Конвертерный способ производства стали
Категория:
Производство черных и цветных металлов
Конвертерный способ производства стали
Далее: Мартеновский способ производства стали
Источником теплоты при конвертерном способе являются химические реакции окисления элементов, входящих в состав чугуна. Окисление протекает в основном за счет кислорода дутья (воздуха, технически чистого кислорода, паро-кислородной смеси). В настоящее время дутье подается в различных конвертерах через днище, сбоку или сверху. В соответствии с этим применяются конвертеры различных конструкций.
Конвертеры с боковым дутьем имеют емкость 0,5—4 т и используются в сталелитейном производстве с целью выплавки стали для фасонного литья; устройство такого конвертера рассмотрено в [разделе «Литейное производство».
На металлургических заводах в настоящее время применяют конвертеры с нижним (через отверстия в днище) и верхним (через горловину) дутьем емкостью от 5 до 60 т.
До последнего времени применялись лишь конвертеры с нижним дутьем и использованием атмосферного воздуха; в результате выплавлялась сталь, насыщенная азотом и имеющая поэтому пониженную свариваемость, а также склонность к старению и хрупкому излому при низких температурах. В связи с этим недостатком конвертерный передел, являющийся первым способом массового производства литой стали, с конца прошлого века постепенно вытеснился мартеновским и электросталеплавильными способами. К 1956 г. доля конвертерного способа в общем производстве стали снизилась в СССР до 4,1%, а в США до 3,8%. Применение вместо воздуха технически чистого кислорода резко изменяет весь ход процесса, позволяет использовать наиболее дешевый передельный мартеновский чугун, переплавлять в конвертере до 20—30% металлолома .(вместо 5—10% при воздушном дутье), получать сталь, по качеству не уступающую мартеновской. Основным преимуществом конвертерного способа является его высокая производительность (цех, имеющий 3—4 конвертера емкостью по 25 т, может дать до 1 300 000 т стали в год). Поэтому в ближайшие годы следует ожидать повышения доли конвертерного способа в общем производстве стали.
Контрольными цифрами по семилетнему плану (1959—1965 гг.) развития народного хозяйства СССР предусмотрено строительство конвертерных цехов на ряде металлургических заводов.
Конвертер с нижним дутьем (рис. 1) представляет сосуд грушевидной формы. Кожух конвертера сваривают из толстой листовой стали и футеруют внутри огнеупорным материалом. Снаружи в средней части конвертер имеет два цилиндрических выступа, называемых цапфами, которые служат для опоры и поворота конвертера. Одна из цапф (2) делается полой и соединяется с газопроводом. От цапфы к днищу дутье подается через трубу и коробку. В днище конвертера имеются отверстия — фурмы, через которые дутье подается в конвертер под давлением 1,8—2,5 ати. В последнее время при уменьшенной площади сечения фурм давление повышают до 5,5 ати.
Рис. 1. Бессемеровский конвертер
Для облегчения ремонта конвертера днище делается приставным.
При заливке жидкого чугуна и при перерывах процесса конвертер поворачивается на цапфах в положение, показанное на рис. 2, с помощью зубчатой рейки, сцепленной с зубчатым колесом (рис. 1). После заливки чугуна пускают дутье, и конвертер поворачивают днищем вниз. Слой металла составляет при этом от V5 до 1/3 высоты цилиндрической части конвертера.
В конвертер с верхним дутьем кислород под давлением 4—12 ати подводят на поверхность металлической ванны через специальную водоохлаждаемую фурму с медным соплом.
Кислород под напором струи частично проникает в металлическую ванну и окисляет ее, частично же растекается по поверхности и обеспечивает сгорание в конвертере выделяющейся из металла окиси углерода, что увеличивает количество теплоты, выделяющейся в конвертере. При продувке кислородом применяют конвертеры с глухим дном, стационарные и вращающиеся. При стационарном положении конвер: тера во время продувки не достигается требуемое перемешивание металла, поэтому в зоне сопрйкосновения кислорода с металлом происходит резкое местное повышение температуры, вызывающее значительные потери железа в виде окислов, уносимых газами, удаляющимися через горловину конвертера. На рис. 3 показан во время продувки 30-тонный конвертер, вращающийся около своей оси со скоростью до 30 об/мин. Помимо основного положения (при продувке), конвертер при повороте на цапфах устанавливают в положение а, при загрузке руды, скрапа и флюса, в положение при заливке чугуна и в положение в при выпуске стали. Продукты горения при продувке отводятся через горловину конвертера, откидной камин и газоотвод.
Рис. 2. Положение конвертера при заливке его чугуном
Бессемеровский процесс. Бессемеровский конвертер футеруют кислым огнеупорным кирпичом (динасом). Динасовый кирпич разъедается основными шлаками, поэтому в бессемеровском конвертере могут перерабатываться лишь кремнистые чугуны, дающие кислый шлак. Чугун из доменной печи или миксера поступает в ковш, а из него вливается в конвертер при температуре около 1300°. Выгорание примесей при продувании воздуха происходит бурно, с выделением большого количества тепла. При этом наблюдается определенная последовательность выгорания примесей.
Рис. 3. Вращающийся конвертер для продувки сверху
Первый период при продувке кислородом продолжается около 2 мин. и сопровождается повышением температуры металла до 1550— 1750° вследствие выделения большого количества теплоты при окислении железа, кремния и марганца.
При дальнейшей продувке шум стихает, пламя уменьшается и исчезает и появляется бурый дым; это свидетельствует о завершении выгорания примесей и интенсивном окислении железа, поэтому в конце второго первдда продувку заканчивают.
В настоящее время освоены и применяются методы остановки продув на заданном содержаний углерода, при этом продувка прерывается во втором периоде до появления бурого дыма.
Рис. 4. График изменения состава металла при продувке кислородом через днище
По окончании продувки производят раскисление стали.
Необходимость раскисления вызывается тем, что закись железа (FeO), растворенная в стали, придает ей красноломкость (хрупкость в горячем состоянии). Раскисление производится элементами, обладающими большим сродством к кислороду, чем железо. Такими элементами являются марганец и кремний, содержащиеся в зеркальном чугуне, ферромарганце и ферросилиции, а также алюминий.
Готовый металл выливают в ковш и разливают по изложницам.
Томасовский процесс. Томасовский способ получения стали появился вследствие необходимости переработки фосфористых чугунов, которые получаются из фосфористых руд, достаточно распространенных в природе (например, Керченские руды в СССР).
Для перевода в шлак окиси фосфора, образующейся при продувании чугуна, необходимо применять основной флюс — известь. Однако в бессемеровский конвертер известь загружать нельзя, так как она будет разъедать кислую динасовую футеровку.
Для переработки фосфористых чугунов применяются конвертеры с основной футеровкой из свежеобожженного доломита (состоящего преимущественно из СаО и MgO) или из хромомагнезита.
В последние годы все возрастающее распространение получает способ продувки кислородом фосфористых чугунов сверху в конвертерах с глухим дном. В конвертер сначала загружается известь в количестве 4—10% от веса чугуна (в зависимости от количества фосфора и серы в последнем), а затем производится заливка самого чугуна при температуре 1250—1300°. В ходе процесса делают присадку железной руды и скрапа.
При переработке высокофосфористых чугунов с целью предотвращения перехода фосфора из шлака в металл производят спуск высокофосфористого шлака и загрузку дополнительных порций извести.
На рис. 9 приведен график изменения состава металла при переработке высокофосфористого чугуна в 30-тонном вращающемся конвертере; точки а и б соответствуют времени спуска шлака, точка в выпуску стали. Полученный фосфористый шлак является ценным удобрением, поэтому он считается не отходом, а вторым продуктом плавки.
По окончании продувки производят раскисление стали (в конвертере или в ковше).
Наличие горячего высо-коизвестковистого шлака обеспечивает возможность более быстрого окисления и ошлакования фосфора по сравнению с углеродом (при продувке воздухом фосфор переходит в шлак после выгорания углерода), поэтому при продувке кислородом сверху можно сохранить содержание углерода на нужном пределе. Например, из графика рис. 9 видно, что процесс продувки закончен при содержании 0,5%С и 0,25% Р.
Качество конвертерной стали, продутой кислородом, не уступает мартеновской, поэтому она используется наравне с мартеновской в различных отраслях промышленности вплоть до автомобильной для изготовления деталей методом глубокой вытяжки и др.
Содержание
Читать далее:
Мартеновский способ производства стали
Статьи по теме:
Реклама:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум
Конвертерным способом получают более 50 % стали. Этот метод разработал и в 1856 г. осуществил английский металлург Генри Бессемер.
При получении стали этим методом, проводят продувку жидкого чугуна воздухом в реторте-конвертере через установленную в днище конвертера фурму. При этом примеси, присутствующие в чугуне, окисляются. Этот процесс идет с выделением тепла, в результате чего температура повышается до требуемых для окисления серы значений. Поэтому при использовании этого метода не требуется топливо.
Если для продувки использовать воздух, то сталь имеет ряд недостатков: высокое содержание азота в стали; невысокое качество стали; нельзя было использовать металлолом. Поэтому в 50-х годах XX века было предложено вести продувку не воздухом, а кислородом. Метод стал называться кислородно-конвертерным. Он имеет следующие преимущества:
— возможность переработки чугуна любого состава;
— высокое качество полученной стали;
— низкая себестоимость из-за того, что используется до 30 % скрапа.
Рис. 11 Схема конвертера
Конвертер изнутри футерован огнеупорным кирпичом (рис.11).
Толщина стенок составляет 700-1000 мм. Используется водоохлаждаемая фурма.
Стадии производства стали:
Конвертерный способ производства стали
Загрузка металлолома;
2. Заливка чугуна;
3. Продувка кислородом;
4. Загрузка флюсов (осуществляется порциями в течение всей плавки);
5. Слив стали и шлака.
6. Стадии 1-2 проводятся в наклонном положении; 3-4 проводятся в вертикальном положении;
Продувка кислородом – основная стадия процесса. Ее продолжительность составляет 15-30 минут.
Дата добавления: 2015-04-06; просмотров: 127; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных |
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Читайте также:
аппарат для получения стали из расплавленного чугуна продувкой его воздухом или кислородом, а также для получения черновой меди или Файнштейна продувкой воздуха через Штейны.
В чёрной металлургии различают К. с продувкой чугуна воздухом снизу (см. Бессемеровский процесс, Томасовский процесс) и кислородом сверху (см. Кислородно-конвертерный процесс). Общий вид К. для продувки чугуна снизу дан на. Корпус — стальной кожух, футерован огнеупорным кирпичом — кислым (динасовым) в бессемеровском К. и основным (доломитовым) в томасовском К. Футерованное днище снабжено соплами для подачи воздуха. Сопла либо непосредственно пронизывают днище, либо выполнены в отдельных огн…
Конвертер`Толковый словарь Кузнецова`
конвертер`Русский орфографический словарь`
конвертер
конв\’ертер, -а
Русский орфографический словарь. / Российская академия наук. Ин-т рус.
Конвертерное производство
яз. им. В. В. Виноградова. — М.: "Азбуковник". В. В. Лопатин (ответственный редактор), Б. З. Букчина, Н. А. Еськова и др.. 1999.
Конвертер`Энциклопедия Брокгауза и Ефрона`
Конвертер`Металлы и сплавы. Справочник`
КонвертерConverter — Конвертер.
Печь, в которой воздух, продуваемый через ванну жидкого металла, окисляет примеси и вследствие окислительной реакции поднимает температуру. Типичный конвертер использует для обезуглероживания аргоно-кислородную смесь.
(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.)
Конвертер`Большой энциклопедический словарь`
КОНВЕРТЕР (от лат. converto — изменяю — превращаю), агрегат для получения стали из расплавленного чугуна, а также чернового металла (напр., меди) или сульфида (файнштейна) из штейна продувкой техническим кислородом, воздухом или др. окислительным газом. Сталеплавильные конвертеры (емкость до 400 т) имеют обычно грушевидную форму, конвертер цветной металлургии (емкость до 125 т) — форму горизонтального цилиндра.
Конвертер`Толковый словарь Ефремовой`
м. Вращающаяся печь для получения стали из расплавленного чугуна или черновых цветных металлов из промежуточного продукта путем продувки воздухом или кислородом.
Конвертер`Большой энциклопедический политехнический словарь`
КОНВЕРТЕР
(англ. converter, от лат. converto — изменяю, превращаю) металлургич. агрегат для получения стали путём продувки воздухом или кислородом расплавл. чугуна, для переработки медных, никелевых и медно-никелевых штейнов. К. — сосуд грушевидной или цилиндрич. формы (см. рис.). Способы продувки К. — донная, боковая и верхняя. Для произ-ва стали применяются гл. обр. т. н. кислородные К.; ранее для этой цели использовались бессемеровские и томасовские К. Заливка перерабатываемого продукта в кислородный К. производится через горловину К., выпуск готовой стали — через лётку, устроенную в шлемной части. К. может поворачиваться вокруг горизонтальной оси на 360° с помощью спец. привода.
Конвертер`Словарь синонимов`
Конвертер`Русское словесное ударение`
конвертерконве́ртер [тэ]
Русское словесное ударение. — М.: ЭНАС. М.В. Зарва. 2001.
КОНВЕРТЕР`Словарь кроссвордиста`
1. Агрегат для выплавки стали.
2. Установка для получения стали из чугуна.
Конвертер`Формы слов`
конвертер
конве́ртер,
конве́ртеры,
конве́ртера,
конве́ртеров,
конве́ртеру,
конве́ртерам,
конве́ртер,
конве́ртеры,
конве́ртером,
конве́ртерами,
конве́ртере,
конве́ртерах
(Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку»)
Конвертер`Малый академический словарь`
Конвертер`Толковый словарь Ушакова`
конвертера, м. см. конвертор.
конвертер
преобразователь, реторта, печь, бессемер, умформер, конвертор
Словарь русских синонимовконвертер
-а, м.
Металлургический агрегат для получения стали путем продувки воздухом расплавленного чугуна.
[От лат. convertere — изменять, превращать]
Малый академический словарь. — М.: Институт русского языка Академии наук СССРЕвгеньева А. П.1957—1984
конвертер
КОНВЕ́РТЕР [тэ], -а; м. [англ. convert от лат. convertere — изменять, превращать] Металлургический агрегат для получения стали путём продувки воздухом расплавленного чугуна.
◁ Конве́ртерный, -ая, -ое. К-ое производство стали.К-ая сталь.
Большой толковый словарь русского языка. — 1-е изд-е: СПб.: НоринтС. А. Кузнецов.1998Конвертер
или конвертор — см. Литая сталь.
