Лекция №1 Основные этапы развития сталеплавильного производства

Широкое распространение кислых электропечей в литейных цехах связано с тем, что кислая футеровка более термостойка, чем основная, что позволяет эксплуатировать печь с перерывами, требуемыми по условиям работы многих литей­ных цехов (работа в одну или две смены).

Преимуществом кислых печей по сравнению с основными является более высокая стойкость футеровки; наряду с этим стоимость кислых огнеупоров примерно в 2,5 раза ниже стоимости основных. Поскольку при плавке стали для фасон­ного литья восстановительный период обычно отсутствует, длительность плавки в кислой печи меньше, чем в основной печи той же емкости; по этой причине, а также в связи с меньшей теплопроводностью кислой футеровки, более низким является и расход электроэнергии.

Основным недостатком кислых печей является то, что во время плавки из металла не удаляются сера и фосфор.

Для повышения содержания углерода в шихту, наряду со стальным ломом, вводят кокс, электродный бой или чугун. Поскольку фосфор и сера под кислым шлаком не удаляются, используемый стальной лом должен содержать фосфора и серы примерно на 0,01 % меньше, чем допускается в выплавляемой стали. Металлический лом не должен быть ржавым, так как оксиды железа, растворяя кремнезем футеровки пода, разру­шают ее. В остальном требования к шихтовым материалам и порядку загрузки их в печь такие же, как и при основном процессе.

Плавление в кислой печи длится 50—70 мин и протекает примерно так же, как и в основной печи. В период плавле­ния происходит окисление кремния, марганца, железа, угле­рода. Образующиеся оксиды принимают участие в формирова­нии шлака.

Поскольку количество этих оксидов сравнительно невели­ко, в печь во время плавления забрасывают шлак от преды­дущей плавки, сухой песок, формовочную землю и известняк, чтобы покрыть металл шлаком и уменьшить угар составляющих шихты.

К моменту расплавления шихты шлак имеет следующий сос­тав, %: 40–50 SiО₂; 15–30 FeO; 10–30 MnO; 2–6 Al₂О₃; 5-15 прочие оксиды.
Окислительный период. Задачами окислительного периода при кислой плавке являются дегазация металла за счет ки­пения и нагрев металла.

За время периода окисляется 0,10—0,20% углерода. Его окисление идет преимущественно за счет оксидов железа, содержащихся в шлаке. Благодаря высокому содержанию FeO в шлаке окисление углерода и вызываемое им кипение ванны начинаются без присадок окислителей, когда металл будет достаточно нагрет. При необходимости для интенсификации кипения присаживают железную руду порциями не более 0,2 % от массы металла каждая. Кипение можно интенсифицировать и небольшими присадками извести. Вводимый при этом оксид кальция вытесняет из содержащихся в шлаке силикатов оксид железа как более слабый основной оксид и тем самым высво­бождает FeO, повышая окислительную способность шлака.

По мере окисления углерода содержание оксида железа в шлаке уменьшается, а содержание SiО₂ за счет разъедания футеровки возрастает; к концу окислительного периода оно составляет 55—60 %. При высоком содержании SiO₂ в шлаке и высокой температуре начинается восстановление .кремния по эндотермической реакции:

(SiО₂) + 2[С] = [Si] + 2CO.

Содержание кремния в металле в конце окислительного периода может достигать 0,2—0,4 %.

2. 
   
   
   жүктеу/скачать 1,98 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: