Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2017-06-05 | 526 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Технология плавки стали в ДСП зависит от используемых шихтовых материалов, емкости печи, необходимого качества стали. Ниже рассмотрены некоторые технологии.
1. Плавка в основной печи на углеродистой шихте. Данная технология применяется на печах малой и средней (≤ 40 т) емкости при выплавке качественных легированных сталей. Плавка состоит из следующих периодов: заправка печи; загрузка шихты; плавление; окислительный период; восстановительный период; выпуск стали.
Заправка печи. Заправка – это исправление изношенных и поврежденных участков футеровки пода. После выпуска очередной плавки с подины удаляют остатки металла и шлака. На поврежденные подины и откосы забрасывают магнезитовый порошок. Длительность заправки 10-15 мин.
Загрузка шихты.
При выплавке стали в печах малой и средней емкости шихта на 90-100 % состоит из стального лома. Для повышения содержания углерода в шихту вводят чугун (< 10 %), а также электродный бой или кокс. Чтобы совместить удаление части фосфора при плавлении шихты, в завалку рекомендуется давать 2–3 % извести. Загрузку ведут бадьями или корзинами. Необходима плотная укладка шихты, это улучшает ее проводимость, обеспечивает устойчивое горение дуги, ускоряет плавление. Для уменьшения угара кокс и электродный бой кладут под слой крупного лома.
Плавление. После окончания завалки электроды опускают почти до касания с шихтой и включают ток. Под действием высокой температуры дуги шихта под электродами плавится, жидкий металл стекает вниз, накапливаясь в центральной части подины. Электроды постепенно опускаются, проплавляя в шихте «колодцы» и достигая крайнего нижнего положения. По мере увеличения количества жидкого металла электроды поднимаются. Это достигается при помощи автоматических регуляторов для поддержания определенной длины дуги. Плавление ведут при максимальной мощности трансформатора.
|
Во время плавления происходит окисление составляющих шихты, формируется шлак, происходит частичное удаление в шлак фосфора и серы. Окисление примесей осуществляется за счет кислорода воздуха, окалины и ржавчины, внесенных металлической шихтой.
Для ускорения плавления иногда применяют газокислородные горелки, вводимые в рабочее пространство через стенки печи, позволяющие вводить в жидкий металл кислород. При расходе кислорода 4-6 м2/т длительность плавления сокращается на 10-20 мин.
Продолжительность периода плавки определяется мощностью трансформатора и составляет от 1,1 до 3,0 ч. Расход электроэнергии за время плавления составляет 400-480 кВт·ч/т.
Окислительный период. Задачи окислительного периода: уменьшить содержание в металле фосфора до 0,01-0,015 %; водорода и азота; нагреть металл до температуры, близкой к температуре выпуска.
Кроме того, за время периода окисляют углерод до нижнего предела его содержания в выплавляемой стали. За счет кипения (выделения пузырьков СО при окислении углерода) происходит дегазация металла и его перемешивание, что ускоряет процессы дефосфорации и нагрева. Окисление примесей ведут, используя либо железную руду (окалину, агломерат), либо газообразный кислород. За все время плавления и окислительного периода в шлак удаляется до 30-40 % серы, содержащейся в шихте. При ки-пении вместе с пузырьками СО из металла удаляются водород и азот. Этот процесс имеет большое значение для повышения качества стали, поскольку в электропечи в зоне электрических дуг идет интенсивное насыщение металла азотом и водородом. В связи с этим сталь обычно содержит азота больше, чем мартеновская и кислородно-конвертерная сталь.
Окислительный период заканчивается тогда, когда углерод окисляется до нижнего предела его содержания в выплавляемой марке стали, а содержание фосфора снижено до 0,01-0,015 %. Период заканчивают сливом окислительного шлака. Полное скачивание окислительного шлака необходимо, чтобы содержащийся в нем фосфор не перешел обратно в металл во время восстановительного периода.
|
Восстановительный период. Задачи восстановительного периода: раскисление металла и удаление серы; доведение химического состава стали до заданного; корректировка температуры; введение в металл нужных легирующих компонентов. Раскисление металла проводится с целью получения необходимых свойств стали, уменьшения содержания окислов железа в шлаке, получения стали с пониженным содержанием неметаллических включений. В восстановительный период в печь вводят в определенной последовательности ферромарганец, ферросилиций, известь, плавиковый шпат и шамотный бой и др.
Для улучшения перемешивания шлака и металла и интенсификации медленно идущих процессов перехода в шлак серы, кислорода и неметаллических включений в восстановительный период рекомендуется применять электромагнитное перемешивание, особенно на большегрузных печах, где удельная поверхность контакта металла со шлаком значительно меньше, чем в печах малой емкости.
Длительность восстановительного периода составляет 40-100 мин. За 10-20 мин до выпуска проводят корректировку содержания кремния в металле, вводя в печь кусковой ферросилиций. Для конечного раскисления за 2-3 мин до выпуска в металл присаживают 0,4-1,0 кг алюминия на 1 т стали. Выпуск стали из печи в ковш производят совместно со шлаком. Интенсивное перемешивание металла со шлаком в ковше обеспечивает дополни-тельное рафинирование – из металла в белый шлак переходят сера и неметаллические включения.
При выплавке легированных сталей в дуговых печах в конце периода расплавления в сталь вводят легирующие добавки. Хром и марганец вводят в металл после слива окислительного шлака в начале восстановительного периода, никель в завалку, а молибден в конце плавления или в начале окислительного периода. Вольфрам обычного вводят в начале восстановительного периода, не позднее чем за 30 минут до выпуска. Легирование стали феррованадием производят за 15-35 минут до выпуска, ферро-силицием – за 10-20 минут до выпуска. Ферротитан вводят в печь за 5-15 минут до выпуска, либо в ковш. Алюминий вводят за 2-3 мин до выпуска в ковш. После легирования металл выливается в ковш для разливки стали.
|
Длительность плавки. Плавка в крупных печах длится 4-6 ч: из них 1,5-2,5 ч длится расплавление и 2-4 ч – окисление и рафинирование металла. Режимы работы печи и стадии технологического процесса могут быть различными в зависимости от вида скрапа, шихты, состава футеровки, применения легирующих компонентов.
2. Выплавка стали методом переплава. На металлургическом заводе отходы легированной стали, разливаемой в изложницы, достигают 25-40 %. По мере накопления отходов выплавляют сталь методом переплава. Плавку ведут без окисления или с непродолжительной продувкой кислородом, что позволяет сохранить значительную часть содержащихся в отходах ценных легирующих элементов. При плавке без окисления углерод и фосфор не окисляются, поэтому содержание фосфора в шихте не должно быть выше его допустимых пределов в готовой стали, а содержание углерода на 0,05÷0,1 % ниже, чем в готовой стали. В шихту помимо легированных отходов вводят мягкое железо – шихтовую заготовку с низким содержанием углерода и фосфора и, при необходимости, феррохром и ферровольфрам.
Загрузку и плавление шихты производят как при обычной плавке; в период плавления загружают 1÷1,5 % извести или известняка. После расплавления шлак, как правило, не скачивают, сразу приступая к проведению восстановительного периода. При этом раскисление, десульфурацию и легирование металла производят обычным способом. При диффузионном раскислении из шлака восстанавливается хром, вольфрам и ванадий. Если после расплавления шлак получился густым из-за высокого содержания окиси магния, его скачивают и наводят новый.
При выплавке стали методом переплава сокращается расход ферросплавов, на 10÷30 % возрастает производительность печи, на 10÷20 % сокращается расход электроэнергии и электродов.
3. Выплавка высококачественных сталей по упрощенной технологии с последующим внепечным рафинированием стали. Используются следующие технологии:
– плавка с рафинированием металла в ковше печным шлаком;
|
– плавка с рафинированием в ковше синтетическим шлаком;
– технология с продувкой в ковше порошкообразными реагентами;
– плавка с рафинированием и доводкой металла вне печи.
Общим для всех разновидностей второго направления технологии является стремление использовать крупные печи в основном для расплавления шихты, нагрева металла и проведения окислительных процессов – дефосфорации и обезуглероживания; иногда в печи проводят также легирование и формирование требуемого перед выпуском состава шлака.
4. Плавка с использованием металлизованных окатышей. Основу окатышей (губки) составляет железо с содержанием углерода от 0,2÷0,5 до 2 %, они содержат также некоторое количество невосстановленных окислов железа и пустую породу (в основном SiO2 и Al2O3), количество которой должно быть не более 3÷7 % от массы окатышей. Отличительная особенность этого сырья – малое содержание серы, фосфора, меди, никеля, хрома и других примесей, обычно содержащихся в стальном ломе. Это облегчает и упрощает процесс выплавки и получение стали высокого качества и степени чистоты (суммарное содержание примесей в стали получается в несколько раз меньше, чем при выплавке из стального лома).
Если содержание металлизованных окатышей в шихте не превышает 25÷30 % от её массы, то технология электроплавки существенно не отличается от обычной. Переработка шихты, основу которой составляют металлизованные окатыши, требует применения специфической технологии. Особенностями этой технологии являются:
– непрерывная загрузка окатышей со скоростью, пропорциональной подводимой в печь электрической мощности, причем загрузка должна начинаться после сформирования в печи ванны жидкого металла;
– совмещение периода плавления с окислительным (обезуглероживанием);
– упрощение технологии плавки в связи с малым содержанием в шихте вредных примесей – серы и фосфора.
Степень металлизации окатышей должна находиться в определенных пределах, обеспечивающих кипение ванны в процессе их загрузки и плавления. Оптимальное содержание окатышей в шихте составляет 60÷70 % от её массы, при большем их содержании возрастает длительность расплавления и плавки в целом.
Плавку начинают с загрузки стального лома, который в количестве 30÷40 % от массы металлической шихты заваливают в печь одной порцией. Далее подают напряжение и после расплавления лома в сформировавшуюся жидкую ванну начинают непрерывную загрузку окатышей; обычно их загружают в зону электрических дуг с помощью автоматизированной системы через отверстие в своде печи. Скорость подачи окатышей согласуют с подводимой в печь электрической мощностью так, чтобы температура ванны была на 30÷40 °С выше температуры плавления металла.
|
Период загрузки и расплавления совмещают с окислительным, т. е. проводят его так, чтобы обеспечить непрерывное окисление углерода (кипение ванны). При этом благодаря перемешиванию ускоряется плавление окатышей, обеспечиваются дегазация ванны и получение в конце периода заданного содержания углерода в металле.
По ходу плавления в печь загружают известь для ошлакования кислой пустой породы окатышей. Основность шлака в связи с низким содержанием в окатышах серы и фосфора может быть меньшей, чем при плавке на шихте из стального лома, и составлять 1,5÷2,0. В конце периода плавления необходимо получить требуемое в выплавляемой стали содержание углерода; при недостатке углерода прибегают к вдуванию в ванну карбюризаторов, избыточный углерод окисляют путем кратковременной продувки кислородом.
После окончания плавления применяют различные варианты ведения заключительной части плавки. Один из них – нагрев металла до требуемой температуры и выпуск в ковш, где производят внепечную доводку стали и рафинирование; другой – проведение в печи кратковременной доводки, в течение которой проводят нагрев, раскисление и легирование.
5. Выплавка стали в кислых дуговых печах. Электрические печи с кислой футеровкой обычно используют в литейных цехах при выплавке стали для фасонного литья. Преимуществом кислых печей по сравнению с основными является более высокая стойкость футеровки, наряду с этим стоимость кислых огнеупоров примерно в 2,5 раза ниже стоимости основных. При плавке стали для фасонного литья восстановительный период обычно отсутствует, длительность плавки меньше, чем в основной той же емкости. По этой причине, а также в связи с меньшей теплопроводностью кислой футеровки, более низким является и расход электроэнергии. Основным недостатком кислых печей является то, что во время плавки из металла не удаляется сера и фосфор.
Удаление газов. Во время плавки из электропечи выделяется большое количество запыленных газов. Температура газов составляет 900-1400 °С, содержание пыли в период продувки ванны кислородом доходит до 100 г/м3 газа. Количество газов, выделяющихся, например, из печи емкостью 100 т в период продувки кислородом, достигает 9-10 тыс. м3/ч. Для создания нормальных условий работы в сталеплавильном цехе необходимы улавливание и очистка отходящих газов.
В старых цехах с печами малой емкости применяются отсасывающие зонты, установленные над сводом. Однако они громоздки, не обеспечивают полное сгорание газов. В настоящее время газы отводят через отверстие в своде с последующей очисткой от пыли. Наибольшее распространение получила мокрая газоочистка с использованием труб Вентури.
Технические характеристики ДСП переменного тока прямого действия приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Характеристики ДСП переменного тока прямого действия
Тип печи | Номинальная мощность транс-ра, кВА | Напряжение первичной обмотки, кВ | Пределы изменения напряжения, В | Ток вто-ричной об-мотки, кА | Уд.расход ЭЭ, кВт·ч/т |
ДС-0,5 | 6; 10 | 213-110 | 1,085 | ||
ДСП-0,5ИЗ | 6; 10 | 216-98 | нд | ||
ДСП-1,5 | 6; 10 | 225-118 | 2,57 | ||
ДСП-1,5ИЗ | 6; 10 | 225-103 | нд | ||
ДСП-3 | 6; 10 | 242-122,5 | 2,25 | ||
ДСП-6И3 | 6; 10 | 243-116 | нд | ||
ДСП-6 | 6; 10 | 257-197,5 | 6,3 | нд | |
ДСП-12 | 6; 10 | 278-202 | 10,4 | ||
ДСП-12Н3 | 6; 10 | 318-120 | нд | ||
ЖДСП-20 | 6; 10 | 318-116 | 16,35 | ||
ДСП-25 | 6; 10 | 384-148 | 24-10 | нд | |
ДСП-25Н2 | 370-128 | нд | |||
ДСП-40 | 386-126 | 23,5 | нд | ||
ДСП-50Н2 | 407-144 | нд | |||
ДСП-50 | 20000-29150 | 486-152 | 27,7-34,6 | 460-440 | |
ДСП-80 | 478-161 | 38,8 | |||
ДСП-100 | 591,5-164,1 | 43,9 | нд | ||
ДСП-200 | нд | нд |
Примечание: нд – нет данных
|
|
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!