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




25.06.2019


25.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Комбинированные методы плавки легированной стали

Комбинированные методы плавки легированной стали

21.03.2019

Из-за недостатка стального лома иногда в шихте дуговых печей используют чугун или углеродистый полупродукт, получаемый в мартеновской печи, конвертере или специальном агрегате. При небольшом количестве чугуна в шихте (10—20%) его используют в твердом виде, при большом (30—60%) — в жидком. Особенное значение приобретает использование жидкого чугуна или частично обезуглероженного полупродукта в связи с вводом в эксплуатацию крупных дуговых электропечей емкостью 100 т и более.

Жидкий чугун, заливаемый в электропечь, может поступать из доменного цеха или приготовляться в вагранке. Окисление углерода и других примесей, содержащихся в чугуне, производится главным образом газообразным кислородом. Тем не менее при плавке стали с применением жидкого чугуна оказывается необходимым вводить в шихту большое количество железной руды и извести, так как одним кислородом не удается окислить все необходимое количество углерода, кремния и марганца, вносимых чугуном, в приемлемые сроки. При окислении примесей одной рудой плавка также затягивается, страдает футеровка, возрастает расход электроэнергии.

При частичной замене твердой шихты жидким чугуном после загрузки шлакообразующих и железного лома включают печь и прогревают эти материалы около 1 ч. Затем заливают чугун, количество которого обычно не превышает 30—50% от массы металлической части шихты. После заливки чугуна происходит окисление примесей металла. Образующийся при этом шлак сливают из печи. Более легкоплавкие, подвижные шлаки формируются в том случае, если вместе с ломом загружают только железную руду. Такие шлаки содержат до 50% закиси железа, около 25% кремнезема и 5—10% окиси кальция. Они легко сходят из печи.

Несмотря на низкое содержание окиси кальция, железистые шлаки обеспечивают хорошее удаление фосфора, так как закись железа здесь является не только окислителем, но и главным окислом, связывающим фосфорный ангидрид по следующей реакции:

8(FeO) + 2[Р] = (3FeO * P2O6) + 5[Fe].


После спуска железистого шлака в печь присаживают известь и продувают ванну кислородом, расходуя 20—30 м3 кислорода на тонну металла. Окисление заканчивается под основным известковым шлаком. По окончании продувки шлак скачивают и в дальнейшем ведут плавку, как при работе на твердой завалке.

Окислительная способность дуговой электропечи невелика, в этом отношении она сильно проигрывает в сравнении с другими сталеплавильными агрегатами — мартеновской печью, конвертером. Использовать дуговую печь для рафинирования чугуна поэтому нецелесообразно. В связи с высоким содержанием углерода в металле по расплавлении при работе дуговой печи дуплекс-процессом на жидком чугуне хорошие технико-экономические показатели получаются лишь при плавке высокоуглеродистых сталей. Оказывается возможным уменьшить длительность плавки на 10%, а расход электрической энергии на 10—20% по сравнению с работой на твердой завалке. При выплавке низко- и даже среднеуглеродистых сталей общая продолжительность плавки не сокращается, стены и свод печи забрызгиваются металлом при продувке кислородом.

Поэтому для плавки низкоуглеродистой стали целесообразно применять жидкий полупродукт, полученный путем рафинирования чугуна от кремния, марганца и частично от углерода в специальном агрегате. В дуговой электропечи на расплавление твердой завалки падает почти половина всей длительности плавки и около 60% расхода электроэнергии. Если вместо твердой шихты применять жидкий полупродукт и проводить в электрической печи только рафинирование и легирование металла, то длительность плавки и расход электроэнергии могут быть значительно уменьшены, а производительность печи увеличена в 2—3 раза.

Комбинированная работа мартеновских печей с электропечами применялась в России и за рубежом до 1945 г. В настоящее время некоторое распространение имеет комбинированная работа кислородных конвертеров с электропечами. В конвертере при этом получают полупродукт с низким содержанием фосфора, кремния и азота, содержание углерода в котором на 0,5—0,8% выше заданного содержания этого элемента в стали. Полупродукт заливают в электрическую печь, где проводят окисление избыточного углерода, раскисление, десульфурацию и легирование стали. Этот вид комбинированного процесса оказывается целесообразным, когда необходимо увеличить производство высоколегированной стали. Крупные дуговые печи можно обеспечить жидким полупродуктом, если использовать для его получения специальный агрегат, способный перерабатывать в полупродукт для электропечей жидкий или твердый чугун, стальной лом.

Известен и другой тип комбинированного процесса. Путем проведения плавки в двух печах, в одной из которых ведется переплав легированных отходов без окисления, а в другой (не обязательно электрической) ведут плавку углеродистой шихты с полным окислением, возможно получение легированной стали с низким содержанием фосфора, углерода и газовых примесей. В одной печи (мартеновской или электрической) понижают содержание фосфора в углеродистой шихте до 0,01 % и окисляют углерод до концентраций, более низких, чем те, что должны быть в готовой стали. В другой печи (электрической) расплавляют легированные отходы и ферросплавы. Шихту рассчитывают таким образом, чтобы после смешивания металла из обеих печей состав стали оказался в заданных пределах. Плавка заканчивается поочередным выпуском металла из обеих печей в один ковш. Основным недостатком этого способа плавки, как и других комбинированных методов плавки, является трудность согласования работы нескольких агрегатов во времени.