ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Возможные варианты деления процесса на стадии и последовательности их проведения из "Металлургия стали " Как уже указывалось, важнейшим достоинством непрерывных процессов является возможность многостадийного их проведения. Поэтому при разработке технологии НСП и агрегатов для их осуществления важное значение имеет рациональное деление плавки на стадии и установление оптимального варианта последовательности их проведения. При этом особо важное значение имеет определение потребного числа стадий. [c.362] Число стадий, на которые делится непрерывный сталеплавильный процесс, должно быть минимально необходимым для данных условий. Увеличение числа стадий НСП, следовательно, числа реакторов САНД приводит к увеличению капитальных и текущих затрат, осложнению управления плавкой и другим нежелательным последствиям. [c.362] Минимальное число реакторов САНД возможно при максимальном совмещении сходных процессов, т. е. проведении их в одном реакторе. [c.362] Исходя из указанных положений и учитывая закономерности поведения отдельных химических элементов в сталеплавильных ваннах, рассмотрим возможности совмещения и необходимости разделения всех основных физико-химических процессов, связанных с рафинированием (включая дегазацию), раскислением и легированием металла. [c.362] Окисление кремния и марганца. Известно (см. ч. I, разд. П1, гл. 3, 4), что во время окислительного рафинирования кремний и марганец легко окисляются, причем кремний окисляется практически полностью, т. е. для их окисления не требуется принятия специальных мер. [c.362] Следовательно, реакции окисления кремния и марганца в непрерывных сталеплавильных процессах рационально проводить на первой стадии (в первом реакторе), накладывая на них хотя бы частичную дефосфорацию и десульфурацию металла. [c.363] Последняя зависимость графически представлена на рис. 80. В виде заштрихованных областей на рис. 80 показаны возможные степени удаления фосфора и серы из металла при рациональном использовании для этого реакции окисления кремния. Как видим, даже без участия реакции окисления марганца в шлакообразовании фосфор может быть удален на 70—90%, сера — на 20— 35 /о. Такая степень дефосфорации при переделе низко-фосфористых чугунов (0,1—0,15% Р) в сталь с обычным содержанием фосфора (0,02—0,04% Р) может оказаться вполне достаточной, т. е. дефосфорация может быть завершена уже на первой стадии процесса одновременно с окисл ни м кремния и марганца. [c.363] Дефосфорация металла. Как ясно из изложенного выше, достаточная степень дефосфорации металла может быть обеспечена на первой стадии процесса только, в простейшем случае, когда из низкофосфористого чугуна выплавляется рядовая сталь. При переделе высокофосфористых чугунов или выплавке стали с низким содержанием фосфора из обычного чугуна необходима дополнительная дефосфорация. [c.364] Если эта дополнительная дефосфорация не требует большого расхода шлака (более 5—7%), то ее можно провести во втором реакторе также обычного типа. Если же для дополнительной дефосфорации в таком реакторе в режиме полного смешения требуется большой расход шлака, то второй реактор должен обеспечить принудительный. противоток металла и шлака, который позволяет расход шлака уменьшить в несколько раз при одновременном повышении степени дефосфорации (см. [c.364] Применением противоточного реактора можно обеспечить получение самого низкого остаточного содержания (С0,005%) фосфора в металле, если даже перерабатываются высокофосфористые чугуны. [c.364] Конечно, этот вариант дефосфорации при переделе высокофосфористых чугунов в САНД не является единственно возможным. Так, может оказаться приемлемой предварительная дефосфорация чугуна непосредственно у доменной печи, если она оборудована электромагнитным желобом для непрерывного выпуска чугуна. [c.364] в непрерывных сталеплавильных процессах при необходимости достижения высокой степени дефосфорации металла рационально применение реактора, обеспечивающего принудительный противоток металла и шлака — электромагнитного желоба. [c.365] Режим окисления углерода. Как отмечалось выше, в процессах производства стали обезуглероживание металла не представляет сложности, для его проведения необходимо обеспечить подвод в металл требуемого количества кислорода, а это относительно просто при использовании кислородного дутья. Поэтому, в принципе, окисление углерода при непрерывных процессах можно было бы провести в одну стадию. Однако в общем случае такой режим обезуглероживания металла неприемлем. Во-первых, углерод неизбежно окисляется во время окисления кремния, марганца и фосфора. Поэтому в общем случае обезуглероживание должно проводиться, по крайней мере, в двух реакторах в первом — во время окисления кремния, марганца и части фосфора во втором—при завершении дефосфорации. Во-вторых, в непрерывных процессах, как в любом кислородном процессе, реакция окисления углерода удобна для регулирования температуры ванны. В стадиях дефосфорации металла нежелательно иметь высокую температуру ванны, так как при высокой температуре возможны высокий износ футеровки реактора и меньшая степень дефосфорации металла. Поэтому требуемую наивысшую температуру нагрева металла желательно достигать в следующем реакторе после окончания дефосфорации металла путем окисления определенного количества углерода газообразным кислородом. [c.365] Следовательно, в непрерывных сталеплавильных процессах окисление углерода необходимо вести так, чтобы к моменту окончания дефосфорации в металле оставался некоторый избыток углерода. Этот избыток должен быть удален в следующей стадии, основное назначение которой состоит в нагреве металла до заданной температуры. [c.365] Таким образом, в непрерывных сталеплавильных процессах в общем случае окисление углерода необходимо вести в несколько стадий число стадий обезуглероживания, как правило, должно быть на одну больше числа стадий дефосфорации металла. [c.365] Все исследователи сходятся на том, что эта дополнительная десульфурация должна осуществляться в отдельном реакторе при помощи высокоосновных восстановительных шлаков. Нет единого мнения лишь о моменте проведения этой операции в начале или конце плавки. [c.366] Например, М. А. Глинков считал, что удалению серы, содержащейся в чугуне, Д9лжна быть посвящена особая и притом первая стадия непрерывного рафинировочного процесса. Такое предложение основывается на том, что примеси чугуна (С, 51) повышают активность серы в металле и улучшают ее переход в шлак. Это действительно так, но при десульфурации восстановительными шлаками существенного значения не имеет. [c.366] При обработке металла восстановительными шлаками важнее другое наряду с десульфурацией происходит глубокое экстракционное раскисление, обеспечивающее резкое снижение содержания оксидных неметаллических включений в металле. Если десульфурацию металла восстановительными шлаками провести до окислительного рафинирования, то эффект раскисления металла восстановительным шлаком полностью пропадает. Чтобы использовать этот эффект, десульфурацию металла восстановительным шлаком необходимо провести после окислительного рафинирования. [c.366] Дополнительная десульфурация металла в непрерывных сталеплавильных процессах должна проводиться в отдельном реакторе, с использованием восстановительных шлаков и после окончания окислительного рафинирования в противоточном реакторе. [c.367] Дегазация, раскисление и легирование металла. По физико-химической сущности эти операции совместимы. Они вполне совместимы и с процессом десульфурации металла под восстановительными шлаками. Поэтому теоретически процессы дегазации, раскисления и легирования металла могут быть проведены в том же реакторе, в котором проводится дополнительная десульфурация при помощи восстановительных шлаков. Такое совмещение может осложнить конструкцию реактора, т. е. может оказаться трудно реализуемым. Тогда необходимо рационально разделить указанные процессы и провести их в двух или трех реакторах, имеющих простую и удобную в эксплуатации конструкцию. [c.367] Вернуться к основной статье