров в металлургических процессах
- •1.2. Производство чугуна
- •1.2.1.Подготовка руды к плавке
- •Окускование железорудного сырья
- •1.2.2.Конструкция доменной печи
- •Исходные материалы для получения чугуна
- •1.2.3. Доменный процесс получения чугуна
- •1.2.4. Продукты доменного производства
- •1.1.5. Технико-экономические показатели работы доменной печи
- •1.3. Производство стали
- •Классификация способов получения стали
- •1.3.1. Двухстадийная схема получения стали
- •Получение стали в мартеновской печи
- •Основные технико-экономические показатели производства в мартеновских печах
- •Производство стали в электропечах
- •Устройство дуговой электропечи
- •Технико-экономические показатели
- •Выплавка стали в индукционных печах
- •Производство стали в кислородном конвертере
- •Физико-химические процессы, протекающие при получении стали из передельного чугуна
- •1.3.2. Получение стали методом прямого восстановления
- •1.3.3. Способы разливки стали
- •1.4.Способы улучшения качества металла
- •Внепечная обработка жидкого металла
- •Обработка стали синтетическими шлаками
- •Вакуумирование стали в ковше
- •Продувка аргоном стали в ковше
- •Способы переплавки в специальных печах
- •Электрошлаковый переплав ( эшп )
- •Вакуумно-дуговой переплав
- •Плазменно-дуговой переплав
- •Электронно-лучевой переплав (элп)
1.2.4. Продукты доменного производства
Продуктами доменного производства являются: передельный чугун; литейный чугун; доменные ферросплавы; доменный шлак; доменный (колошниковый) газ;
Передельный чугун, литейный чугун, доменные ферросплавы являются основными продуктами, а доменный шлак и доменный газ - побочными продуктами доменного производства. Передельный чугун является преобладающим видом продукции доменного производства. На его долю приходится 90% общего производства чугуна. Он предназначен для производства стали в кислородных конвертерах, в мартеновских и электрических печах. В передельном чугуне (ГОСТ 805 - 80) С 3,5...4,5 %, Si 0.3...1,2 %, Mn 0,2...1,0 %, P 0,15...0,2 %, S 0,02...0,07 %.
Следует отметить, в последние годы передельный чугун используется не только для выплавки стали, но и для производства чугунных отливок.
Литейный чугун (ГОСТ 4832-80) используется в литейном производстве для производства отливок (Si 1,75...3,75 % , C 3,16 ... 4,5 % , Mn 0,5...1,3 % , S 0,02...0,07 %).
Доменные ферросплавы используются в качестве раскислителей или присадок для выплавки стали и в чугунолитейных цехах для производства чугунных отливок. К доменным ферросплавам относятся ферромарганец (ГОСТ 4755-80), ферросилиций (ГОСТ 1415-78) и другие. В последние годы выплавка ферросплавов в доменных печах сократилась, а ферросилиция полностью прекращена вследствие неэкономичности передела. Более выгодно выплавлять ферросплавы в электропечах, где обеспечивается их высокое качество.
Доменный шлак образуется в результате сплавления пустой породы руды, золы, кокса и флюсов. Обычно при выплавке 1 т. чугуна образуется 0,3...0,6 т доменного шлака.
Основными составляющими доменного шлака являются: CaO, SiO2, Al2O3, MgO, а также небольшие количества FeO, MnO, сульфидов металлов. Обычно в доменных шлаках содержится: CaO 38...48 % , Al2O3 6... 22 % , SiO2 38...42 % , MgO 2...12 % .
Доменный шлак в основном используется для производства строительных материалов.
Доменный газ, выходящий через колошник при выплавке чугуна на атмосферном дутье (без вдувания природного газа), состоит из CO 24...32 % , CH4 0.2…0.4 %, Н2 1.0...2.0 %,
СО2 10...18 % и N2 55...59 % . После очистки его от пыли используется как топливо. Состав доменного газа зависит от обогащения дутья кислородом и вдувания природного газа. Теплопроводность доменного газа может измениться от 3500...5500 кдж/м3.
1.1.5. Технико-экономические показатели работы доменной печи
Важнейшими показателями, характеризующими работу доменной печи, являются коэффициент использования полезного объема доменной печи (К.И.П.О.) и удельный расход кокса. Коэффициент полезного объема доменной печи представляющий отношение полезного объема доменной печи к суточной производительности.
К.И.П.О. = V / P , м3 сут / т
где V - полезный объем доменной печи м 3; Р - среднесуточная производительность, т/сутки.
Показатель К.И.П.О. на передовых заводах не превышает 0,45.
Удельный расход кокса К равен К = A/P ,
где А - суточный расход кокса, т/сутки; Р-суточная производительность, т/сутки; К-суточный расход кокса равен К = 0.4.
Пути повышения эффективности работы доменной печи: улучшение подготовки шихтовых материалов (приготовление ока-
тышей агломерата);
повышение температуры дутья до 1300 С;
вдувание в печь природного газа, кислорода;
-
повышение давления на колошнике до 400...500 кПа.
