17.Производство стали. Кислородно-конверторный процесс.

Сталь-сплав железа с углеродом. С содержанием меньше 2,14%. 1,5% норм самый.

Основной технологический процесс получения стали

Руда->Чугун->Сталь

Сущность получения стали из чугуна в уменьшении содержания углерода и примесей путем их избирательного окисления с последующим восстановлением железа из окислов. Такой метод получения называется «с окислением примесей». Плавка стали без окисления называется прямой переплав.

№	Наименование	Метало-завалка	Источник тепла	Т-ра и время плавки(ч)	емкость	метод	Кач-во
1	Кислородныйконвертер	100%ж.п.ч.-жидкий передельный чугн,или 70%ж.пч.+30стальной лом	Тепло экзотермич. Реакции окисления кремния и марганца	2400 С,0,5 час	40-60тонн	С окислением примесей	Обыкновенное.Ст3
2	Мартеновая печь	50% ж.п.ч. 50%ст.л или 10 ч.п.ч и 90 ст.л	Тепло сгорания мазута или газа	1800,12	До 900	С окислением примесей	45,41,45Х.качеств.углеролдистое.низколегированное
3	Электро дуговая печь	90%ст.лом+10ч.п.ч- чушкапае(несколько слитокв по 45 кгбрикеты. передельная чугун или 100ст.л	Тепло при горении вольтовой дуги	2200,4часа	40-60	С окислением примесей или прямой переплав	кач-ая и оч кач.углеродистая сталь и легированные.
4	Индукционная	100% ст.л	Тепло при прохождении индукционных токов	1800,3часа	До 40 тонн	Прямой переплав	Высококачественные высоколегированные
5	Плазменная	100%железо	Между электродом и железо в плазматроне горит дуга,она обдувается аргоном,образуется плазма-используется теплота плазмы	2300, 3	От 6 до 30тонн	Прямая переплавка	Особо высокого качества сталь

Кислородно-конвертерный процесс -это выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и про­дувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму.

К ислородный конвертер (рис. 2.4) - сосуд грушевидной формы 2, Внутренняя футеровка корпуса, как правило, двухслойная, тол­щиной 700 ... 1000 мм. Она изготовляется из основных огнеупорных материалов, преимущественно из магнезита и доломи­та. Стойкость рабочего слоя составляет 400 ... 600 плавок. Конвертер имеет опор­ный пояс 3 с цапфами, расположенными в подшипниках опор. Для поворота конвер­тера предусмотрен механизм привода 4, при помощи которого конвертер может поворачиваться в обе стороны на любой угол.

Сверху через горловину в рабочее пространство конвертера входит водоохлаждаемая кислородная фурма Вместимость конвертера 70 ... 350 т расплавленного чугуна. Шихтовыми материалами кислородно-конвертерного процесса являются жидкий передельный чугун, (см. табл.2.1), стальной лом (не более 30 %), известь для наведения шлака, железная руда, а также боксит (А1₂Оз), плавиковый шпат (СаРг), которые применяют для разжижения шлака.

Перед плавкой конвертер наклоняют, через горловину с помощью завалочных машин загружают скрап (рис. 2.5, а), заливают чугун при температуре 1250 ...1400 °С (рис. 2.5, б). После этого конвертер поворачивают в вертикальное рабочее положение (рис. 2.5, е), внутрь его вводят водоохлаждаемую фурму и через нее подают кислород под давлением 0,9... 1,4 МПа. Расход кислорода составляет 2 ... 5 м³/мин

на 1 т металла. Чистота технического кислорода должна быть 99,5 ... 99,7 %, что обеспечивает в готовой стали низкое содержание азота (0,002 ... 0,004 %). Одновременно с началом продувки в конвертер загружают известь, боксит, железную руду. Струи кислорода проникают в металл, вызывают его циркуляцию в конвертере и перемешивание со шлаком. Благодаря интенсивному окислению примесей чугуна при взаимодействии с кислородом в зоне под фурмой развивается температура до 2400°С.

Подачу кислорода заканчивают, когда содержание углерода в металле соответствует заданному. После этого конвертер поворачивают и выпускают сталь в ковш

При выпуске стали из конвертера ее раскисляют в ковше осаждающим методом ферромарганцем, ферросилицием и алюминием; затем из конвертера сливают шлак

В кислородных конвертерах выплавляют конструкционные стали с различным содержанием углерода, кипящие и спокойные.

Ход плавки

1. Через горловину лом закидывают, доливают жидким чугуном и флюс засыпают( СаО).опускают фурму,прлдувают кислород, Образующийся шлак в процессе плавки стали несколько раз сливают через горловину, опять закидывают известь и опять продувают.так несколько раз. Об окончании плавки судят по хим составу шлака, израсходованному кислороду, по времени дутья, и по виду пламени, который вырывается из горловины конвертора.