Головна

Фізичні властивості ваграночного шлаку. | Вплив складу ваграночного шлаку на якість чавуну і стійкість футеровки. | Класифікація та призначення індукційних плавильних печей. | Історія розвитку індукційних тигельних печей. | Призначення індукційних тигельних печей | Принцип дії індукційного тигельної печі | Фізико-хімічні особливості процесу | Плавка в індукційній тигельної печі. | Застосування і техніко-економічні показники | Історія розвитку дугових електричних печей |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати

Основний процес.

  1. I. МІСЦЕ ДИСЦИПЛІНИ В СТРУКТУРІ ОСНОВНИЙ ОСВІТНЬОЇ
  2. II. основний розділ
  3. II. основний етап
  4. II. основний етап
  5. А. Процес, діяльність як основний спосіб існування психічного
  6. Автобусні перевезення як основний вид діяльності підприємства
  7. Питання 4.4. Основний капітал і його роль у виробництві.

Плавку стали можна здійснювати з окисленням або без окислення металу. Особливістю першого варіанту є наявність періоду активного кипіння металу, що є наслідком окислення вуглецю киснем залізної руди. Крім вуглецю, окислюються кремній, марганець, хром, фосфор та інші елементи. Плавку з окисленням застосовують при використанні сталевого брухту невідомого походження, засміченого фосфором, а також при виплавці м'яких сортів стали. Плавку без окислення, звану переплавом, здійснюють на якісної шихті, чистої по фосфору і іншим домішкам.

Плавка з окисленням технологічно складніше. Вона складається з наступних етапів: заправки печі, завантаження шихти, плавлення, дефосфорации, кипіння, скачування окисного шлаку, науглероживания, розкислення, десульфурації і доведення.

Заправку печі виробляють після випуску сталі і видалення залишків шлаку. Як заправних матеріалів використовують магнезитовий порошок (першого класу), обпалений доломіт, сирої доломіт, хромовий залізняк і ін.

Етапи дефосфорации, кипіння і скачування шлаку називають окислювальним періодом; етапи науглероживания, розкислення, десульфурації і доведення - відновним періодом.

Заправку печі виробляють після кожної плавки. Заправка печей ємністю 0,5 ... 1,5 т триває 5 ... 10 хв, ємністю 3 ... 5 т - 10 ... 15 хв. Тільки після ретельної заправки приступають до завантаження шихти.

Шихту підбирають виходячи з того, щоб вміст у ній вуглецю приблизно на 0,5% було вище його змісту в готової стали. Основним компонентом шихти зазвичай є сталевий брухт А2-1 (за ГОСТом 2787-63). При виплавці хромистих сталей допускається використання в шихті до 50% хромистих відходів. Зміст хрому в цьому випадку не повинно перевищувати 1,2%.

Відходи, що містять нікель і молібден, можуть бути використані в шихті в будь-яких кількостях, необхідних для плавки. Відходи, що містять вольфрам і ванадій, через їх великого чаду застосовують тільки для плавок без окислення. При завантаженні печі повинен бути дотриманий певний, встановлений практикою порядок. На під печі завантажують чисту дробленую стружку і половину дрібниці. Ближче до центру під електроди завантажують найбільші шматки шихти; ближче до укосів і на великі шматки завантажують середній брухт. Зверху насипають залишилася дрібниця або чисту дробленую стружку (10 ... 12%).

Плавлення складається з проплавления колодязів в шихті під електродами, з утворенням на поду озерця металу, розплавлення шихти в середині ванни, т. Е. В зоні дії електричних дуг, розплавлення шихти на схилах і зіштовхування її на середину ванни. Відразу ж після початку руху електродів вниз в центр печі закидають (5 ... 6 лопат на 1 т) вапно для прискорення шлакоутворення. У практиці швидкісних плавок наводку окисного шлаку виробляють за 30 ... 60 хв до повного розплавлення. Для цієї мети в піч вводять залізну руду, обпалене вапно і плавиковий шпат відповідно в кількостях 4 ... 9, 5 ... 9 і 2 ... 3 кг на 1 т металевої шихти. Завдяки цьому до моменту повного розплавлення ванна виявляється покритою жидкоподвижного і хімічно активним шлаком.

Після повного розплавлення шихти і контрольного хімічного аналізу стали в піч завантажують залізну руду і вапно. Після їх розплавлення і прореагірованія з металом скачують, не вимикаючи електричного струму, 60 ... 70% шлаку. При зменшенні потужності на дугах можна забезпечити мимовільне стікання шлаку з печі через поріг завантажувального отвору. Присадка руди і подальший спуск шлаку можуть повторюватися до 3 разів з доведенням при цьому вмісту фосфору в сталі до 0,01%.

Після дефосфорации приступають до обезуглероживанию. Відзначимо, що межа між закінченням процесу дефосфорации і початком окислення вуглецю ясно не виявляється. Щоб попередити перехід фосфору з шлаку назад в сталь, виробляють присадку вапна. Періодичними присадками кусковий сухий і прокаленной руди (порціями 0,5% ваги металу) викликають і підтримують енергійне кипіння.

Поступовим підвищенням температури і зниженням порцій руди ванну доводять до чистого кипіння. Ознакою переходу до чистого кипіння є відновлення марганцю з шлаку. Чисте кипіння починається, коли вміст вуглецю відповідає нижній межі заданого складу стали і фосфору не більше 0,020%. Перед чистим кипінням, не включаючи електричного струму, скачують близько 80% шлаку.

Скачуваний шлак окисного періоду зазвичай містить 40-50% СаО; 10 ... 25% SiО2; 12 ... 15% FeO; 4 ... 10% MgO; 5 ... 10% MnO; 2 ... 4% Al2O3 і 0,5 ... 2% P2O5.

При виплавці марок сталей відповідального призначення швидкість вигоряння вуглецю становить на початку окисного періоду 0,7% в годину і в кінці до 0,3% в годину. Окислювальний період плавки успішно інтенсифікується застосуванням газоподібного кисню, вдуваемого в рідкий метал. Під час окисного періоду має бути віддалене не менше 0,35% С при виплавці вуглецевих сталей і не менше 0,45% С при виплавці більшості легованих сталей.

Застосування кисню не тільки скорочує час окислення вуглецю, але і дозволяє скоротити витрату електроенергії, зменшує витрату руди і електродів. Тривалість окисного періоду в печах ємністю 3 ... 5 т складає близько 35 ... 45 хв (при плавці без кисню).

Перед початком відновного періоду вміст вуглецю в сталі повинно бути на 0,02 ... 0,03% менше нижньої межі, заданого в готової стали; вміст фосфору не більше 0,015%, а температура стали на 15 ... 20 ° С вище температури її випуску.

Окислювальний шлак в більшості випадків скачується лише при виплавці високо відповідальних марок сталей. Після видалення окисного шлаку в піч вводять феромарганець з розрахунку доведення його змісту в стали до норм, встановлених для нижньої межі даної марки стали. Чад марганцю при цьому становить близько 10%. Якщо плавку проводять без скачування шлаку, в нього додають раскисляющие суміші (вапно, мелений кокс і плавиковий шпат в співвідношенні 5: 2: 1).

Відновлювальний (або рафінувальні) період є останнім і найбільш відповідальним. Під час відновного періоду потрібно розкислювати сталь, провести десульфурацию, довести сталь до потрібного хімічного складу і її температуру до необхідної при випуску.

Все це зазвичай здійснюється паралельно.

Відновлювальний період можна вести одним із таких способів:

- Під карбідним шлаком із застосуванням кускового феросиліцію для розкислення стали перед випуском;

- Під слабокарбідним шлаком з використанням меленого феросиліцію для розкислення шлаку в другій половині періоду;

- Під білим шлаком з раскислением рідкої сталі феросплавами на початку періоду. Цей варіант частіше інших застосовують при виплавці сталі для виливків;

- Під білим шлаком (з використанням протягом усього періоду меленого феросиліцію);

- Під напівкислі шлаком - рафінування. Це економічно доцільно при виплавці кислотоупорной і нержавіючої сталі.

Доведення і плавка завершуються введенням в сталь металевих раскислителей.

Показник успішного проведення відновного періоду - вміст сірки в стали. Якщо воно не перевищує 0,02%, можна вважати, що відновлювальний період проведено успішно.

 



Фізико-хімічні особливості процесу. | Кислий процес.