ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Вопрос № 9. Сырьё и периоды плавки в мартеновской печи. Основной мартеновский процесс и его разновидности.

 

Широкое распространение основного мартеновского процесса объясняется высокими технико-экономическими показателями: производительностью, расходом топлива, расходом огнеупоров и универсальностью процесса. В основной мартеновской печи можно переплавлять чугун и скрап любого состава и в любой пропорции и получать при этом качественную сталь любого состава.

Сырьевые материалы скрап-процесса.

При скрап-процессе выплавляют сталь из шихты, состоящей главным образом из чугуна и скрапа. Состав применяемой металлической шихты зависит от состава чугуна и скрапа и от расхода чугуна и скрапа на 1т стали. Мартеновская шихта, кроме железа, практически всегда содержит ещё то или иное количество углерода, кремния, марганца, серы, фосфора, меди, никеля и других примесей.

Кремний, марганец, фосфор и углерод характеризуются большим сродством к кислороду, чем железо, а значит эти примеси в условиях мартеновской плавки окисляются. Медь и никель характеризуются меньшим сродством к кислороду, чем железо, а следовательно не окисляются.

В основном процессе реакция окисления кремния не обратима, т.к. по мере растворения извести в шлаке происходит разложение образовавшихся ранее силикатов железа и образование силикатов кальция и активность (SiO2) становится ничтожно малой.

[Si]+{O2}=(SiO2)

[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe]

(FeO)2*SiO2+2(CaO)=(CaO)2*SiO2+2(FeO)

Марганец, как и кремний, легко окисляется, взаимодействуя с кислородом атмосферы и с окислами железа в шлаке. В конце плавки, если температура ванны достаточно высока, марганец может восстанавливаться из шлака, поэтому его иногда называют пирометром мартеновского процесса.

Для сталей большинства марок фосфор является вредной примесью, поэтому его стремятся удалить как можно полнее.

2[P]+5(FeO)+4(CaO)=4(CaO)*P2O5+5[Fe]

Для успешного удаления фосфора необходимо: наличие железисто-известкового шлака, умеренные температуры, минимум фосфора в шлаке и минимальная активность его соединений в шлаке. Практически фосфор стремятся удалить из металла во время периода плавления и первой половины периода кипения. Обычно для удаления фосфора достаточно однократного скачивания шлака. Скачивание шлака – операция сложная, многократное же скачивание шлака из мартеновской печи очень затруднительно, поэтому высокофосфористую шихту предпочитают перерабатывать в качающихся мартеновских печах.

Для успешного удаления серы из металла в шлак необходимы следующие условия: высокая основность шлака, низкая его окисленность, высокая температура, увеличение поверхности раздела металл - шлак, низкая концентрация серы в шлаке. Особое внимание также следует уделять содержанию серы в топливе.

Все реакции, протекающие в мартеновской ванне протекают на границе металл-шлак, а следовательно имеет очень большое значение величина поверхности их соприкосновения. В результате протекания реакции окисления углерода, происходит кипение металла и увеличивается поверхность соприкосновения металл-шлак. Реакция окисления углерода до СО часто называют основной реакцией мартеновского процесса. В результате кипения выравниваются химсостав и температура металла, удаляются растворённые в металле газы, облегчается процесс всплывания и ассимиляции немет. включений, увелич. поверхность соприкосновения металла со шлаком, улучшая условия удаления вредных примесей. Во всех случаях необходимо, чтобы ванна содержала углерода больше, чем должно быть в готовом металле.

Ход плавки при скрап-рудном процессе.

Если в состав завода входят доменный, мартеновский и прокатный цеха, то почти весь чугун поступает в мартеновский цех в жидком состоянии. Содержание углерода в металле при скрап-рудном процессе регулируют не увеличением или уменьшением расхода чугуна, как при скрап-процессе, а введением в завалку большего или меньшего количества железной руды (обычно 12-16%). Чтобы получить шлак нужной основности в состав шихты вводят известняк. Жидкий чугун проходит через слой скрапа и взаимодействуют с железной рудой. Начинается интенсивное шлакообразование. Образующаяся окись углерода вспенивает шлак, он начинает стекать. Шлак, стекающий из печи во время плавки после заливки жидкого чугуна, называют «сбегающим» первичным шлаком. Со сбегающим первичным шлаком из печи удаляется значительное количество нежелательных окислов фосфора и кремния. Количество сбегающего шлака составляет 8-10% от массы металла, 50-70%от всего образующегося шлака.

Для ускорения процесса плавления и окисления примесей вскоре после окончания заливки чугуна ванну начинают продувать кислородом. Продолжительность плавления при таком методе работы сокращается в два-три раза, уменьшая тем самым расход топлива.

Эффективность работы мартеновских печей определяют, сравнивая их производительность и себестоимость выплавляемой стали.


Вопрос № 10. Преимущества и возможности электрометаллурии. Тенденции развития чёрной металлурии.

 

Преимущества электрометаллургии:

1.Возможность использования до 100% твердой завалки и связанная с этим возможность получения высоколегированных сталей и переплавки отходов.

2.Чистота источника энергии и возможность гибкого и точного управления им.

3.Более гибкое регулирование состава печной атмосферы(вплоть до создания восстановительной) благодаря чему обеспечивается возможность введения большого количества легирующих с высоким сродством к кислороду(Cr, Ti, Mo,W)

4.Возможность выплавки практически любых высоколегированных сталей и сплавов при условии (5) и (6) .

5.Обеспечение более высокой температуры плавки (тугоплавкость легирующих не страшна).

6.Возможность выплавки высококачественных сталей, т.е. содержащих особо малое количество примесей (сера, фосфор- 0,01-0,015; углерод-0,02).

7.Возможность обеспечения экологической чистоты производства.

8.В особой мере качество металла обеспечивается индукционной и вакуумной индукционной плавкой (печи ДСС, литейное пр-во в т.ч. высокопрочного чугуна, цветного литья).

9.Доведение емкости электропечи до 200 и более тонн, значимо само по себе, делает экономически целесообразным производство элетроплавкой и рядовых сталей.

Тенденции развития:

В настоящее время в мире наблюдается тенденция к переходу с мартеновского на конвертерное производство. Конвертерное производство является более простым и экономически выгодным, чем мартеновское.

 

 


Вопрос № 11. Классификация и разновидности электрических печей. Их предназначение и область применения.

 

Печи могут быть классифицированы по многим признакам, важнейшие:

1. По способу превращения электрической энергии в тепловую:

· Печи сопротивления это: печи для азотирования (проволочный нагреватель), печи графитизации (тепло выделяется из самого изделия). По типу нагревателя: проволочные, ленточные, графитовые, керамические.

· Электродуговые печи: постоянного и переменного тока, прямого и косвенного нагрева(печи косвенного нагрева используются реже, в частности для переплава медных и никелевых сплавов), руднотермические, однофазные и трёхфазные, одно-, двух-, трёх- и многоэлектродные.

· Индукционные печи (используют тепло вихревых токов) подразделяются на печи с железным сердечником и без сердечника. Их используют для переплава чугуна, цветных металлов и их сплавов

· Электронно-лучевые печи.

2.По назначению: нагревательные, плавильные, ферросплавные и др.

3.По геометрии рабочего пространства: тигельные, муфельные, трубчатые,

ванные, шахтные.

4.По конструктивным особенностям: наклоняющиеся, вращающиеся, с отворачивающимся сводом.

В производстве стали наибольшее распространение получили электродуговые печи и их модификации (плазменные, ЭШП и ВДП), а также индукционные печи. Для электроплавки получили применение в основном видоизмененные печи в которых осуществляется смешанный нагрев - частично дуговой , частично теплом выделяющимся в результате сопротивления шихты, находящейся между электродами (низкошахтные печи ).

 


© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти