Обоснуйте технологию производства в кислородном конвертере стали 2 и необходимость ее обработки в ковше синтетическими шлаками.
9.Обгрунтуйте вибір сталеплавильного агрегату і технологію виробництва рейкової сталі.
Рельсы для железнодорожного транспорта изготавливаются из углеродистой стали. Наиболее распространены в странах СНГ рельсы следующих типов: Р50, Р65, Р75. Цифра в обозначении примерно соответствует весу одного погонного метра рельса в килограммах.
Рельсы изготовляют из таких марок стали, как К78ХСФ, Э78ХСФ, К76Ф, Э76Ф, К76Т, Э76Т, К76, Э76.
Буква в начале марки стали К или Э свидетельствует о сталеплавильном агрегате, в котором она была произведена, конвертер или электропечь соответственно. Следовательно данные марки сталей производят как в конверторах так и в электросталеплавильных печах. Наиболее сложной задачей производства такой стали является получение достаточно низкого содержания фосфора за время окисления углерода по заданной в стали концентрации. Для решения этой задачи принимаются специальные меры соответственно особенностям плавки в конвертере или дуговой печи.
В кислородном конвертере с верхним дутьем или комбинированным дутьем сверху и снизу, дефосфорация начинается с первых минут продувки. Однако при высоком содержании фосфора в чугуне для получения допустимого содержания фосфора в стали при остановке на заданном высоком содержании углерода степень дефосфорации недостаточна. При содержании углерода -0.6-0.9 % по ходу плавки содержание фосфора стабилизируется или даже начинает повышаться: понижение содержания фосфора происходит далее при значительно более низком содержании углерода. Это вызывает трудность дефосфорации при производстве высокоуглеродистой стали. В случае плавки с остановкой процесса на заданном высоком содержании в стали углерода она приводит к необходимости промежуточных повалок конвертера для смены шлака путем его скачивания и наводки нового. Это усложняет процесс, вызывает понижение производительности, повышение расхода шлакообразуюших и чугуна. Повадку конвертера дня смены шлака производят на разных заводах при содержании углерода 1,2-2,5 %. При высоком содержании фосфора в чугуне (0.20-0,30 %) шлак сменяют дважды при содержании углерода 2,5-3,0 % и при 1,3-1,5 %. После скачивания шлака новый наводят из свежеобожженой извести. Содержание FеО в шлаке на уровне 12-18 % поддерживают, изменяя уровень фурмы над ванной. По ходу плавки для разжижения шлака присаживают плавиковый пшат - 5-10 % массы извести. В результате дефосфорации к концу продувки до заданного в готовой стали содержания углерода получают содержание фосфора в металле < 0.010-0,020 %. На выпуске в ковш металл раскисляют присадками ферросилиция и алюминия. При этом очень важной операцией является отсечка конвертерного шлака. Попадание его в ковш вызывает рефосфорацию в процессе раскисления и особенно при внепечной обработке восстановительным шлаком для десульфурацин.
В дуговых печах рельсовую стать выплавляют по обычной технологии, применяя меры для интенсивного удатення фосфора из металла — присадки железной руды в завалку и в начале короткого окислительного периода, с непрерывным сходом шлака и его обновлением присадками извести. Обязательно также предупреждение попадания шлака в сталеразливочныи ковш.
Вследствие низкого содержания кислорода в высокоуглероднстой рельсовой стати высокая степень чистоты ее по оксидным включениям может быть достигнута и без применения относительно сложной внепечной обработки вакуумом или в коше-печи. Для достижения такой цели достаточна продувка металла в коше инертным газом. Но при этом поступающий в ковш печной шлак, во избежание вторичного окисления им металла, не должен быть окислительным. Поэтому, перед такой внепечной обработкой выплавку рельсовой стати в ДСП производят с предварительным раскислением металла в печи кремнием и марганцем, присаживаемых в виде ферросилиция и ферромарганца или силнкомар-ганца. Шлак перед выпуском раскисляют порошком кокса или электроов и гранулированным атюмнннем, а иногда и порошком ферросилиция. Следует, однако, иметь в виду, что при раскислении шлака, тем более кремнием, вызывающим образование SiO2, происходит восстановление фосфора. Поэтому такая операция допустима лишь после достаточно глубокой дефосфораwии со сменой шлака и удатеннем фосфора из ванны. Окончательное раскисление стали кремнием и алюмннием производят в ковше во время выпуска. Затем металл в ковше продувают инертным газом для его гомогенизации и, главным образом, для удатения хотя бы части скоплений (кластеров) включений Аl2О3 ,вызывающих расслоения в рабочей части головок рельсов во время их эксплуатации. Следствием этого расслоения может быть полное отделение отслоенных пластинок на головке рельса и преждевременный выход его из строя.
Более эффективным способом предупреждения образования расслоений в рельсовой стали, выплавленной как в конвертерах, так и в дуговых печах, является обработка жидкого метаталла в ковше кальцием. Как было показано, это производится введением в жидкий металл порошка силикокальция. плакированного в проволоку, или вдуваемого в токе несутцего газа.
В Украине наиболее рационально выплавка стали в кислородном конверторе комбината «Азовсталь» из – за наличия в комбинате рельсобалочного стана 800, на котором в последствие возможна прокатка готовой рельсы.