рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Общая характеристика мартеновского процесса

Общая характеристика мартеновского процесса - раздел Промышленность, Общая характеристика мартеновского процесса. Основной мартеновский процесс и его разновидности Общая Характеристика Мартеновского Процесса. Мартеновский Процесс Осуществляе...

Общая характеристика мартеновского процесса. Мартеновский процесс осуществляется путем плавления шихтовых материалов на поду печи, нагрева расплавленной металлической ванны до температуры выпуска с одновременным доведением металла до необходимого состава.

Вся плавка может быть разбита на следующие периоды: 1) заправка печи; 2) завалка шихтовых материалов; 3) плавление; 4) кипение или доводка; 5) раскисление и легирование. В мартеновском процессе тепла, выделяющегося от окисления примесей жидкой ванны, не хватает для обеспечения нормального перегрева жидкого металла и компенсации потерь тепла кладкой печи с продуктами горения и других потерь.

В связи с этим основное тепло в мартеновскую печь вводят извне путем сжигания в рабочем пространстве газообразного или жидкого топлива. На выплавку одной тонны стали в современных мартеновских печах расходуется от 0,7 до 1,5 млн. кал. в зависимости от типа процесса и емкости печи. Для полного сгорания топлива в рабочем пространстве воздух в печь подают в количестве, превышающем теоретически необходимое.

В противном случае догорание топлива будет протекать в вертикальных каналах, шлаковиках и даже регенераторах, что вызовет преждевременный выход из строя мартеновской печи. Уже в период завалки и плавления происходит воздействие окислительной атмосферы печи: начинают окисляться железо и другие элементы шихты.

Продукты окисления железа и примесей шихты, за исключением углерода, вместе с флюсами и частицами огнеупорной футеровки образуют шлак, который к концу плавления шихты полностью покрывает зеркало металла. После расплавления состав металла еще значительно отличается от заданного, а температура жидкой ванны недостаточна для обеспечения нормальной разливки стали по изложницам. Поэтому в последующий период плавки, называемый кипением или доводкой, продолжают нагревать металл, и происходит дальнейшее окисление примесей, преимущественно углерода. С появлением шлака на поверхности ванны окисление примесей непосредственно кислородом атмосферы печи практически прекращается. 2. Основной мартеновский процесс.

Перед началом плавки определяют количество исходных материалов (чушковый чугун, стальной скрап, известняк, железная руда) и последовательность их загрузки в печь. При помощи заливочной машины мульда (специальная коробка) с шахтой вводится в плавильное пространство печи и переворачивается, в результате чего шихта высыпается на подину печи. Сначала загружают мелкий скрап, затем более крупный и на него кусковую известь (3 – 5 % массы металла). После прогрева загруженных материалов подают оставшийся стальной лом и предельный чугун двумя тремя порциями.

Этот порядок загрузки материалов позволяет их быстро прогреть и расплавить. Продолжительность загрузки шихты зависит от емкости печи, характера шихты, тепловой мощности печи и составляет 1,5 – 3 ч. В период загрузки и плавления шихты происходит частичная окисление железа и фосфора почти полное окисление кремния и марганца и образования первичного шлака.

Указанные элементы окисляются сначала за счет кислорода печных газов и руды, а затем за счет закиси железа растворенной в шлаке. Первичный шлак формируется при расплавлении и окислении металла и содержит 10 –15% FeO, 35 –45% CaO, 13 – 17% MnO. После образования шлака жидкий металл оказывается изолированным от прямого контакта с газами, и окисление примесей происходит под слоем шлака.

Кислород в этих условиях переносится закисью железа, которая растворяется в металле и шлаке. Увеличение концентрации закиси железа в шлаке приводит к возрастанию ее концентрации в металле. Для более интенсивного питания металлической ванны кислородом в шлак вводят железную руду. Кислород, растворенный в металле, окисляет кремний, марганец, фосфор и углерод по реакциям, рассмотренным выше. К моменту рас плавления всей шихты значительная часть фосфора переходит в шлак, так как последний содержит достаточное количество закиси железа и извести.

Во избежание обратного перехода фосфора в металл перед началом кипения ванны 40 – 50% первичного шлака из печи. После скачивания первичного шлака в печь загружают известь для образования нового и более основного шлака. Тепловая нагрузка печи увеличивается, для того чтобы тугоплавкая известь быстрее перешла в шлак, а температура металлической ванны повысилась. Через некоторое время 15 – 20 мин в печь загружают железную руду, которая увеличивает содержание окислов железа в шлаке, и вызывает в металле реакцию окисления углерода: [C] + (FeO) = CО (газ). Образуется окись углерода выделяется из металла в виде пузырьков, создавая впечатление его кипения, что способствует перемешиванию металла, выделение металлических включений и растворенных газов, а также равномерному распределению температуры по глубине ванны. Для хорошего кипения ванны необходимо подводить тепло, так как данная реакция сопровождается поглощением тепла.

Продолжительность периода кипения ванны зависит от емкости печи и марки стали, и находится 1,25 – 2,5 ч и более.

Обычно железную руду добавляют в печь в первую периода кипения, называемого полировкой металла. Скорость окисления углерода в этот период в современных мартеновских печах большой емкости равна 0,3 – 0,4% в час. В течение второй половины периода кипения железную руду в ванну не подают. Металл кипит мелкими пузырьками за счет накопленных в шлаке окислов железа.

Скорость выгорания углерода в этот период равна 0,15 – 0,25% в час. В период кипения, следя за основностью и жидкотекучестью шлака. Когда содержание углерода в металле окажется несколько ниже, чем требуется для готовой стали, начинается последняя стадия плавки – период доводки и раскисления металла. В печь вводят определенное количество кускового ферромарганца (12% Mn), а затем через 10 – 15 мин ферросилиций (12-16% Si). Марганец и кремний взаимодействуют с растворенным в металле кислородом, в результате чего реакция окисления углерода приостанавливается.

Внешним признаком освобождения металла от кислорода является прекращение выделения пузырьков окиси углерода на поверхности шлака. При основном процессе плавки происходит частичное удаление серы из металла по реакции: [FeS] + (CaO) = (CaO) + (FeO). Для этого необходимы высокая температура и достаточная основность шлака. 3.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Общая характеристика мартеновского процесса. Основной мартеновский процесс и его разновидности

Принцип регенерации тепла был использован Пьером Мартеном для плавки стали. Началом существования мартеновского процесса можно считать 8 апреля… В мартеновскую печь загружают шихту (чугун, скрап, металлический лом и др.),… Уже в начале ХХ в. в мартеновских печах выплавляли половину общего мирового производства стали. В мартеновских печах…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Общая характеристика мартеновского процесса

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Разновидности мартеновского процесса
Разновидности мартеновского процесса. В мартеновских печах можно переплавлять в сталь чугун скрап любого состава и в любой пропорции. В зависимости от состава шихты мартеновский процесс деля

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги