На головну

синтетичним шлаком

  1. Фарбування поверхонь синтетичними складами
  2. Справжньою науковою цінністю можуть володіти лише судження, які є апріорними і синтетичними одночасно, оскільки вони володіють і загальністю, і новизною.
  3. Тема 3.3. Поняття про аналітичні рахунках, їх зв'язок з синтетичними рахунками.

Перемішування металу зі спеціально приготованим (Синтетичним) шлаком інтенсифікує перехід в шлак тих шкідливих домішок, які повинні вилучатися в шлакову фазу (сірка, фосфор, кисень). У тих випадках, коли основну роль у видаленні домішки виконує шлаковая фаза, швидкість процесу пропорційна площі міжфазної поверхні. Якщо ставиться завдання видалення з металу неметалічних включень певного складу, то відповідно підбирають склад синтетичного шлаку (наприклад, метал, виплавлений в кислому печі, обробляють основним шлаком, метал, виплавлений в основний печі, - кислим). Якщо ставиться завдання знизити вміст сірки в металі, то підбирають шлак з максимальною активністю СаО і мінімальною активністю FeO і т. П. У багатьох випадках завдання полягає, по-перше, в отриманні шлаку заданого складу і температури і, по-друге, в розробці способу отримання максимальної поверхні контакту шлаковой і металевої фаз. При цьому повинні бути забезпечені умови, необхідні для подальшого відділення шлаку від металу. спосіб обробки металу в ковші рідкими синтетичними шлаками для видалення з металу небажаних домішок був запропонований в 1925 р радянським інженером А. С. Точинський; в 1933 р спосіб обробки металу рідкими вапняно-глиноземисті шлаками був запатентований французьким інженером Р. Перреном. Практичну перевірку пройшли багато способів, які є варіантами способу обробки металу шлаками. Наприклад, використовувалися шлаки:

1) рідкі вапняно-залізисті для зниження вмісту фосфору;

2) кислі для зниження вмісту кисню і оксидних неметалічних включень в основний стали;

3) рідкі вапняно-глиноземисті для десульфурації і розкислення металу; 4) шлаки різного складу під час розливання і кристалізації для видалення шкідливих домішок і отримання хорошої поверхні злитка.

А. С. Точинський в 1927 р вперше в світі була проведена в промислових масштабах дефосфорация бессемеровской стали вапняно-железіс-тим шлаком, а в 1928-1929 рр.- рафінування основний мартенівської сталі кислим шлаком для розкислення (вміст кисню в металі вдавалося знизити на 30-55%). Пізніше вапняно-залізисті шлаки (60-65% СаО і 20-35% оксидів заліза) неодноразово застосовували для обробки конвертерної сталі, отримуючи високу ступінь дефосфорации. Так, вміст фосфору в Томас-ської стали вдавалося знизити з 0,06 до 0,01%, а в рейкової бессемеровской стали-з 0,05-0,09 до 0,01-0,03%. Однак, як показала практика, обробка вапняно-залізистих шлаком вуглецевого металу призводить внаслідок протікання реакції (FeO) + [С] = СОГ + Fеж до бурхливого закипання і викидів. Крім того, обробка залізистим шлаком ускладнювала проведення операції розкислення металу. Починаючи з 1959 р в ЦНІІЧМ і на ряді вітчизняних заводів проведені широкі дослідження методу обробки стали відомого-ково-глиноземний шлаком. Відповідно до розробленої технологією шлак з високим вмістом СаО і добавками А12О3 (Для зниження температури його плавлення і забезпечення необхідної жидкотекучести) розплавляють в спеціальній електропечі і заливають в сталерозливних ківш при випуску сталі з сталеплавильній печі або з конвертера. При зливі металу на що знаходиться в ковші синтетичний шлак обидві взаємодіючі фази (сталь і шлак) інтенсивно перемішуються, шлак емульгує в металі і в якійсь мірі метал емульгує в шлаку з подальшим поділом фаз.

Інтенсивність і глибина протікання процесу залежать від висоти падіння струменя металу і шлаку, фізичних характеристик і складу шлаку та ін. Завдання полягає в тому, щоб забезпечити в процесі обробки максимальну міжфазну поверхню. Найбільший вплив при цьому має висота падіння струменя металу, а також в'язкість шлаку. Інформація, що міститься в металі сірка взаємодіє з СаО шлаку і переходить в шлак. Оскільки синтетичний шлак містить зазвичай мізерно малі кількості таких оксидів, як FeO і МпО, обробка шлаком супроводжується зниженням окислення металу; в шлак переходить також деяку кількість таких оксидних включень, які добре змочуються синтетичним шлаком або взаємодіють з ним.

Основними вимогами, що пред'являються до синтетичним вапняно-глиноземистий шлакам, є мінімальна окисленность (це забезпечує гарні умови для розкислення сталі і її десульфура-ції) і максимальна активність СаО (це забезпечує гарні умови для десульфурації сталі). У зв'язку з цим в синтетичних вапняно-гли-ноземістих шлаках не повинно міститися оксидів заліза, а вміст кремнезему має бути мінімальним. Зміст фосфору в таких шлаках виключається, інакше він при обробці перейде в метал. У тих випадках, коли в шихті, з якої виплавляють шлак, міститься певна кількість кремнезему, до складу шлаку вводять магнезію, що утворить силікати магнію і зменшує таким чином шкідливий вплив кремнезему, що знижує активність СаО. Звичайний склад заводського синтетичного шлаку наступний,%: СаО 50-55; А12О3 37-43; SiO2 до 7 (в деяких випадках до 10-15); MgO до 7 і (FeO + МпО) не більше 1,0-1,5. Температура плавлення шлаку в залежності від складу змінюється від -1400 ?С (в шлаку 50-55% СаО, 38-43% А12О3 і <4,0% SiO2) До -1300 ° С (в шлаку до 6-7% SiO2 і 6-7% МпО). Витрата шлаку 3-5% від маси металу. При обробці металу синтетичним шлаком такого складу (висока основність і низька окисленность) протікають такі процеси.

1. Десульфурація. Зазвичай після обробки шлаком вміст сірки в металі знижується до 0,002-0,010% (рис. 19.25).

2. Розкислення. Відповідно до закону розподілу Lo = a(FeO) /a[Про] і а[o] = =а(FeO) / LO . Оскільки в синтетичному шлаку значення a(FeO) мізерно масло, окисленность металу знижується (в 1,5-2 рази).

3. Видалення неметалічних включень. У тих випадках, коли міжфазне натяг на кордоні крапля синтетичного шлаку - неметалевої включення

с ш_вкл менше, ніж міжфазне натяг на межі метал - неметалевої включення м-вкл тобто при с. ш-вкл < м-вкл краплі синтетичного шлаку будуть рафінувати метал від включень (краплі шлаку, спливаючи, забирають неметалеві включення). Співвідношення між величинами с ш.вкл и  М-ВКЛ залежить від складу включень. Практи ка показала, що загальний вміст неметалевих включень після обробки синтетичним шлаком зменшується приблизно в 2 рази.

Мал. 19.25.Ефективність десульфурации трубної стали 09Г2ФБ з обробкою на заводі «Азовсталь» рідким вапняно-глинозем-Місті синтетичним шлаком:

[S] o - вміст сірки в стали до обробки шлаком; [S] - те саме, в готової стали

Перевагою методу обробки стали синтетичними шлаками є його невелика тривалість - вся операція повністю здійснюється за час випуску (зливу) металу з агрегату в ківш, т. Е. За кілька хвилин. Продуктивність агрегатів при цьому не тільки не зменшується, а й зростає, так як такі технологічні операції, як десульфурация і розкислення, переносять в ківш. При проведенні операції обробки металу шлаком доводиться враховувати ряд обмежень: 1) небажано попадання в ківш, в якому проводиться обробка, разом з металом і шлаку з печі або з конвертера; 2) необхідно вводити в ківш крім синтетичного шлаку раскислители (а при виплавці легованих сталей також ілегуючі матеріали); 3) в процесі обробки склад шлаку змінюється. Особливо важким завданням для практичного здійснення є завдання відсічення шлаку при випуску металу. В процесі обробки синтетичним шлаком кілька зменшується окислення металу, проте не настільки, щоб повністю відмовитися від застосування раскислителей, тому крім шлаку в ківш вводять необхідну кількість розкислювачів.

Метод обробки металу синтетичним шлаком забезпечує стандартні результати десульфурації, але до певних меж (зазвичай до 0,005-0,007%), тому застосування його особливо ефективно в разі обробки металу з високим вмістом сірки. У тих випадках, коли необхідно стійко отримувати нижчі концентрації сірки, використовують інші способи. Якщо за умовами виробництва немає можливості розмістити обладнання для розплавлення синтетичного шлаку, використовують метод обробки металу на випуску твердими синтетичними шлаками. Зазвичай до складу таких сумішей вводять СаО і CaF2. Витрата таких сумішей коливається в межах 3 10 кг / т. І в цьому випадку найкращі результати по десульфурації і змістом неметалічних включень отримані при одночасному впливі на метал і десульфурі-рующей синтетичної суміші, і розкислювачів.

Частіше за інших використовують два технологічних прийому: 1) подачу на струмінь металу порошку, що складається з вапна, плавикового шпату і алюмінію; 2) присадку Десульфуруючі-щей суміші, що складається з вапна і плавикового шпату, на дно ковша перед випуском металу; при цьому одночасно на дно ковша сідаю все необхідне для розкислення кількість феросиліцію. Температура металу при використанні для десульфурації синтетичних сумішей в твердому вигляді повинна бути вищою за звичайну на 10-15 ° С.

Так, наприклад, тверді шлакові суміші (скорочено ТШС) використовували в конвертерному цеху комбінату «Азовсталь» при виробництві труб великого діаметру для магістральних трубопроводів (сталь повинна була містити не більше 0,010% S). Використовували ТШС наступного складу,%: вапно 60; плавиковий шпат 20; магнезитовий порошок 10; відходи, що містять алюміній, 10. При цьому введення до складу ТШС магнезитового порошку (використовуваного для торкретування конвертерів або заправки мартенівських печей) обумовлений тим, що MgO при утриманні його в шлаку до 10-12% знижує температуру ліквідусу системи CaO-SiO2-Al2O3-MgO І в'язкість таких шлаків, підвищуючи коефіцієнт активності СаО і коефіцієнт розподілу сірки.

Відходи алюмінію і алюмінієвих сплавів (алюмошлак) являють собою механічну суміш, що складається з 85% металевої частини (корольки, сплески, нерасплавівшіеся частина алюмінієвого брухту) і 15% шлакової частини (що складається в основному з А12О3). У складі металевої частини міститься до 75% А1. Металевий алюміній в складі алю-мошлака виконує двояку роль: по-перше, забезпечує додаткове розкислення металу, по-друге, що утворюється після окислення алюмінію А12О3 залишається в шлаку і є додатковим Разжижителі шлаковой суміші, що знаходиться в сталераз-заливального ковші.

Обробку стали ТШС проводили в ковші під час випуску металу з конвертера. Порядок присадки суміші був наступний. Вапно і плавиковий шпат, попередньо змішані, подавали в ківш ємністю 350 т по тракту сипучих. Магнезитовий порошок і алюмошлак без попереднього змішування сідає в ківш з робочого майданчика конвертерного відділення з переносного бункера одночасно з вапном і плавиковий шпат. Черговість подачі в ківш матеріалів під час випуску відповідала існуючій: 1-я порція чушкового алюмінію, ТШС, науглерожівателя і феросплав; 2-я порція чушкового алюмінію, алюмінієвий злиток. В результаті отримували сталь, що містить 0,009% S.

 



Попередня   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   Наступна

ТЕХНОЛОГІЯ ПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛИХ ДСП | ПЛАВКА СТАЛИ В індукційних печах | ВИРОБНИЦТВО СТАЛІ В АГРЕГАТАХ БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ | КОНСТРУКЦІЇ САНД | переплав МЕТАЛОБРУХТУ | ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ БЕЗПЕРЕРВНИХ ПРОЦЕСІВ | Позапічної обробки сталі | ОБРОБКА МЕТАЛУ вакуум | Вакуум і КИСНЕМ | Продувки металу інертними газами |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати