Лекция №1 Основные этапы развития сталеплавильного производства

Основная литература

1. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Учебник для вузов 3-е изд.. перераб. и доп. М.: Металлургия Поволоцкий Д.Я., Гудим Ю.А. Производство нержавеющей стали. Челябинск: изд. ЮурГУ, 1998.

3. Поволоцкий Д.Я., Основы технологии производства стали. Учебное пособие вузов Челябинск: изд. ЮурГУ, 2000-189с.

4.Морозов А.М. Современное производство стали в дуговых печах 2-е изд., перераб.и доп.- Челябинск: М. 1987.-175с.

1.Сталеразливочный ковш

2.Изложницы и прочее оборудование
Сталеразливочный ковш

Ковш, в который выпускают металл из сталеплавильного агрегата после окончания плавки, служит для разливки ста­ли в изложницы или на установках непрерывной разливки, а в последние годы зачастую и для проводимой перед разлив­кой внепечной обработки жидкого металла.

На рис. 1 показан сталеразливочный ковш, оборудован­ный двумя стопорами 4 (двухстопорный ковш); часто приме­няют также одностопорные ковши. Ковш представляет собой выполненный из стальных листов футерованный сосуд, имею­щий форму усеченного конуса, расширяющегося кверху.

Размеры сталеразливочных ковшей

При внепечной обработке стали объем ковша должен быть несколько большим в связи с возможным бурлением и вспени­ванием металла в процессе обработки; над уровнем металла в ковше необходим свободный объем высотой 300-500 мм.

Для разливки стали из ковша по изложницам служит ста­кан со стопором или шиберным (скользящим) затвором.

Стакан и стопор. Стакан, через который жидкая сталь вытекает из ковша, вставляют в днище ковша в специальный гнездовой кирпич (см. рис.2, 6, в); иногда вместо гнездового кирпича делают набивное гнездо, заполняя зазор между стаканом и футеровкой днища огнеупорной массой. Стакан имеет форму усеченного конуса с отверстием для струи жидкого металла. Обычно это отверстие имеет круглое сечение, его диаметр ("диаметр стакана") составляет 25—120 мм, высота стаканов в зависимости от емкости ковша равна 120—440 мм. Наибольшее распространение получили стаканы из магнезита и шамота. В ковшах большой емкости применяют магнезитовые стаканы, так как в процессе раз­ливки они размываются металлом медленнее шамотных. В больших ковшах применяют сужающиеся книзу стаканы, кото­рые устанавливают изнутри ковша (см. рис. 2, в), в ма­лых ковшах — сужающиеся кверху, которые вставляют и зак­репляют с помощью упорной шайбы снаружи ковша (см. рис.2, б).

Рис. 2. Стопорный механизм (а) и установка в сталеразливочном ковше (б, в):

Для подъема и опускания стопора служит стопорный ры­чажный механизм (см. рис.1, а). Ползун с вилкой и за­крепленным в ней стопором перемещают с помощью рычага 5 вручную, а иногда дистанционно посредством гидравлическо­го или механического привода.

Стакан и стопор служат одну разливку, после чего их заменяют. Перед установкой в ковш набранный стопор тща­тельно просушивают.

Шиберный затвор крепят к кожуху днища ковша под разли­вочным стаканом, вставляемым с наружной стороны ковша.

Одна из конструкций шиберного затвора показана на рис.3. Он включает неподвижный корпус 9 с вмонтирован­ной в него огнеупорной плитой 3, подвижный шибер 8, с вмонтированными огнеупорной плитой 4 и стаканом-коллек­тором 5 и рамку 7, скрепленную прижимными болтами с кор­пусом. Рамка направляет движение шибера и прижимает его к корпусу 9, тем самым прижимая огнеупорные плиты друг к другу; силу прижатия можно регулировать, вращая гайки прижимных болтов 1 В огнеупорных плитах имеется круглое отверстие; когда плиты расположены так, что отверстия в

Рис. 3. Шиберный затвор в открытом (а) и закрытом (б) положении: 1 — гнездовой кирпич; 2 — разливочный стакан; 3 — неподвижная огнеупорная плита; 4 — подвижная огнеупорная плита; 5 — стакан-коллектор; 6 — шток гидроцилиндра; 7 — направляющая рамка; 8 — подвижный шибер; 9 — неподвижный корпус

Плиты обычно выполняют бикерамическими — основу ее, например, составляет спеченный магнезит, а рабочий кон­тактный слой сделан из плавленого магнезита; для изготов­ления плит применяют корунд и другие огнеупоры. Поверх­ность скольжения плит пришлифовывают и смазывают (напри­мер, графито–смоляной смазкой). Шиберный затвор устанав­ливают на ковш в собранном виде; его собирают в специали­зированном отделении цеха. Затвор служит без замены от одной до трех плавок, чаще его заменяют после каждой раз­ливки. В ряде цехов ковш оборудуют двумя шиберными затво­рами; после разливки плавки через первый затвор ковш сра­зу подают под следующую плавку, которую разливают через второй затвор, что исключает длительную операцию подго­товки ковша к каждой второй из разливаемых плавок.

Иногда применяют поворотные затворы, в которых совме­щение отверстий в огнеупорных плитах достигают путем вра­щения нижней плиты.

Шиберный затвор работает в менее тяжелых условиях, чем стопор (стопор находится в объеме жидкой стали), и поэтому более надежен в эксплуатации. Это особенно важно в связи с широким внедрением в последние годы внепечного рафинирования стали в ковше; при рафинировании возрастает продолжительность пребывания стали в ковше и стопор под­вергается воздействию активных по отношению к огнеупорам шлаков и рафинирующих добавок.