Сырье для получения стали

ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ

Сталь — это сплав железа с углеродом, где содержание угле­рода колеблется от 0,01 до 2 %. Кроме углерода, она содержит марганец, кремний, серу и фосфор, доля которых в стали незна­чительна. Стали обладают высокой механической прочностью, сравнительно легко обрабатываются давлением, резанием, хорошо свариваются и являются поэтому основным конструкционным ма­териалом.

Для выплавки стали используются следующие шихтовые мате­риалы: чугун (жидкий или твердый); стальной и чугунный лом; железная руда; металлизованные окатыши; ферросплавы; флюсы.

Основу шихты составляет чугун (55%) и металлолом (45%). Соотношение содержания указанных компонентов зависит от типа технологического процесса, места расположения завода (его уда­ленности от сырьевой базы) и др. В качестве шихты используется твердый (если на заводе отсутствует доменный цех) или жидкий чугун. В последнем случае чугун из доменного цеха поступает в миксер — сосуд цилиндрической формы, футерованный огнеупор­ным кирпичом и заключенный в стальной кожух. В верхней части миксера имеется отверстие для заливки чугуна, а сбоку — спе­циальный желоб для его выпуска в ковш и транспортировки к конвертерам или мартеновским печам. В миксере чугун не только хранится, но и выравнивается его химический состав. Сера частич­но вместе со шлаком периодически удаляется из миксера.

В шихте для выплавки стали используется металлолом, который образуется на металлургических заводах в результате обрезки металла при прокатке, изготовления бракованных слитков, на маши­ностроительных предприятиях — в виде стружки и отходов при штамповке, а также амортизационного лома (отслуживших машин, рельсов и др.). Прежде чем использовать лом в сталеплавильных агрегатах, необходимо провести его предварительную обработку (прессование, обжиг и др.).

В сталеплавильном производстве в качестве флюсов использу­ются известняк, известь, боксит, плавиковый шпат; окислителями служат железная руда, окалина, кислород, агломерат и др.

Применяется газообразное топливо — доменный, генераторный, коксовый, природный газ; жидкое — мазут, смола; твердое — ка­менноугольная пыль. От выбора исходных материалов, их подготов­ки к плавке зависит не только качество выплавляемой стали, но и ее себестоимость.

В настоящее время наряду со способами производства железа и стали путем передела чугуна внедряются методы прямого полу­чения железа из руд. Наиболее распространенным из них является прямое восстановление железа газом. В шахтную печь небольшой высоты сверху загружается железорудный материал (агломерат, окатыши), а снизу подается восстановительный газ (30 % СО и 70% Н2) с температурой 800...950 °С. В верхней зоне печи идет восстановление, а в нижней — охлаждение губчатого железа и его выгрузка из печи. Хранят железо в бункере, заполненном инертным газом. Суточная производительность этих печей составляет 5...9 т на 1 м3 объема, т. е. в 2...4 раза выше, чем при доменной плавке. Но поскольку шахтные печи относительно небольшие (высота 10...14 м, диаметр 3,0...3,5 м), суточная производительность печи составляет 1000...1500 т.

Преимущества этого способа: не расходуется дорогостоящий металлургический кокс; процесс восстановления идет, когда метал­лизированное сырье находится в твердом состоянии, поэтому исключается загрязнение его серой и другими примесями. В резуль­тате получают железо, из которого могут быть получены стали с высокими механическими, антикоррозионными и другими свой­ствами.

Дата добавления: 2014-01-15