ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Производство стали в мартеновских и двухванных печах из "Технология металлов и других конструкционных материалов Изд8 " Плавка в мартеновских печах. В мартеновских печах сталь выплавляют из твердого или жидкого чугуна, стального и чугунного лома, окисленных и металлизованных окатышей с добавками железной руды, окалины, флюсов и ферросплавов при этом получают побочный продукт — мартеновский шлак. [c.62] Мартеновская печь представлена на рис. 39. Ее плавильное пространство 4 ограничено снизу подиной 7, сверху — сводом 3, с боков — стенками. По обе стороны плавильного пространства находятся головки 2 и 5 с каналами, ведуш ими к шла-ковикам (на рис. 39 не показаны) для задержания пыли и брызг шлака, захваченных из плавильного пространства отходящими газами. Шлаковики сообщаются с регенераторами 6 и 9, имеющими огнеупорную насадку для подогрева окислительного дутья и газового топлива, на металлургических заводах печи нагревают сжиганием природного газа или смеси доменного и коксового газов. Поступающие по каналам 2 газы смешиваются и сгорают в рабочем пространстве длинным факелом. Периодически (через 10-15 мин) направление движения газов в регенераторах, головках и самом рабочем пространстве изменяется на обратное такая схема обеспечивает постоянный подогрев поступающих газов и температуру в плавильном пространстве до 1700 °С. [c.62] В передней стенке мартеновской печи находятся окна 8, через которые с рабочей площадки заваливают шихту, берут пробы стали и наблюдают за плавкой. Подина печи наклонена к задней стенке, в которой находится летка, закрытая во время плавки пробкой из огнеупорной массы для выпуска стали пробку снаружи пробивают. [c.62] Мартеновские печи на машиностроительных заводах работают на природном газе или мазуте, который для подачи в плавильное пространство распыляется форсунками. У печей, работающих на мазуте, имеется лишь два регенератора (по одному с каждой стороны) для подогрева окислительного дутья. [c.63] Мартеновский процесс сводится к физикохимическому взаимодействию между металлом, шлаком, газовой средой и отчасти огнеупорами печи. Задачей процесса являются доведение в стали углерода, марганца, кремния до установленного количества и возможно более полное удаление вредных примесей при наименьших изнашивании печи и затратах топлива. [c.63] Окисление металла протекает при взаимодействии его с кислородом, поступающим в печь в составе окислительного дутья, а также с рудой и окалиной. Для ускорения окисления применяют также вдувание кислорода в расплавленный металл. [c.63] Основными разновидностями мартеновской плавки являются скрап-рудный процесс и скрап-процесс. [c.63] Скрап-рудный процесс ведется на металлургических заводах (комбинатах), где работают также доменные печи. Металлическая шихта состоит из 60-80 % жидкого чугуна и 20-40 % скрапа. Для мартеновского чугуна характерно повышенное массовое содержание фосфора, поэтому скрап-рудный процесс является основным. [c.63] Скорость окисления примесей — кремния, марганца, фосфора, углерода — определяется содержанием кислорода в металле. Основные химико-физические процессы, происходящие при плавке в мартеновской печи, аналогичны процессам при конвертерной плавке. Продолжительность плавки зависит от вместимости печи, рода топлива, состава шихты и других условий и длится от 5 до 12 ч. Печи для скрап-рудного процесса имеют вместимость от 100 до 1000 т. [c.63] Скрап-процессом выплавляют сталь в мартеновских печах машиностроительных заводов, где накапливаются отходы производства стружка, обрезки, брак, лом. При скрап-процессе металлическая шихта состоит из 65-80 % скрапа и чушкового передельного чугуна. Основной скрап-процесс по реакциям, протекающим после расплавления шихты, подобен скрап-рудному процессу. [c.63] Помимо основного существует кислый скрап-процесс. В кислых мартеновских печах можно получать сталь лишь из шихты с настолько малым массовым содержанием серы и фосфора, что уменьшение их содержания не является необходимым. При плавке в этих печах шлак на 50-80 % состоит из оксида кремния ЗЮг, который связывает оксиды железа в силикаты (например, Ге810з), в результате чего сталь более полно раскисляется, чем под основным шлаком. Однако процесс выплавки стали в кислых печах идет медленно, поэтому этот способ имеет ограниченное применение (особенно с развитием внепечного рафинирования стали, см. 1.3.17). Печи для скрап-процесса выдают за плавку до 150 т стали. [c.63] В мартеновских печах выплавляют углеродистую конструкционную и легированную стали различных марок. [c.64] Производство стали в двухванных печах. В связи с увеличением использования кислорода в металлургической промышленности в последние годы мартеновские печи перестраивают на двухванные при этом капитальные затраты в пять-шесть раз меньше, чем при строительстве новых мартеновских печей. [c.64] Схема выплавки стали в двухванной печи следующая. При продувке металла 7 кислородом в горячей ванне А в ванну Б заваливают скрап, руду, окатыши и известь 6 одновременно через горелку 4 подают кислород для сжигания выделяющегося из ванны А оксида углерода, в результате шихта в ванне Б разогревается. По окончании плавки в ванне А сталь 7 и шлак 1 выпускают через летку в это время производят заливку чугуна в ванну Б, затем опускают горелку 4 до уровня шлака, клапаны газо-отвода перебрасывают и газ идет в обратном направлении, из ванны Б через ванну А. [c.64] Для разогрева ванны в горелку 4 вместе с кислородом при необходимости можно подавать природный газ, а для наведения шлака — через фурмы 3 — известь. По освобождении ванны А производят ее заправку огнеупорами (магнезитовым порошком), затем заваливают твердую шихту и цикл повторяется. [c.64] При наличия в шихте более 50 % жидкого чугуна тепловой баланс процесса позволяет вести работу без расходования топлива при этом плавка аналогична кислородно-конвертерному процессу с менее интенсивной продувкой и использованием физической теплоты газов и дожигания монооксида углерода для нагрева завалки в соседней ванне. [c.64] Двухванные печи могут работать и на твердой завалке, без жидкого чугуна в этом случае соответственно увеличивается расход природного газа и кислорода. [c.64] Вернуться к основной статье