Головна

Конвертер шегені

  1. Балқыманы конвертерден тыс өндеу
  2. Ванадийлі шойынды ЛД конвертерінде үрлеу үрдісі
  3. Екі өстің бойымен айналатын конвертерде болат қорыту
  4. Жоғары марганецті шойынды ЛД конвертерінде үрлеу үрдісі
  5. Комбинациялық үрлеу конвертерлік үрдісі
  6. Конвертер құрылысы
  7. Конвертер қаптамасы

Балқыманың қарқынды араласуынан, үрдістің жоғарғы температурасынан, конвертерді айналдыру кезіндегі инерциялық күштерден, металл мен қождың физика-химиялық әсірінен және т. б факторлардан конвертер шегені өте күрделі және ауыр жағдайда жұмыс атқарады. Сол себепті конвертер шегенінің оттөзімділеріне жоғарғы талаптар қойылады. Негізгілері мыналар:

1) жоғары оттөзімділік;

2) жоғары термиялық төзімділік;

3) жүктемеден деформациялануға тұрақтылық;

4) химиялық коррозияға жоғары төзімділік.

Минерал шикізаты негізінде жасалып, өзінің қасиетін сондайлық өзгеріссіз жоғары температурада сақтай алатын материалды оттөзімді деп атайды.

Болат өндірісінде қолданылатын оттөзімді материалдың негізгі міндеті: жоғары температуралы балқыма мен қож және газды ортада өзінің қасиетін сақтай отырып, ұзақ уақытқа жарамды әрі арзан болуы. Оттөзімді материалдың сапасы болат қорыту агрегатының өнімділігіне, болаттың сапасы мен құнына әсер етеді.

Оттөзімді материалдардың жіктелімі. Өндірісте қолданылатын оттөзімдіматериал қалыпталған, яғни қалыптау арқылы белгілі бір пішін берілген (кірпіш, фасонды бұйым, блок) және қалыпталмаған (ұнтақ және т. б.) болып бөлінеді.

Оттөзімді бұйым химия-минералдық құрамы, оттөзімділігі, кеуектілігі, қалыптау тәсілі, термиялық өңделуі, пішіні мен өлшемі бойынша жіктеледі.

Бұйымның химия-минералдық құрамы бойынша, оның қасиетін анықтайтын оксидтердің пайыздық мөлшеріне қарай мына топтарға бөледі [14]:

1) кремнеземді (динас, SiO2≥93%; кварцті, SiO2≥85%);

2) алюмосиликатты (жартылай қышқылды, SiO2<85%; шамот, Al2O3=28-45%; муллиткремнеземді, Al2O3=45-62%; муллитті, Al2O3=62-72%; муллиткорундты, (Al2O3=72-90%);

3) глиноземді (корундты, Al2 O3 >90%);

4) магнезитпериклазды (магнезитті, MgO≥85%);

5) магнезитәкті (периклазәкті немесе магнезитдоломитті, MgO=35-75%, CaO=15-40%; әкпериклазды немесе доломитті, MgO=10-50%, CaO=45-85%);

6) периклазхромитті (MgO>60%, Cr2O3=5-20%); хромит-периклазды (MgO=40-60%, Cr2O3=15-35%); хромитті (MgO<40%, Cr2O3>30%);

7) периклазшпинелді (MgO>40%, Al2O3=5-55%); шпинелді (MgO=25-40%, Al2O3=55-70%);

8) магнезитсиликатты (периклазфорстеритті, MgO=65-85%, SiO2>7%); (форстеритті, MgO=50-65%, SiO2=25-40%); (форстерит-хромитті, MgO=45-60%, SiO2=20-30%, Cr2O3=5-15%);

9) көміртекті (көміртегі қосылған, графиттелмеген, графит-шамотты);

10) карбидкремнийлі (карбидкремнийлі, кремний карбиді қосылған);

11) цирконийлі (цирконийлі);

12) тотықты (корундты, титанды, бериллийлі, гафнийлі);

13) оттегісіз (нитридті, боридті, сульфидті).

Металургиялық зауыттарда қолданылатын техникалық жіктелім бойынша барлық оттөзімді бұйымдар үш топқа бөлінеді:

1) қышқылды;

2) негізді;

3) бейтарап.

Оттөзімділігі бойынша үш топқа бөлінеді:

1) оттөзімді (оттөзімділігі 1580-1770°С);

2) жоғары оттөзімді (оттөзімділігі 1770-2000°С);

3) өте жоғары оттөзімді (оттөзімділігі 2000°С-дан жоғары).

Оттөзімді бұйымдар пішіні мен өлшемі бойынша бөлінеді:

1) қарапайым (түзу, сыналы);

2) фасонды (қарапайым, күрделі, өте күрделі, ірі блокты);

3) арнайы.

