Шлаки сталеплавильных процессов

Шлаки сталеплавильных процессов [c.103]

Сварочные шлаки, получающиеся при плавлении сварочных флюсов или электродных покрытий, а также в результате восстановительно-окислительных реакций при сварке в углекислом газе, должны обладать рядом специфических свойств, отличающих их от обычных металлургических шлаков (сталеплавильный процесс). [c.313]

Плавка нержавеющих сталей сопровождается большими присадками различных ферросплавов. Во время легирования в жидкой стали протекает сложный физико-химический процесс, состоящий из нагрева и расплавления ферросплавов, растворения элементов в металле, взаимодействия легирующих с кислородом, азотом и серой металла и шлака в условиях изменения температуры системы. При обычных температурах сталеплавильного процесса элементы, содержащиеся в стали в качестве примесей или вводимые для легирования и раскисления, растворяются в чистом железе в различной степени полностью растворяются А1, Си, Мп, Ni, Со, Si, Sb, Ti, Сг, Zr, В частично V, Мо, W, Sn, Pt, С, S, Р, О, И, N, As, Se мало растворяются РЬ, Ag, Bi, Na, Li, a, Mg, Zn, d. [c.77]

II др.] в условиях сталеплавильных процессов могут су-ш,ествовать только СггОз в шлаке и СгО в металле и шлаке. Результаты анализа шлаков ряда плавок подтверждают это положение (рис. 37, а). [c.129]

Электроплавка стали имеет ряд преимуществ перед мартеновскими и другими сталеплавильными процессами. В электрических печах можно получать очень высокие температуры (до 2000° С), расплавлять металл с высокой концентрацией тугоплавких компонентов (Сг, У, Мо и др.), иметь основной шлак (до 55—60% СаО), хорошо очищать металл от вредных примесей (8 и Р), создавать восстановительную атмосферу или вакуум (индукционные печи) и достигать хорошего раскисления и дегазации металла. [c.36]

В состав шлака, кроме окисляющихся элементов шихты и флюса, входят части футеровки печи, плавящиеся и разъедаемые под одновременным действием высокой температуры шлака и металла. В сталеплавильных процессах шлак имеет большое значение изменяя его состав, активность и подвижность, можно увеличивать или уменьшать интенсивность окислительного процесса, процесса рафинирования и раскисления. [c.38]

В сталеплавильных процессах шлак имеет большое значение изменяя его состав, активность и подвижность, можно управлять процессом, увеличивать илн уменьшать интенсивность окисления, рафинирования и раскисления. [c.28]

Весьма важным является вопрос о количестве шлака, взаимодействующего с металлом. В сталеплавильных процессах это количество обычно невелико — —8%. В сварочных процессах оно, как правило, значительно большее. Так, при сварке электродами с покрытиями количество шлака составляет для различных марок 20—30% от наплавленного металла при дуговой сварке под флюсом это количество колеблется в зависимости от режима сварки от 80 до 150% от веса переплавляемой электродной проволоки. [c.107]

Коэффициент распределения любого элемента между шлаком и металлом зависит от температуры и окисленности ванны (содержания кислорода в металле и оксидов железа в шлаке). Зависимость коэффициента распределения от окисленности ванны является особенностью сталеплавильных процессов и объясняется тем, что переход из металла в шлак всех элементов, кроме серы, возможен только после его окисления. [c.24]

Отрицательное значение шлаков в основном выражается в следующем 1) разрушающем действии на футеровку агрегата 2) увеличении потери (угара) полезных примесей в процессе окислительного рафинирования, а также раскисления и легирования 3) увеличении потери железа в виде оксидов и корольков, содержащихся в шлаке. Указанные отрицательные действия шлаков на ход и результаты плавки в той или иной степени проявляются в любых сталеплавильных процессах. [c.71]

В начале развития теории сталеплавильных процессов шлаки рассматривались как сплавы, состоящие из электрически нейтральных молекул свободных оксидов и соединений между ними. Такое представление о шлаках, называемое молекулярной теорией, например, было использовано в фундаментальных трудах В. Е. Грум-Гржимайло, М. М. Карнаухова и Г. Шенка, опубликованных в 20-х и 30-х годах XX в. [c.74]

При осуществлении непрерывных сталеплавильных процессов, позволяющих весьма существенно повысить эффективность рафинирования металла шлаком путем создания режима полного или ступенчатого противотока, установление шлакового режима плавки можно вести по несколько иной схеме, основные положения которой сводятся к следующему [c.119]

Итак, потери железа в шлаке в виде оксидов зависят от большого числа факторов типа сталеплавильного процесса, шлакового режима, содержания фосфора в перерабатываемом чугуне и углерода в конечном ме- [c.139]

Непрерывный сталеплавильный процесс (НСП) обеспечивает непрерывное и одновременное протекание всех частных процессов, составляющих основное содержание плавки стали загрузка шихты рафинирование, нагрев, раскисление и легирование металла удаление продуктов плавки (металла, шлака и газов). Агрегат, в котором осуществляется такой непрерывный сталеплавильный процесс, называют сталеплавильным агрегатом непрерывного действия (САНД). [c.358]

Итак, в непрерывных сталеплавильных процессах при необходимости достижения высокой степени дефосфорации металла рационально применение реактора, обеспечивающего принудительный противоток металла и шлака — электромагнитного желоба. [c.365]

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]

Основными параметрами непрерывных сталеплавильных процессов, как и периодических, являются расход материалов на плавку, выход продуктов плавки, температурный режим, режим окисления углерода, остаточное содержание в металле примесей, распределяющихся между металлом и шлаком. [c.368]

Как уже отмечалось, одним из важнейших преимуществ непрерывных сталеплавильных процессов является возможность существенного увеличения глубины рафинирования металла. Это может быть достигнуто в первую очередь путем создания многоступенчатого или противоточного режима рафинирования металла шлаком. [c.374]

Из описанных выше общей теории рафинирования металла шлаком (см. ч. I, разд. II, гл. 5) и основных положений деления непрерывного сталеплавильного процесса на стадии следует, что возможны следующие основные характерные варианты шлакового режима [c.374]

Для поддержания чистоты наружных поверхностей нагрева систематически производят их очистку от осевшего уноса. Отходящие газы высокотемпературных теплотехнологических агрегатов часто содержат значительное количество мелкодисперсного уноса, находящегося в твердом, жидком и парообразном состоянии в зависимости от температуры и условий протекания технологического процесса. Большое количество уноса содержится в отходящих продуктах сгорания мартеновских печей при продувке ванны кислородом (30—40 г/м ), в конвертерных газах на выходе из сталеплавильного конвертера (100—150 г/м ), при обжиге колчедана в кипящем слое (150—250 г/м ) и др. Этот унос, находящийся в продуктах сгорания преимущественно в расплавленном состоянии, воздействует на поверхность огнеупорной кладки соединительных газоходов и керамические поверхности нагрева рекуператоров и регенераторов, в результате чего происходит растрескивание кладки, разъедание шлаком и шлакование поверхности. [c.155]

При наличии экономичного процесса извлечения значительную долю нужд сталеплавильной промышленности в марганце можно удовлетворить за счет использования основного мартеновского шлака, содержащего 10 — 15% марганца. По содержанию марганца этот шлак не уступает имеющимся бедным рудам, к тому же он находится на сталеплавильных заводах. Стратегическое значение марганца стимулировало разработку в США методов Использования добываемых в стране бедных руд и основного мартеновского ш. шка для получения окислов марганца. Этим вопросом занимались Горное бюро. Американский институт железа и стали. Главная администрация по снабжению, а также частные фирмы. [c.386]

Основная футеровка при плавке чугуна применяется обычно только в печах малой емкости, поскольку основные материалы типа магнезита относительно дорогие и обладают высокими коэффициентами теплопроводности и термического расширения. В больших печах почти неизбежно появление трещин в футеровке. Магнезитовая футеровка используется главным образом в сталеплавильном производстве, где температура процесса и агрессивность шлака велики. [c.32]