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон1890—1907
Кислородно-конвертерный способ
Cтраница 1
Кислородно-конвертерный способ позволяет выплавлять сталь широкого сортамента, использовать в шихте металлич. Емкость для выплавки стали — конвертер представляет собой ретортообразный резервуар, футерованный доломитовыми и магнезитовыми материалами; оснащен поворотным механизмом, позволяющим разливать сталь. Конвертер через горловину заливают жидким чугуном, к-рый продувается сверху или через днище смесью кислорода с воздухом, прир. После загрузки шихты ( железного лома, рудного концентрата, флюсов) в конвертер через горловину вдвигают водоохлаждаемую фурму и через нее на пов-сть расплава подается чистый кислород. Происходит интенсивное окисление Ре и обильное образование РеО, к-рый активно взаимод. [1]
Кислородно-конвертерный способ производства стали осуществляется в вертикальных конвертерах, куда заливается жидкий чугун и добавляется стальной лом, легирующие добавки. Продувка расплава осуществляется техническим кислородом через водоохла-ждаемые фурмы, на конце которых имеется специальная распределительная головка. Окислению подвергается также и часть железа. Обожженная известь добавляется для ошлакования примесей. [2]
Недостатком кислородно-конвертерного способа получения стали является большое пылеобразование, обусловленное обильным окислением и испарением железа; угар металла составляет 6 — 9 %, что значительно больше, чем при других способах получения стали. Это требует обязательного сооружения при конвертерах сложных и дорогих пылеочистительных установок. [3]
Недостатком кислородно-конвертерного способа получения стали является большие мылеоиразованпе, обусловленное обильным окислением и испарением железа; vrap металла составляет 6 — 9 %, что значительно больше, чем при других способах получения стали. Это требует обязательного сооружения при конвертерах сложных и дорогих пылеочпстнтельных установок. [4]
По мере развития кислородно-конвертерного способа производства и повышения удельного веса конвертерной стали в общей выплавке возрастает роль этого способа получения стали и в производстве низколегированной стали. Уже накоплен значительный отечественный опыт по производству и исследованию низколегированной кислородно-конвертерной стали большого числа марок. Следовательно, процесс выплавки стали должен быть организован таким образом, чтобы обеспечить получение металла с наименьшим количеством неметаллических включений. [5]
В последние годы наблюдается широкое развитие кислородно-конвертерного способа производства стали. Это обусловлено значительно более высокой производительностью этого способа по сравнению с мартеновским, меньшими расходами по переделу, более низкими удельными капитальными вложениями. [6]
С 50 — х гг. резко возросла роль кислородно-конвертерного способа.
Особенности кислородно-конвертерного способа производства стали
[7]
Для правильной оценки современной металлургии необходимо учесть, что кислородно-конвертерным способом выплавляется в основном углеродистая сталь обыкновенного качества. Несмотря на относительное сокращение, мартеновский процесс полностью сохраняет свое значение как способ выплавки более качественных углеродистых и многих легированных сталей. [8]
В отличие от прошлых лет значительная часть стали выплавлена кислородно-конвертерным способом. [9]
В отличие от прошлых лет значительная часть стали выплавлена кислородно-конвертерным способом. [10]
В отличие от прошлых лет значительная часть — стали выплавлена кислородно-конвертерным способом. [11]
По способу производства различают стали, выплавленные в электропечах, мартеновских печах и кислородно-конвертерным способом. [12]
Недостатки мартеновского способа выплавки стали ( большие капитальные затраты, низкая по сравнению с кислородно-конвертерным способом производительность, затраты на топливо, сложность обслуживания регенераторов вследствие разрушения их насадки) не могут быть полностью компенсированы такими методами интенсификации процесса как повышение давления и обогащение кислородом воздушного дутья и предварительная карбюрация топлива. В основу их действия-положен принцип работы кислородного конвертера — окисление углерода и примесей продувкой шихты кислородом. [13]
В своем филиале Юсиминас в Бразилии Ниппон стил в начале 80 — х годов ввела систему кислородной очистки и переработки отходов сгорания в печах при производстве стали кислородно-конвертерным способом. Вокруг предприятий посажено 2 6 млн. деревьев. Зеленый пояс вокруг заводов стал естественным фильтром, поглощающим пыль и промышленный шум, и значительно улучшил экологическую обстановку. [14]
На металлургических комбинатах, где прокатывают рельсы, сталь варят либо в мартеновских печах ( несколько часов), либо в конвертерах ( 15 — 18 мин) кислородно-конвертерным способом. Сталь разливают в изложницы. После остывания образуются слитки. Их разогревают и подают на блюминги, где происходит их предварительное обжатие. Полученная заготовка далее поступает в прокатные станы. Постепенно стальная полоса пропускается через ручьи стана и получает профиль рельса. [15]
Страницы: 1 2