Производство стали в конвертерах

Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2012 в 20:32, реферат

Краткое описание

понятие конвертора, производство стали

Файлы: 1 файл

Производство стали в конвертерах.docx

— 19.43 Кб (Скачать)

Производство стали в конвертерах.

 

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-конвертерного  способа заключается

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 процесс  с верхней продувкой.

Конвертер имеет  грушевидную форму с концентрической  горловиной. Это обеспечивает

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 попадания  шлака в металл. Летка закрывается

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 материалов подают в конвертер в

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 кислорода  с металлом) с температурой до 2500

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 продувки. Степень десульфурации

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 отходящих  газов и отчистки их от

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                      

                                                                                                                       Выполнил: Петриченко Роман

                                                                                                                       Группа № 15


Информация о работе Производство стали в конвертерах