Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2012 в 20:32, реферат
понятие конвертора, производство стали
Производство стали в
Кислородно-конвертерный процесс представляет собой один из видов передела
жидкого чугуна в сталь без затраты топлива путем продувки чугуна в конвертере
технически чистым кислородом, подаваемым через фурму, которая вводится в
металл сверху. Количество воздуха необходимого для переработки 1 т чугуна,
составляет 350 кубометров.
Впервые кислородно-конвертерный процесс в промышленном масштабе был
осуществлен в Австрии в 1952 - 1953 гг. на заводах в городах Линце и Донавице
(за рубежом этот процесс получил название ЛД по первым буквам городов, в
нашей стране - кислородно-конвертерного).
В настоящее время работают конвертеры емкостью от 20 до 450 т,
продолжительность плавки в которых составляет 30 - 50 мин.
Процесс занимает главенствующую роль среди существующих способов массового
производства
стали. Такой успех кислородно-
в возможности переработки чугуна практически любого состава, использованием
металлолома от 10 до 30 %, возможность выплавки широкого сортамента сталей,
включая легированные, высокой производительностью, малыми затратами на
строительство, большой гибкостью и качеством продукции.
Кислородно-конвертерный
Конвертер имеет
грушевидную форму с
лучшие условия для ввода в полость конвертера кислородной фурмы, отвода газов,
заливки чугуна и завалки лома и шлакообразующих материалов. Кожух конвертера
выполняют сварным из стальных листов толщиной от 20 до 100 мм. В центральной
части конвертера крепят цапфы, соединяющиеся с устройством для наклона.
Механизм поворота конвертера состоит из системы передач, связывающих цапфы с
приводом. Конвертер может поворачиваться вокруг горизонтальной оси на 360о
со скоростью от 0,01 до 2 об/мин. Для большегрузных конвертеров емкостью от 200
т применяют двухсторонний привод, например, четыре двигателя по два на каждую
цапфу
Конвертер емкостью 300 т с двухсторонним приводом механизма поворота
В шлемной части конвертера имеется летка для выпуска стали. Выпуск стали
через летку
исключает возможность
огнеупорной глиной, замешанной на воде.
Ход процесса. Процесс производства стали в кислородном конвертере
состоит из следующих основных периодов: загрузки металлолома, заливки чугуна,
продувки кислородом, загрузки шлакообразующих, слива стали и шлака.
Загрузка конвертера начинается с завалки стального лома. Лом загружают в
наклоненный конвертер через горловину при помощи завалочных машин лоткового
типа. Затем с помощью заливочных кранов заливают жидкий чугун, конвертер
устанавливают в вертикальное положение, вводят фурму и включают подачу
кислорода с чистотой не менее 99,5 % О2. Одновременно с началом
продувки загружают первую порцию шлакообразующих и железной руды (40 - 60 % от
общего количества).
Остальную часть сыпучих
процессе продувки одной или несколькими порциями, чаще всего 5 - 7 минут после
начала продувки.
На процесс рафинирования значительное влияние оказывают положение фурмы
(расстояние от конца фурмы до поверхности ванны) и давление подаваемого
кислорода. Обычно высота фурмы поддерживается в пределах 1,0 - 3,0 м,
давление кислорода 0,9 - 1,4 МПа. Правильно организованный режим продувки
обеспечивает хорошую циркуляцию металла и его перемешивание со шлаком.
Последнее, в свою очередь, способствует повышению скорости окисления
содержащихся в чугуне C, Si, Mn, P.
Важным в технологии кислородно-конвертерного процесса является шлакообразование.
Шлакообразование в значительной мере определяет ход удаления фосфора, серы и
других примесей, влияет на качество выплавляемой стали, выход годного и
качество футеровки. Основная цель этой стадии плавки заключается в быстром
формировании шлака с необходимыми свойствами (основностью, жидкоподвижностью и
т. д.). Сложность выполнения этой задачи связана с высокой скоростью процесса
(длительность продувки 14 - 24 минуты). Формирование шлака необходимой
основности и заданными свойствами зависит от скорости растворения извести в
шлаке. На скорость растворения извести в шлаке влияют такие факторы, как состав
шлака, его окисленность, условия смачивания шлаком поверхности извести,
перемешивание ванны, температурный режим, состав чугуна и т. д. Раннему
формированию основного шлака способствует наличие первичной реакционной зоны
(поверхность
соприкосновения струи
о. В этой зоне известь подвергается одновременному воздействию высокой
температуры и шлака с повышенным содержанием оксидов железа. Количество
вводимой на плавку извести определяется расчетом и зависит от состава чугуна и
содержания SiO2 руде, боксите, извести и др. Общий расход извести
составляет 5 - 8 % от массы плавки, расход боксита 0,5 - 2,0 %, плавикового
штампа 0,15 - 1,0 %. Основность конечного шлака должна быть не менее 2,5.
Окисление всех примесей чугуна начинается с самого начала продувки. При этом
наиболее интенсивно в начале продувки окисляется кремний и марганец. Это
объясняется высоким сродством этих элементов к кислороду при сравнительно
низких температурах (1450 - 1500о С и менее).
Окисление углерода в кислородно-конвертерном процессе имеет важное значение,
т. к. влияет на температурный режим плавки, процесс шлакообразования и
рафинирования металла от фосфора, серы, газов и неметаллических включений.
Характерной особенностью кислородно-конвертерного производства является
неравномерность окисления углерода как по объему ванны, так и в течение
продувки.
С первых минут продувки одновременно с окислением углерода начинается процесс
дефосфорации - удаление фосфора. Наиболее интенсивное удаление фосфора идет в
первой половине продувки при сравнительно низкой температуры металла, высоком
содержании в шлаке (FeO); основность шлака и его количество быстро
увеличивается. Кислородно-конвертерный процесс позволяет получить < 0,02
% Р в готовой стали.
Условия для удаления серы при кислородно-конвертерном процессе нельзя считать
таким же благоприятным, как для удаления фосфора. Причина заключается в том,
что шлак содержит значительное количество (FeO) и высокая основность шлака
(> 2,5) достигается
лишь во второй половине
при кислородно-конвертерном процессе находится в пределах 30 - 50 % и
содержание серы в готовой стали составляет 0,02 - 0,04 %.
По достижении заданного содержания углерода дутые отключают, фурму поднимают,
конвертер наклоняют и металл через летку (для уменьшения перемешивания
металла и шлака) выливают в ковш.
Полученный металл содержит повышенное содержание кислорода, поэтому
заключительной операцией плавки является раскисление металла, которое
проводят в сталеразливном ковше. Для этой цели одновременно со сливом стали
по специальному поворотному желобу в ковш попадают раскислители и легирующие
добавки.
Шлак из конвертера сливают через горловину в шлаковый ковш, установленный на
шлаковозе под конвертером.
Течение кислородно-конвертерного процесса обусловливается температурным режимом
и регулируется изменением количества дутья и введением в конвертер охладителей
- металлолома, железной руды, известняка. Температура металла при выпуске из
конвертера около 1600о С.
Во время продувки чугуна в конвертере образуется значительное количество
отходящих газов.
Для использования тепла
пыли за каждым конвертером оборудованы котел-утилизатор и установка для
очистки газов.
Управление конвертерным процессом осуществляется с помощью современных мощных
компьютеров, в которые вводится информации об исходных материалах (состав и
количество чугуна, лома, извести), а также о показателях процесса (количество
и состав кислорода, отходящих газов, температура и т. п.).
Доклад на тему:
Производство стали в кислородном конверторе.