Для контроля температуры в сталеплавильных агрегатах применяются термометры, в состав которых входит автоматический потенциометр, фиксирующий температуру на диаграммной ленте, и первичный ПТ, состоящий из корпуса и сменного бумажного пакета одноразового действия, включающего кварцевую защитную трубку с термопарой из термоэлектродов диаметром 0,08—0,12 мм. При измерении такими термометрами рис. 8.15) в жидкую сталь, покрытую шлаком, погружают сменный пакет ПТ. Сигнал от термопары подается по кабелю на самопишущий потенциометр. Управляющее сигнальное устройство посредством светофора сообщает о состоянии цепи и готовности к измерению (зеленый сигнал). В процессе измерения, которое про- [c.299]

Согласно ионной теории, шлаки сталеплавильных процессов состоят из положительно или отрицательно заряженных частиц. Жидкий шлак представляет собой расплав, состояш[ий из катионов Fe +, Мп +, a +, Mg + и анионов О -, S -, SiO , РО -, А10 , А10 , Ре02 , FeQ2-, F-и т.д. [c.104]

С повышением температуры [%Мп] в металле растет, так как реакция его восстановления эндотермична. Влияние состава шлака обычно учитывается значением константы равновесия /Смп. Так, А. Д. Крамаров для сталеплавильного процесса предложил на основании экспериментальных данных следующие уравнения для зависимости констант от температуры [c.363]

Выпадение их в жидкой шлаковой фазе в виде твердых суспензий и является главной причиной известной практикам повышенной вязкости хромсодержащих шлаков, в значительной мере затрудняющей ведение сталеплавильных процессов. Действительно, как следует из рис. 41, несмотря на значительное повышение температуры ванны в ходе окислительной иродувки, шлак в большинстве случаев неизбежно густеет и становится твердым или в лучшем случае приобретает кашеобраз [c.132]

Химическая кинетика сталеплавильных процессов тесно связана с а.эро-и гидродинамикой расплавленной металлической ванны, шлакового слоя и газовой атмосферы печи. Например, в мартеновской печи перемешивание металла пузырями СО значительно увеличивает массоперенос, ускоряет процессы окисления углерода, удаление газов и неметаллических включений. Подача кислорода при продувке металла в конвертере увеличивает поверхность контакта, ускоряет транспортировку (массопере-ясс) реагирующих веществ, способствует перемешиванию металла и шлака и, следовательно, ускоряет про-дессы окисления примесей. [c.102]

Сера является весьма вредной примесью в стали и поэтому при любом сталеплавильном процессе стремятся как можно более полно перевести серу из металла в шлак. Сущность процесса удаления серы из металла— десульфурации — заключается в образовании сульфидов, практически не растворимых в металле. В шлаке сера может находиться в виде различных сульфидов—FeS, aS, MnS, MgS и др. Сульфид железа хорошо растворяется в металле, сульфид марганца— слабо, сульфиды кальция и магния практически не растворяются в железе. Поэтому десульфурирующая способность основного конвертерного шлака обычно определяется содержанием в нем окислов СаО, МпО и MgO, т. е. окислов, способных в соединении с серой давать нерастворимые или малорастворимые в железе сульфиды. [c.203]

Послед1 ее, по-видимому, связано с температурным режимом 13 зоне плавления. Температурный анализ констант равковесия (3.49) и (3,50) показывает, что, чем выше температура, тем интенсивнее при прочих равт х условиях фосфор переходит в металл. Поэтому в большой металлургии окисление фосфора железосодержащими окислительными шлаками ведут при наиболее низкой температуре. При сварке условия в зоне плавления несколько отличаются от условий сталеплавильных процессов и, [c.245]

