- •Общее описание печи 406
- •Часть 1.Производство чугуна и железа
- •Глава 1.Сырые материалы и их подготовка
- •§1. Железные руды
- •§2. Основные месторождения железных руд
- •§3. Марганцевые руды
- •§4. Флюсы и отходы производства
- •§5. Подготовка железных руд к доменной плавке
- •§6. Топливо
- •Глава 2. Конструкция доменной печи
- •§1. Общее описание печи
- •§2. Профиль печи и основные размеры
- •§3. Фундамент, кожух и холодильники
- •§4. Футеровка печи
- •§6. Колошниковое устройство
- •Глава 3. Доменный процесс
- •§1. Загрузка шихты и распределение материалов на колошнике
- •§2. Распределение температур, удаление влаги и разложение карбонатов
- •§3. Процессы восстановления
- •1. Восстановление железа
- •2. Восстановление марганца и выплавка марганцовистых чугунов
- •3. Восстановление кремния и выплавка кремнистых чугунов
- •4. Восстановление фосфора
- •5. Восстановление других элементов
- •§4. Образование чугуна
- •§5. Эбразование шлака и его свойства
- •§6. Поведение серы
- •§ 7. Дутье, процессы в горне и движение газов в печи
- •1. Дутье
- •2. Процессы в горне
- •3. Движение газов в печи и изменение их температуры, состава, количества и давления
- •§8. Интенсификация доменного прцесса
- •1. Нагрев дутья
- •2. Увлажнение дутья
- •3. Повышенное давление газа
- •4. Обогащение дутья кислородом
- •5. Вдувание в горн углеродсодержащих веществ
- •6. Комбинированное дутье
- •§ 9. Продукты доменной плавки
- •§ 10. Управление процессом, контроль, автоматизапще
- •§ 11. Организация ремонтов, задувка и выдувка печи
- •Глава 4. Оборудование и работа обслуживающих доменную печь участков
- •§ 1. Подача шихты в доменную печь
- •§ 2. Воздухонагреватели и нагрев дутья
- •§ 3. Очистка доменного газа
- •§ 4. Выпуск и уборка чугуна
- •§ 5. Выпуск и уборка шлака
- •Глава 5.Показатели работы доменных печей
- •§ 1. Материальный и тепловой балансы плавки
- •§ 2. Расход кокса
- •§ 3. Основные технические показатели
- •§ 1. Актуальность проблемы
- •§ 2. Процессы твердофазного восстановления железа
- •§ 3. Процессы жидкофазного восстановления (пжв)
- •§ 4. Решение проблем охраны природы и охраны труда
- •§ 1. История развития сталеплавильного производства
- •§ 2. Классификация стали
- •§ 3. Основные реакции и процессы сталеплавильного производства
- •1. Термодинамика сталеплавильных процессов
- •2. Кинетика сталеплавильных процессов
- •3. Сталеплавильные шлаки
- •4. Основные реакции сталеплавильных процессов
- •6. Неметаллические включения
- •7. Раскисление и легирование стали
- •§ 4. Шихтовые материалы сталеплавильного производства
- •§ 1. Разновидности конвертерных процессов
- •1. Конвертерные процессы с донным воздушным дутьем
- •2. Кислородно-конвертерные процессы
- •§ 2. Устройство кислородных конвертеров для верхней продувки
- •§ 3. Шихтовые материалы кислородно-конвертерного процесса
- •§ 4. Плавка в кислородном конвертере с верхней продувкой
- •1. Технология плавки
- •2. Режим дутья
- •3. Поведение составляющих чугуна при продувке
- •4. Шлаковый режим
- •5. Раскисление и легирование
- •6. Тепловой режим
- •7. Потери металла при продувке
- •8. Основные технические показатели
- •§ 5. Конвертерные процессы с донной продувкой кислородом
- •§ 6. Конвертерные процессы с комбинированной продувкой
- •6 7. Плавка с увеличенным расходом лома
- •§ 8. Передел высокофосфористых чугунов
- •§ 9. Передел пригодно легированных чугунов
- •§ 10. Экология, очистка конвертерных газов
- •§ 11. Автоматизация и контроль конвертерной плавки
- •6 12. Процессы с аргоно- и парокислородным дутьем
- •§ 13. Производство в конвертерах стали для литья
- •§ 1. Конструкция и работа мартеновской печи
- •1. Назначение и устройство отдельных элементов печи
- •§ 2. Тепловая работа и отопление мартеновских печей
- •6 3. Общая характеристика мартеновского процесса
- •1. Разновидности процесса
- •2. Особенности технологии мартеновской плавки
- •3. Шлакообразование и роль шлака в мартеновском процессе
- •§ 4. Основной мартеновский процесс и его разновидности
- •§ 5. Кислый мартеновский процесс
- •§ 7. Автоматизация работы мартеновской печи
- •§ 8. Тепловой и материальный балансы мартеновской плавки
- •Глава 4.Выплавка стали в электрических печах
- •§ 1. Устройство дуговых электропечей
- •1. Общее описание печи
- •2. Рабочее пространство печи
- •3. Рабочее пространство высокомощных водоохлаждаемых печей
