Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




22.04.2019


22.04.2019


21.04.2019


21.04.2019


19.04.2019


17.04.2019


09.04.2019


09.04.2019


03.04.2019


03.04.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Окислители, науглероживающие добавки и шлакообразующие материалы

Окислители, науглероживающие добавки и шлакообразующие материалы

21.03.2019

Технология проведения окислительного периода электроплавки предусматривает введение в. расплав в тон или иной форме кислорода, необходимого для быстрого окисления фосфора, избыточного углерода и марганца. В современной электрометаллургии для этого применяют следующие окислители: железную руду, окалину, неизбежно образующуюся в кузнечных и прокатных цехах при переделе стальных слитков и заготовок, и газообразный кислород.

Железная руда используется при проведении плавок с полным окислением в количестве до 40 кг/т стали. Руда должна содержать возможно большее количество окислов железа и минимум кремнезема, фосфора, серы. Железную руду используют в виде кусков размером 50—200 мм, такие куски легко проходят через шлак и взаимодействуют непосредственно с металлом. Подготовка руды к плавке заключается в ее тщательном прокаливании.

Вместо руды можно применять окалину. Окалина богаче железом, не содержит пустой породы и примесей и дешевле железной руды. Однако окалина имеет существенный недостаток, затрудняющий ее применение — она легковесна. Поэтому в отличие от руды окалина запутывается в шлаке, и скорость процесса окисления ванны в этом случае оказывается ниже, чем при работе с рудой. Наиболее ценным заменителем руды была бы сухая брикетированная окалина.

В последние годы все большее применение в качестве окислителя находит газообразный кислород. Практически во всех крупных электросталеплавильных цехах к печам от общей магистрали подведен кислород. Кислород (содержащий 99,5% O2) подается в металл осушенным под давлением 9—12 аг. Способы введения кислорода достаточно разнообразны. Егo вводят футерованными или нефутерованными трубками различного диаметра через рабочее окно или через свод печи.

Для науглероживания ванны применяют кокс, электродный бой, передельный чугун, древесный уголь. Необходимость в науглероживании возникает в тех случаях, когда в результате кипения содержание углерода в расплаве оказалось меньше установленного нижним пределом марочного химического состава. Обычно при науглероживании бывает необходимо повысить содержание углерода в металле на 0,02—0,03%, поэтому расход науглероживателей в ходе плавки незначителен. Основным требованием к науглероживателям является низкое содержание в них примесей — фосфора и серы. Поэтому наилучшим из перечисленных материалов следует считать электродный бой, содержащий весьма малое количество примесей и отличающийся высокой плотностью. Однако следует отметить, что при правильной эксплуатации и высоком качестве электродов электродного боя в цехе не должно быть.

Материалами, весьма чистыми по примесям, являются древесный уголь и нефтяной кокс. Каменноугольный кокс, хотя и дешевле нефтяного, но содержит значительное количество серы и золы.

Для образования шлака при выплавке стали в печах с основной футеровкой используют известняк, свежеобожженную известь, плавиковый шпат и шамотный бой. При плавке в кислых печах применяют кварцевый песок и шамотный бон.

Применение известняка в дробленом и прокаленном виде целесообразно для образования шлака в период плавления и допускается в окислительный период плавки. Известняк не гигроскопичен и не вносит в печь влагу, он содержит меньше серы, чем известь. Кроме того, при разложении известняка выделяется углекислый газ, способствующий частичной дегазации стали, перемешиванию ванны и выравниванию температуры в ее объеме. Однако для разложения известняка необходима затрата значительного количества электроэнергии.

Известь (CaO) получают путем обжига известняка (СаСО3) в обжигательных печах при температуре 800—1000°C. Применяя для обжига известняка малосернистое топливо, можно получать известь с низким содержанием серы. Примерный химический состав извести следующий: 88-93% CaO; 2% MgO; 2% SiO2; 3% (FeO + Аl2O3); не более 0,1% S; потери при прокаливании - 8%.

Известь легко поглощает влагу из воздуха и при этом рассыпается в порошок (пушонку). Применение пушонки при производстве электростали совершенно недопустимо— это приводит к насыщению стали водородом, вызывающим образование флокенов. В связи с этим свежеобожженную известь следует транспортировать и хранить только в герметичной таре и использовать не позднее чем через 24 ч после выгрузки из обжигательной печи.

Плавиковый шпат состоит в основном из фтористого кальция (85—95% CaF2). Перед присадкой в печь шпат должен быть отсортирован (удалены куски с прожилками пирита, Fe2S) и прокален для удаления влаги. Плавиковый шпат применяется для разжижения высокоосyовных шлаков в окислительный и главным образом в восстановительный период плавки. Отметим, что при этом понижаются температура плавления и вязкость шлаков, а их основность практически не изменяется.

Плавиковый шпат необходимого качества (с низким содержанием SiO2 и 0,2% серы) является сравнительно дорогим шлакообразующим материалом, в связи с этим при проведении кипения его можно заменить более дешевым бокситом.

Боксит содержит до 20% окислов железа, до 10% кремнезема и до 15% влаги, поэтому его применяют только после тщательного прокаливания.

В восстановительный период плавки дефицитный плавиковый шпат может быть заменен шамотным боем. Иногда, главным образом при выплавке высокохромистых сталей, шамотный бой служит основной составляющей шлака, т. е. восстановительный период плавки ведут «под шамотным шлаком».

Шамотный бой содержит около 60% SiO2 и 35% Al2O3, он неизбежно образуется в электросталеплавильных цехах в результате разрушения сталеразливочного припаса и является поэтому самым дешевым шлакообразующим материалом. Шамотные шлаки хорошо защищают поверхность металла, позволяют быстро нагреть ванну до заданной температуры, по обладают значительно меньшей рафинирующей способностью, чем основной шлак, поэтому применение их возможно только при низком содержании серы в расплаве.