Производство стали в мартеновских печах. Мартеновская печь представляет собой печь пламенного нагрева генеративного типа.
Мартеновская печь представляет собой печь пламенного нагрева генеративного типа.
В передней части печи имеются окна для загрузки шихты, в задней – отверстия для слива стали и шлака. В нижней части имеются регенераторы для подогрева входящих газов и воздуха.
Печь выкладывается из доломитового кирпича, свод печи – из хромо-магнезитового (он выдерживает температуру до 1800°C). Топливом для мартенов служит либо мазут, либо доменный или коксовый газы.
Сырьё для приготовления шихты:
– Передельный чугун;
– Скрап;
– Железная руда;
– Известняк
Различают следующие процессы:
- Рудный: плавка из чугуна 60%, скрапа 20% и руды 20%.
- Скрапный: скрапа 70%, чугуна 20%, руды 10%.
- Рудно-скрапный: чугуна 40%, скрапа 40% и руды 20%.
Во время плавки окислы железа, входящие в состав скрапа и руды, взаимодействуют с примесями чугуна, и происходит окислительная плавка:
Si + 2FeO = 2Fe + SiO2
Mn + FeO = Fe + MnO
2P + 4FeO + 2O2 = Fe + Fe3(PO)2
C + FeO = Fe + CO
Все эти окислы переходят в шлаки и сливаются с поверхности стали. Для окончательного удаления P и S в печь вводят известняк. Он связывает P и S в соединения CaSiO3 и CaO∙P2O5.
Процесс плавки проводят в течение 5-20 часов в зависимости от содержания в шихте примесей, подлежащих удалению.
Ускорить плавку позволяет применение кислородного дутья, что позволяет:
1. Улучшить теплотехническую работу печи (увеличить теплоту сгорания топлива);
2. Ускорить металлургический процесс (кислородом обогащают воздух до 33% или вдувают кислород в расплав);
Так как все металлургические процессы происходят в основном на границе раздела металл-шлак, то при вдувании кислорода в расплав осуществляется значительное перемешивание и ускорение процесса варки стали.
Кроме того, кислородное дутье позволяет более точно удалить примеси из расплава:
2Fe + O2 = 2FeO
FeO + C = Fe + CO
C + O2 = CO2 (CO)
4P + 5O2 = 2P2O5
P2O5 + CaO = CaO∙P2O5
Si + O2 = SiO2
Mn + O2 = MnO2 (MnO)
Следовательно, применение кислорода дает возможность расширить ассортимент применяемых чугунов, облегчает передел фосфоритных чугунов и дает возможность перерабатывать руды с большим содержанием фосфора.
С применением кислородного дутья в настоящее время выплавляют до 75% мартеновской стали (в капиталистических странах сталь плавят в основном таким способом). В СССР распространено и обогащение воздуха, и пламенный процесс (дутьё + обогащение воздуха), что позволяет проводить скоростные плавки.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 1279;