- •4. Механическое оборудование печей
- •5. Электроды и механизмы для их зажима и перемещения
- •6. Электрооборудование дуговой печи
- •§ 2. Электрический режим
- •§ 3. Выплавка стали в основных дуговых электропечах
- •1. Шихтовые материалы электроплавки
- •2. Традиционная технология с восстановительным периодом
- •3. Выплавка стали методом переплава
- •5. Плавка в высокомощных водоохлаждаемых печах
- •6. Плавка с использованием металлизованных окатышей
- •7. Основные технические показатели
- •§ 4. Выплавка стали в кислых дуговых электропечах
- •§5. Электродуговые печи постоянного тока
- •§6. Работа электродуговых печвй и экология
- •§7. Выплавка стали в индукционных печах
- •1. Устройство индукционной печи повышенной частоты
- •2. Технология плавки
- •3. Плавка в вакуумных индукционных печах
- •Глава 5. Слитки и разливка стали
- •§1. Способы разливки стали. Разливка сифоном и сверху
- •§2. Кристаллизация и строение стальных слитков 1. Кристаллизация стали
- •2. Слиток спокойной стали
- •3. Слиток кипящей стали
- •4. Слиток полуспокойной стали
- •§ 3. Химическая неоднородность слитков
- •§ 6. Особенности разливки спокойной стали
- •1. Технология разливки
- •2. Защита металла в изложнице от окисления
- •3. Специальные методы теплоизоляции и обогрева верха слитка
- •17. Особенности разливки кипящей стали
- •§8. Дефекты стальных слитков
- •§1. Общая характеристика непрерывной разливки
- •1. Разновидности и преимущества способа
- •2. Основные типы унрс
- •3. Затвердевание непрерывно вытягиваемого слитка
- •§ 2. Устройство установок непрерывной разливки 1. Унрс с вытягиванием и скольжением слитка
- •2. Унрс без скольжения слитка в кристаллизаторе
- •3. Литейно-прокатные агрегаты
- •§ 4. Производительность унрс
- •§1. Общие условия
- •§ 2. Технологические основы внепечного рафинирования
- •§ 3. Современные способы вакуумирования
- •§4. Обработка металла вакуумом и кислородом
- •§5. Метод продувки инертными газами
- •§ 6. Аргонокислородная продувка
- •§7. Внепечная обработка и производство высокохромистых сталей и сплавов
- •§8. Обработка стали шлаками
- •§9. Введение реагентов в глубь металла
- •§ 10. Предотвращение вторичного окисления
- •§11. Методы отделения шлака от металла ("отсечки" шлака)
- •§ 12. Комбинированные (комплексные) методы внепечной обработки
- •§ 13. Внепбчная обработка стали
- •§ 14. Обработка стали в процессе кристаллизации
- •§ 15. Внепечная обработка стали и проблемы экологии
- •Глава 8. Комплексные технологии внепечной обработки чугуна и стали
- •§ 1. Внбдомбнная дбсульфурация чугуна
- •§ 2. Внедоменная дефосфорация чугуна
- •§ 3. Проведение обескремнивания и дефосфорации чугуна
- •§ 4. Совместное проведение операций десульфурации и дефосфорации
- •§ 5. Комплексные технологии внепечной обработки чугуна и стали
- •§ 1. Конструкции сталеплавильных агрегатов непрерывного действия (санд)
- •§ 2. Переплав металлолома
- •§ 3. Перспективы развития непрерывных процессов
- •§1. Вакуумный индукционный переплав
- •§2. Вакуумный дуговой переплав
- •§ 3. Элбктрошлаковый переплав
- •§ 4. Электронно-лучевой и плазменно-дуговой переплавы
- •§ 5. Перспективы развития переплавных процессов
- •Глава 2. Ферросплавная печь
- •§ 1. Восстановительные ферросплавные печи
- •§ 2. Рафинировочные ферросплавные печи
- •§3. Загрузка шихты в ферросплавные печи
- •Глава 5. Производство силикомарганца
- •Глава 6. Производство углеродистого феррохрома
- •Глава 7. Основы технологии производства
- •Глава 2. Металлургия меди
- •§ 1. Свойства меди и еб применение
- •§2. Сырье для получения меди
- •§ 3. Пирометаллургический способ производства меди
- •1. Подготовка медных руд к плавке
- •2. Плавка на штейн
- •3. Конвертирование медного штейна
- •4. Рафинирование меди
- •§ 1. Свойства никеля и его применение
- •§2. Сырье для получения никеля
- •§3. Получение никеля из окисленных руд
- •§4. Получение никеля
- •§1. Свойства алюминия и его применение
- •§2. Сырые материалы
- •§ 3. Производство глинозема
- •1. Способ Байера
- •2. Способ спекания
- •§ 4. Электролитическое получение алюминия
- •§ 5. Рафинирование алюминия
- •§1. Основы хлоридных методов производства металлов
- •§ 2. Производство магния
- •§ 3. Производство титана
- •§ 1. Правовые аспекты проблем охраны природы
- •Раздел X включает перечень задач, стоящих перед экологическим контролем.
- •§ 2. Основные направления охраны окружающей среды и рационального природопользования
- •§ 3. Охрана природы и металлургия.
- •§ 4. Защита воздушного бассейна
- •§ 5. Охрана водного бассейна
- •§ 6. Утилизация шлаков
- •§ 7. Использование шламов и выбросов
- •§ 8. Использование отходов смежных производств
- •§ 9. Использование вторичных энергоресурсов
- •§ 10. Использование металлургических агрегатов для переработки бытовых отходов
- •153008, Г. Иваново, ул. Типографская, 6.
§ 10. Предотвращение вторичного окисления
Одной из распространенных причин брака стали является вторичное (повторное) окисление металла, являющееся следствием взаимодействия металла с кислородом воздуха при выпуске и разливке, а также с конечным окислительным шлаком, огнеупорами и т.п. Развитие процессов вторичного окисления определяется процессами взаимодействия:
Металла с окисленным печным шлаком после введения раскислителей в печь.
Струи металла с атмосферой при выпуске металла в сталеразливочный ковш.
Металла, выпущенного из конвертера или печи, с окисленным шлаком, попавшим вместе с металлом в ковш.
Струи металла с атмосферой при переливе металла из сталеразливочного ковша в промежуточное разливочное устройство (промежуточный ковш).
Поверхности металла в промежуточном ковше с атмо сферой.
Струи металла, с воздухом, захваченным (эжектиро- ванным) струей металла при разливке по изложницам или в кристаллизатор установки непрерывной разливки.
Поверхности металла в изложнице или кристаллизаторе с атмосферой.
Металла, раскисленного сильными раскислителями (кальцием, магнием, резкоземельными металлами) с оксидами футеровки ковша.
Окислительный потенциал воздуха (21 % О2) определяется значением рвозд = 0,021 МПа; потенциал атмосферы, равно-
весной с чистым расплавленным железом, рчж = 10~3Па;
°2
потенциал атмосферы, равновесной с железом, раскисленным такими раскислителями, как кремний, алюминий и др., рраск.ж _ ю"5-г10~7 Па. Огромное (почти десять порядков)
°2
626
различие окислительного потенциала воздуха и раскисленного металла определяет трудность защиты металла от вторичного окисления.
Помимо окисления струя металла при выпуске и разливке взаимодействует с азотом и влагой воздуха.
Парадокс заключается в том, что чем чище от примесей металл (в результате внепечной обработки), чем меньше в нем таких, например, поверхностно-активных примесей, как сера, "блокирующих" поверхность, тем больший вред качеству может нанести контакт с атмосферой. Поэтому предотвращение такого контакта струи металла, подвергнутого вне-печной обработке, является обязательным.
Из существующих многочисленных способов защиты металла чаще используют следующие: 1) отсечку окислительного конечного шлака и наведение в ковше шлака, не содержащего оксидов железа; 2) защиту струи металла инертным (или восстановительным) газом; 3) организацию уплотнения между сталеразливочным и промежуточными ковшами; 4) введение при помощи удлиненных разливочных стаканов струи металла вглубь (так называемая "разливка под уровень").
Используются и другие приемы работы. Так, на некоторых металлургических заводах Японии получил распространение такой прием, как загрузка на дно ковша перед выпуском плавки сухого льда, обильное испарение которого создает газовую завесу, предотвращающую переход в металл азота из атмосферы. Такой прием обеспечивает получение конвертерной стали с гарантированно низким содержанием азота. Примером организации одновременно и защиты струи от воздействия атмосферы и обработки вакуумом является описанный выше (см. рис. 187) метод непрерывного вакуумирования струи, внедренный на НЛМК.