Конвертердің шегенін қалауға қолданылатын оттөзімділерді күйдірілген және күйдірілмеген деп бөлуге болады. Күйдірілген оттөзімді кірпіштерге жатады: магнезитті, магнезитхромитті, хроммагнезитті және т. б. Күйдірілмеген материалдарға шайырдоломитті, шайырмагнезитті және т. б жатады.

Конвертердің қаламасы ретінде кеңірек тарағаны арзандау әрі төзімділеу шайырдоломитті және шайырдоломитмагнезитті оттөзімділер.

Конвертер шегенін қалау. Конвертердің цилиндрлік бөлігінің шегенін 2-3 қабат етіп жасайды. Көбінесе үш қабат жасайды (3.8 сурет);

1) жұмыстық қабат (1);

2) аралық қабат (2);

3) арматуралық (тұрақты) қабат (3).

3.8 сурет - Сыйымдылығы 150 т типтік конвертердің шегені

Конвертердің қаптамасын қорғауға арналған арматуралық немесе тұрақты қабатты (110-250 мм) магнезитті, магнезитхромитті немесе күйдірілген доломитті кірпіштен қалайды.

Аралық қабатты (50-100 мм) шайырдоломитті массадан жасайды.

Металл, қож, газ, жоғарғы температура және т. б факторлардың әсеріне ұшырайтын жұмыстық қабатты (500-750 мм) периклаз-шпинелидті, шайырдоломитті, периклазкөміртекті және т. б оттөзімді-лерден қалайды. Сыйымдылығы 50-300 тонналық конвертерлер шегенінің қалыңдығы 700-1000 мм. Жұмыстық қабаттың тезірек тозатын зоналарын кейде қалыңдау етіп жасайды.

Конвертердің түбі бірнеше қабаттан тұрады: төменгі қабат шамот кірпішінен қаланса, содан кейінгі бірнеше қабат - магнезиттен, үстіңгі қабат - шайырдоломиттен. Алынбалы түптің корпуспен жанасу бетін шайырдоломит массасымен (4) тығыздайды.

Үстіңгі конустық бөліктің қаламасы ретінде жоғары төзімді шайырдоломитті немесе магнезитхромитті кірпіш пайдаланылады.

Шеген төзімділігі. Шегеннің төзімділігі негізінен оттөзімді материалдың сапасымен, балқыманың технологиялық ерекшелігімен және шикіқұрамдық материалдың құрамымен анықталады. Конвертер шегенінің төзімділігіне температуралық және қождың түзілу режімдері күшті әсер етеді. Температура аса жоғарыласа, шеген жұмсарып, металл және қожбен шайылуы жеңілдейді.Әктің қожда еруі нашар болса, темір мен марганец силикаттарынан тұратын, негізділігі төмен қож шегеннің тозуын жеделдетеді. Сондықтан негізділігі жоғары қожды ертерек түзу керек.

Шойын құрамында кремний жоғары болса, шеген төзімділігіне кері әсер етеді. Өйткені қожда кремнезем мөлшері жоғарыласа, қождың негізділігі төмендеп әрі әк шығыны артып, қож мөлшері көбейеді. Қож мөлшері көбейіп, оның аққыштығы жоғарыласа, шеген тозуы үдейді. Қождың негізділігі төмендесе, яғни кремнезем мөлшері жоғарыласа, қождың негізді шегенмен әрекеттесуі артып, шегеннің тозуы жеделдейді. Әк, боксит, темір кені және т. б қосымша материалдарда кремнезем мөлшері мүмкіндігінше аз болғаны жөн.

Шегеннің төзімділігі қождағы темір оксидтерінің мөлшеріне байланысты. Темір оксидтері шегеннің кальций және магний оксидтерімен әрекеттесіп, балқу температурасы төмен қосылыстар түзе алады. Төмен көміртекті болат қорытқанда, қождағы темір оксидтерінің мөлшері жоғарылайды, әсіресе балқыма соңында. Сондықтан шеген төзімділігі мен қорытылатын болат арасында тығыз байланыс орын алады.

Конвертердің балқыма аралық бос тұру уақытының ұзақтығы, шеген төзімділігіне кері әсерін тигізеді. Кокстық қабыршақтың тотығуынан доломиттің тозуы жеделдейді. Температураның күрт төмендеуінен, термиялық кернеулер пайда болып, шегеннің беті жарықшақтануы мүмкін.

Болат қорыту барысында шегеннің тозуы бірқалыпты емес. Шеген тозуы балқыманың басы мен соңында жоғарырақ. Балқыма басында әк еріп үлгермегендіктен, қожда SiO2 мен FeO көп болса, соңында - қождың тотықтырушылық дәрежесі мен температурасы жоғары.

Конвертер шегенінің төзімділігін арттыру.Металлургия өндірісі дамыған алдынғы қатарлы елдерде конвертер шегенінің төзімділігін арттыруға айрықша көңіл бөлінеді.