Совещание считало необходимым развивать работы в следующих направлениях. Детальное изучение природы и свойств расплавленных металла и шлака, исследование форм существования компонентов в этих сферах, а также механизма и кинетики взаимодействия между ними исследование физикохимической природы явлений, совершающихся на контактных поверхностях металл — шлак, металл — газ и металл — тв1ердые материалы изыскание надежных средств постоянного автоматического или полуавтоматического контроля за ходом стале-плавильнрлх процессов составление математических описаний (алгоритмов) сталеплавильных процессов для использования их при создании счетно-решающих устройств, автоматически управляющих сталеплавильными процессами разработка принципиальных основ для создания новых методов производехва стали. [c.240]

Таким образом, активная концентрация, например, SiOo будет возрастать и кремний получит возможность при сварке перейти в металл из нейтральных и даже основных шлаков, правда, в очень малых количествах, чего не наблюдается в сталеплавильном процессе [c.305]

При образовании в процессе размягчения большой по высоте области тестообразных, вязких масс создаются значительные трудности для нормального распределения газового потока. При небольшом и пониженном температурном интервале размягчения шлаки будут иметь повышенное содержание закиси железа, что обеспечит их легкоплавкость и подвижность. Как правило, при этом нормальное распределение газового потока не нарушается и становится возможным форсирование ведения доменного процесса увеличением количества подаваемого в печь дутья. Такие же условия создаются и при применении агломерата, особенно офлюсованного, для которого процесс шлакообразования заранее подготовлен еще при агломерации и интенсивно протекает в небольшом и пониженном температурном интервале. Сравнительно холодный шлак, попадая в горн, снижает его температуру и создает условия для выплавки чугунов с пониженным содержанием трудновос-станавливаемых элементов, в первую очередь кремния. Описанные условия благоприятны для получения маломарганцовистых и малокремнистых чугунов, практика производства которых находит широкое распространение в настоящее время. Такие чугуны перерабатываются современными сталеплавильными процессами (высокопроизводительная мартеновская плавка и кислородный конвертерный процесс). [c.109]

Наличие жидких металлической и шлаковой фаз является важнейшим, но недостаточным условием нормального проведения физико-химических процессов регулирования содержания примесей в металле. Дополнительным обязательным условием является интенсивное перемешивание металла и шлака, которое обеспечивает требуемые скорости массо- и теплоПЕЕрШса. Это перемешивание обычно обеспечивается выделением газов, образующихся при окислении углерода. Если бы этого перемешивания (турбулентной диффузии) не было, то в неподвижном металле и шлаке процессы в результате обычной (молекулярной) диффузии протекали бы с очень малыми скоростями, не приемлемыми для сталеплавильных процессов. [c.33]

Значения Ks , вычисленные для 1600° С по формулам, приведенным выше, для первой реакции составляют 1,32-103 и для второй 3,57-10 т. е. очень велики. Поэтому реакция образования ЗЮг в сталеплавильных процессах протекает успешно даже при относительно невысокой окисленности ванны и большей активности SiOa в шлаке. [c.192]

В любом основном сталеплавильном процессе окисление фосфора начинается в начале плавки. Однако в период интенсивного окисления кремния и марганца реакция окисления фосфора не получает большого развития. Наибольшая скорость окисления фосфора обычно наблюдается после завершения окисления кремния и марганца, если к этому моменту успел образоваться шлак с высокой фосфоропоглоттельной способностью. Если формирование такого шлака задерживается, то реакция дефосфорации металла не получает значительного развития даже после окисления кремния и марганца. [c.219]

Шлак, состоящий только из оксидов железа, обладает значительно большей серопоглотительной способностью. Коэффициент распределения серы между таким шлаком и металлом при температурах сталеплавильных процессов составляет 3—5, снижаясь при повышении температуры. В этих шлаках сера находится в виде 5 -, обслуживаемого катионом Ре +. Иначе говоря, сульфид железа является термически относительно устойчивым соединением, выгодно отличающимся, например, от фосфата железа, который при высоких температурах неустойчив. [c.239]

Зависимость (161) при м=90% графически представлена на рис. 54. Заштрихованными полями на рис. 54 показаны характерные области, соответствующие различным вариантам сталеплавильных процессов, а также область, соответствующая обработке стали синтетическим шлаком в ковше. Процессы различаются и количеством шлака, и его серопоглотительной способностью (значением Ls). [c.245]

Содержание СггОз в шлаке для сталеплавильных процессов является наиболее существенным показателем реакции окисления хрома, так как остаточное содержание хрома в металле как полезной примеси не осложняет процесс плавки, а содержание СгаОз в шлаке, оказывая отрицательное влияние на физическое состояние шлака, может осложнять плавку. [c.254]

В кислородно-конверторном процессе, как в любом другом сталеплавильном процессе, в зависимости от периода плавки возможно как окисление, так и восстановление железа (см. ч. I, разд. III, гл. 1). Во время присадки твердых окислителей имеет место восстановление железа в первую очередь углеродом металла по реакции Ре20з(т)+3[С] =3 O -f2[Fe]. В период интенсивного формирования шлака в начале и конце плавки (при [С] <0,1%)) железо окисляется. [c.313]

Показателен получивший достаточно широкое распространение LF-npone , разработанный в Японии. Сейчас наименованием LF-процесс обозначаются многие разновидности способа. В том виде, как он был предложен, процесс включает перемешивание продувкой металла аргоном в ковше, дуговой подогрев и обработку металла синтетическим шлаком в процессе его перемешивания аргоном (рис. 35). Емкость агрегатов-ковшей на разных заводах колеблется от 30 до 150 т. Процесс обеспечивает не только получение заданного химического состава и температуры металла, но и снижение количества неметаллических включений в результате удаления серы и кислорода, что привело к значительному улучшению механических свойств. Такой агрегат может устанавливаться в любом сталеплавильном цехе. [c.244]

В сталеплавильном производстве на выплавку 1 т мартеновской стали наиболее распространенным скра-прудным процессом расходуется около 4,2 ГДж тепла топлива. Значительное количество тепла выходит из печи в виде физического тепла уходящих газов, физического тепла стали, тепла охлаждения элементов печи и тепла шлака. [c.44]

В доменных и сталеплавильных цехах металлургических заводов для слива шлака и его транспортировки применяют шла-ковозы. Основной частью шлаковоза является литая чаша из малоуглеродистой стали. Она представляет собой осесимметричную (или овальной формы в плане) оболочку. Опыт эксплуатации шлаковых чаш на ряде металлургических заводов показал, что в процессе работы чаша изменяет форму в верхней ее части образуется кольцевое сужение, которое со временем (после [c.212]

Выплавка алюминотермических сплавов с предварительным расплавлением части окислов может быть осуществлена как в обычном алюминотермическом горне на блок, так и в электропечи сталеплавильного типа с выпуском металла и шлака. Перед началом процесса алюминотермического восстановления часть окислов без восстановителя, а также вся навеска флюсов, задаваемых на плавку (рудная часть шихты), расплавляются на подине печи или плавильного горна электрическими дугами Затем печь отключают, электроды поднимают, а на поверхность расплава задают остальную часть окислов с порошкооб разным восстановителем, рассчитанным на восстановление и твердых, и расплавленных окислов (восстановительная часть шихты). Количество тепла, необходимое для проведения алю-минотермической плавки, и количество окислов, которое подлежит расплавлению, определяются из теплового баланса плавки. [c.115]

Раскисление жидкой стали является основным процессом, снижающим содержание кислорода. Образующиеся оксиды МпО, Si02, АЬОз, Ti02, благодаря меньшей растворимости переходят из жидкого металла в шлак, однако часть их остается в металле в виде неметаллических включений. Неметаллические включения дополнительно могут поступать в сталь в результате разрушения огнеупорной футеровки сталеплавильных агрегатов и ковшей, а также при вторичном окислении струи металла во время его выпуска из печи и разливки. Кроме того, неметаллические включения могут образовываться в твердой стали в процессе ее кристаллизации. [c.372]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...