Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения



Яндекс.Метрика

Способы получения стали

В настоящее время сталь получают путем передела белого чугуна и стального лома в разных сталелитейных устройствах. Чтобы довести содержание углерода и других примесей в стали до определенных пределов, их надо окислить. Следовательно, получение стали является преимущественно окислительным процессом. В качестве окислителей в этом процессе служат кислород воздуха или окислы железа, или то и другое вместе. В настоящее время выплавка стали производится в конвертерах (бессемеровским и томасовским способами) или в мартеновских и электрических печах.

Конвертерный кислый (бессемеровский) способ получения стали
В 1856 г. Бессемер разработал новый метод получения литой (жидкой) стали из жидкого чугуна путем продувки его воздухом для удаления примесей.
В России первые эксперименты по выплавке стали бессемеровским способом начали производиться в 1856—1857 гг.
Сущность бессемеровского процесса заключается в том, что расплавленный (при 1200—1300°С) чугун заливается в конвертер, а затем через слой жидкого чугуна продувается сжатый воздух под давлением 1,5—2,5 am. За счет кислорода дутья происходит окисление кремния, марганца и углерода, в результате чего чугун превращается в сталь; после окисления эти примеси переходят в виде окислов либо в шлак, либо удаляются в виде газов из конвертера. Реакции окисления примесей протекают с выделением большого количества тепла, вследствие чего температура расплавленного металла повышается, достигая 1600°С. Весь процесс превращения чугуна в сталь длится 12—15 мин.
Чугун для бессемерования должен содержать достаточно кремния и марганца (0,6—1,2% Мп и 0,9—1,6%), так как выгорание этих примесей дает особенно большое количество тепла. Содержание серы и фосфора в чугуне должно быть минимальным (до 0,065% S и до 0,07% Р), так как эти примеси при бессемеровском процессе не удаляются.
Устройство конвертера. Бессемеровский конвертер имеет грушевидную форму. Он состоит из стального кожуха, который изнутри выложен кислой футеровкой (из динасового кирпича). В днище конвертера имеется ряд отверстий — сопл, через которые вдувается сжатый воздух. Конвертер может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, проходящей через
После окисления кремния и марганца наступает период интенсивного выгорания углерода и из горловины конвертера выходит горящая голубоватым пламенем окись углерода.
Окончание процесса узнается по появлению из горловины конвертера бурого дыма, состоящего из окислов железа. Это указывает на окончание выгорания основной части углерода и на начавшееся интенсивное окисление железа.
По окончании процесса плавки конвертер поворачивают в горизонтальное положение и прекращают подачу воздуха. В жидкой стали содержится большое количество растворенной закиси железа, которая ухудшает механические свойства стали. Для удаления из стали закиси железа производится ее раскисление.
Сущность этого процесса более подробно рассматривается ниже, при изложении мартеновского способа производства стали.
В конвертере с кислой футеровкой фосфор и сера из состава чугуна "не удаляются. Объясняется это тем, что в связи с окислением кремния при продувке чугуна образуются кислые шлаки с содержанием около 60% Si02, а свободная известь отсутствует. Между тем удалить фосфор и серу можно только введением извести (нейтрализующей кремнезем). Однако известь в бессемеровский конвертер (с кислой футеровкой) вводить нельзя, поскольку образующиеся основные шлаки будут разрушать кислую футеровку.



Меню раздела

Классификация черных металлов
Термическая и химическая обработка стали
Производства чугуна
Флюсы
Доменная печь
Теоретические основы доменной плавки
Продукты доменного производства
Оборудование доменного цеха и работа печи
Засыпные аппараты
Техноэкономические показатели доменного производства
Способы получения стали
Конвертерный основной способ получения стали
Мартеновский способ производства стали
Химизм мартеновского процесса
Мартеновская печь
Электрометаллургия стали
Индукционные печи


 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.