В.21. Мартеновский способ выплавки стали. (лекция)

В.20. Производство стали в кислородных конвертерах.

В.19. Доменная плавка и ее продукты.

Доменный процесс: В печи непрерывно движутся сверху - вниз – поток шихты; снизу-вверх – поток газов, образующихся при горении и реакциях с составляющими шихты.

Сущность доменной плавки состоит в восстановлении железа из оксидов в руде, науглероживании железа и отшлаковывании пустой породы.

При выплавке в печах получают 2 несмешивающихся слоя – чугун и шлак, а через 1-3 часа чугун сливают. Основные продукты на выходе:

· чугун

· шлак (затем подвергают гранулированию и идет в производстве цемента)

· углекислый газ (используется как топливо для подогрева воздуха).

Доменная печь работает непрерывно в течении многих лет, после чего ее выдувают на ремонт. Производительность доменных печей оценивают коэффициентом использования полезного объема – КИПО – это отношение полезного объема печи к средней выплавке чугуна за сутки.

Сталь – сплав железа с углеродом, если содержание углерода от 0 до 2,14%.

Основные материалы для получения стали:

· переделочный чугун

· стальной лом (скрап)

· флюсы

· руда

Если в стали > 0,6% углерода, то это высокоуглеродистая сталь, если от 0,25-0,6%,то это среднеуглеродистая сталь, если < 0.25% - низкоуглеродистая.

Кроме углерода в углеродистой стали всегда присутствуют марганец, фосфор, кремний, сера.

Сущность любого металлургического процесса передела чугуна в сталь является уменьшение количества углерода и примесей путем их окисления и перевода в шлак и газы.

Чугун переплавляют в:

ü кислородных конвертах (КК) – много,

ü мартеновских печах – мало,

ü электропечах.

В КК выплавляют обыкновенную, низкоуглеродистую, низколитейную сталь. Продолжительность процесса 30-50 минут, емкость печи – 400 тонн.

В КК существует:

а)поддувка кислородом сверху,

б)поддувка через днище (выход стали больше).

Производство стали – непрерывный процесс.

В процессе производства стали мартеновским способом, участвует специальная отражательная печь. Для того чтобы нагреть сталь до нужной температуры (2000 градусов), в печь вводят дополнительное тепло с помощью регенераторов. Это тепло получают за счет сжигания топлива в струе нагретого воздуха. Обязательное условие – топливо должно полностью сгорать в рабочем пространстве. Особенностью мартеновского способа производства стали является то, что количество кислорода, подаваемого в печь, превышает необходимый уровень. Это позволяет создать воздействие на металл окислительной атмосферы. Сырье (чугун, железный и стальной лом) погружается в печь, где подвергается плавлению в течение 4 – 6 часов. В процессе плавления есть возможность проверять качество металла, путем взятия пробы. В мартеновской печи возможно получать специальные сорта стали. Для этого в сырье вводят необходимые примеси.

Емкость мартеновской печи до 1 тыс тонн, продолжительность процесса до 20 часов. В мартеновских печах получают качественную и высококачественную стали (сейчас чаще из лома).Мартеновский процесс сводится к физико-химическому взаимодействию между металлом, шлаком, газовой средой и отчасти огнеупорами печи.

Дата добавления: 2015-04-24