Шеген төзімділігінің артуына үрлеме уақытын қысқарту оң әсерін тигізеді. Ол үшін сапалы шикіқұрамдық материалдар пайдаланып, балқыманың басында қож түзілу үрдісін тездету, соңына қарай доломитті әкпен қожды көпіршіту. Температура көтеріліп кетпеу үшін жылу режімін басқару, балқыманың химиялық құрамын анықтау, температураны өлшеу және т. б. үрдістерді механикаландыру әрі автоматтандыру.

Металлургиялық зауыттарда конвертер шегенінің төзімділігін арттыру мақсатымен торкреттеудің әр түрі қолданыс тапты. Жаксы көрсеткіштерге оттегі, отын (коксик, пропан және т. б.) және ұнтақ (әк, доламит, магнезит) қоспасымен алаулы торкреттеуде қол жетті. Алауда жұмсарған оттөзімді ұнтақ, конвертер шегеніне жаксы жабысып, шеген төзімділігін екі есе арттырды.

Конвертер шегенінің әр зонасына механикалық, жылулық және физика-химиялық әрекеттер әр түрлі болғандықтан, құрамы мен жасау технологиясы әр түрлі оттөзімді материалдар қолдану қолға алынған. Қазіргі кезде конвертер шегенінің тезірек тозатын зоналарын, шайырдоломит және т. б. оттөзімділерден едәуір төзімді периклазкөміртекті оттөзімді материалдан қалайды.

"Practer" фирмасы мен "National Steel" корпорациясының "Grate Lakes Division" фирмасы (АҚШ) қожды конвертер қабырғасына шашырату арқылы гарниссаж жасап, шеген төзімділігін арттыруды ұсынды. Конвертердегі қожды жоғарыдан фурма арқылы қысыммен берілген азотпен шашыратқанда, қож шеген қабырғасын жауып, салқындап, берік қорғағыш қабат түзеді. "LTB" фирмасының (Индиана Харбор) металлургиялық зауытында осы тәсілді т. б. шеген төзімділігін арттыруға арналған шаралармен кешенді қолданғанда, конвертер шегенінің төзімділігі 15658 балқымаға жетті [16].

Конвертер шегенінің тозуын қазіргі жаңа тәсілдермен бақылау, оның төзімділігін арттыруда маңызды рөл атқаруда. "British Steel" фирмасы (Сканторп) металлургиялық зауытының конвертерлік цехында шеген кескінін және оның тозу дәрежесін лазерлік жүйе арқылы анықтау қолға алынған. Конвертер кескінін автоматты түрде сканирлеп, шеген күйі туралы толық мәлімет алынады. Содан кейін шегеннің тозған зоналарын торкреттеу және (немесе) қожды шашырату арқылы жөндейді.

Шегеннің тозуы, каптаманың тұрақтылығы және конвертер компаниясының ұзақтығы өзара тығыз байланысты. Қолданыс тапқан кейбір жаңа технологиялық шаралар осы үш критерийді бірдей ескере бермейді. Мысалы, жылуөткізгіштігі жоғары периклазкөміртекті оттөзімді материалдарды қолданудан шеген төзімділігі жоғарылағанмен, жоғары температура әсерінен конвертер қаптамасының деформациялануы орын алды.

Проблеманы шешу үшін кейбір жапон металлургиялық фирмалары көміртекті болат қаптаманы жоғары сапалы хроммолибденді қосындылы болатпен ауыстыруды ұсынса, "Davy", "British Steel" және "Skaport Division" фирмалары қаптама температурасын реттеу үшін ауа-су тұманымен суытуға негізделген - Hi-Vap жүйесін ұсынды. Hi-Vap жүйесі қаптама сыртының температурасы әр түрлі зоналарын анықтап, температуралық өзгерістерге тиімді әсер етіп, қаптама сыртқы бетінің температурасын 250-3500 С аралығында реттей алды. Қаптама сыртының температурасы термопаралармен бақыланып, оны қалыпты күйге реттеу форсункалармен ауа-су тұманын түзу арқылы іске асырылады. Бүкіл жүйе экрандармен , яғни аспалы қалың қаңылтырлармен қорғалған.

Жоғарыда көрсетілген жаңа оттөзімді материалдарды, бақылау және реттеу жүйелерін, жөндеу тәсілдері мен озық технологиялық шараларды кешенді қолдану конвертердің жұмыс мерзімін бұрынғысынан да ұзартады деп саналады.

 



  15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   Наступна

Болаттағы металл емес кірінділер | Балқыманы оттегісіздендіру және қосындылау | Балқыманы оттегісіздендіру | Балқыманы қосындылау | Түптік ауа үрлеме конвертерінде болат қорыту үрдісі | Болат қорытудың бессемерлік үрдісі | Болат қорытудың томастық үрдісі | Болат қорытудың LD үрдісі | Конвертер құрылысы | Конвертер қаптамасы |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати