22. Технико-экономические показатели доменной плавки, способы их улучшения.

Работу доменной печи оценивают при помощи двух важнейших показателей:

1. Коэффициент использования полезного объема (КИПО):

K=Vп/Т ,

Где Vп - полезный объем доменной печи

Т – средняя выплавка чугуна за сутки

[k] = M3/m

Чем меньше КИПО, тем лучше. Для разных доменных печей он может колебаться в пределах: К=0,45/1,35

В среднем КИПО = 0,6

На величину КИПО влияют:

- содержание железа в руде

- качество подготовки шихты к плавке

- сорт выплавляемого чугуна (т.е. литейный или передельный будет чугун)

Расход кокса на производство 1 тонны чугуна.

Доля кокса в общей стоимости чугуна составляет 40-50%. Расход кокса зависит от сорта выплавляемого чугуна. Доля выплавки 1 тонны передельного чугуна требуется 600-800 кг кокса, а для литейного до 1200 кг кокса.

Улучшение этих технико-экономических показателей достигается проведением целого комплекса мероприятий:

1. повышение температуры дуться

Дутьё – это подача воздуха под давлением в печь.

2. Обогащение дутья кислородом

3. Улучшение состава шихты и по размерам и по химическому составу

4. Повышение давления газа под колошником. Это нужно для лучшего распределения газового потока и интенсификации восстановления шихты; для уменьшения выброса пыли

5. Вдувание газообразного жидкого или пылеугольного топлива, в целях экономии топлива.

6. Механизация и автоматизация управления работой печи.

23. Получение стали в конвертерах

Более 81% выплавляемого чугуна предназначено для передела стали и только 19% - литейные чугуны и ферросплавы. Исходными материалами для получения стали являются: передельный чугун, скрап, окатыши, флюсы для придания определенных свойств, руда.

Процесс производства стали носит окислительный характер, который носит восстановительный характер. Процесс производства стали сводится к окислению примеси чугуна до нужных пределов кислородом воздуха или чистым кислородом. Примеси при высокой температуре гораздо энергичней соединяются с кислородом, чем железо. Возможно удаление при незначительных потерях железа.

Существуют 2 способа получения стали: Конвертерный и выплавка в электропечах.

Сущность конвертерного способа: через жидкий чугун, залитый в конвертер продувается воздух. Кислород воздуха окисляет углерод в чугуне.

Конвертер – это стальной сосуд грушевидной формы, выложенный изнутри огнеупорными материалами. Толщина кладки может достигать 40 см.

В верхней части конвертера находится горловина. Средняя часть конвертера опоясана снаружи стальным кольцом. К кольцу присоединены 2 цапфы.

Цапфа – это часть оси или вага, опирающаяся на подшипник. Цапфа служит для опоры конвертера и для возможности его поворота. Одна из цапф делается полой и соединяется с воздуховодом. На конце другой цапфы находится зубчатое колесо, соединенное с механизмом для поворота конвертера. В нижней части находится сменное днище, в него запрессованы фурмы. Через фурмы в конвертер вдувается воздух под давлением около двух атмосфер.

Для заливки чугуна и заварки шихты поворачивают конвертер с вертикального в горизонтальное положение и даже наклоняют горизонтально вниз. Потом в конвертер заливают такое кол-во чугуна, чтобы был не выше уровня фурм. Воздух через фурмы при этом медленно поворачивает конвертер вверх. При этом в вертикальном положении слой металлов составляет от 1/3 до 1/5 высоты цилиндрической части конвертера. Давление воздуха увеличивается до 2,5 атмосфер в вертикальном положении. При продуве вследствие соприкосновения жидкого чугуна с воздухом идет процесс окисления примесей.

Таким образом, нагрев жидкого металла до высоких температур происходит за счет теплоты химических реакций:

Fe+O2 = FeO+∆Q

Mn+O2=MnO+∆Q - c большим выделением теплоты

Si+O2=SiO2+∆Q