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

Мартеновская печь

Мартеновская печь состоит из свода, передних и задних стен, пода, двух головок с наклонными и вертикальными каналами, шлаковиков, регенераторов и распределительных (перекидных) устройств. Свод печи до последнего времени изготовлялся из дина-сового кирпича, а в настоящее время —из хромомагнезитового. Плавильное, или рабочее, пространство печи ограничено сводом, подом и стенами. В нем происходит расплавление шихтовых материалов. Загрузку шихты в рабочее пространство производят со стороны передней стенки печи, в которой для этой цели имеется от трех до пяти специальных завалочных окон (в зависимости от емкости печи).
Головки мартеновской печи предназначены для подвода в ее рабочее пространство нагретых газов и воздуха и для отвода из нее продуктов горения. Регенераторы, расположенные под печью, предназначены для подогрева газа и воздуха, поступающих в нее. Шлаковики печи — это камеры, предназначенные для осаждения частиц шлака и пыли, выносящихся вместе с продуктами горения из рабочего пространства печи. Основное назначение шлаковиков — предохранить регенеративные насадки от засорения.
Вертикальные и наклонные каналы служат для подвода воздуха и газообразного топлива, образующих пламя в печи, а также для отвода продуктов горения. Перекидные клапаны служат для регулировки и изменения направления потоков газа и воздуха, которые должны подаваться в печь то с левой, то с правой стороны. Между перекидными клапанами имеется канал для отвода продуктов горения к дымовой трубе. При положении клапанов, показанном на рисунке 86, б, воздух и газы через правые регенераторы поступают в рабочее пространство, где смешиваются и образуют пламя. Продукты горения проходят через головку и насадку левых регенераторов, нагревая их. Затем продукты горения по каналам направляются к дымовой трубе. При повороте клапанов на 90° (рис. 86, в) газы и воздух изменяют свое направление и поступают через левые регенераторы в плавильное пространство, а продукты горения нагревают правые регенераторы.
Основной мартеновский процесс. В основной мартеновской печи удаление фосфора осуществляется при умеренной температуре и при наличии активного шлака с высоким содержанием в нем закиси железа и извести. Удаление из металла фосфора протекает по реакции:
2P-f-5FeO=PA+5Fe и 2Fe8P+5FeO=P2Oe-HFe.
Эти реакции сопровождаются выделением тепла. В свободном состоянии пяти окись фосфора в шлаке существовать не может, так как она при высоких температурах соединяется с закисью железа, образуя фосфорнокислое железо:
3FeO-j-P2Os=Fe8( Р04)3
При наличии в шлаке избытка извести пяти окись фосфора образует с ней фосфорнокислый кальций, который является более устойчивым, чем фосфорнокислое железо:
Fe3(P04)2+3Ca0=Ca3(P04)f 3FeO.
Удаление серы из чугуна при основном мартеновском процессе происходит также за счет взаимодействия ее с известью. Сера в жидком металле находится в виде FeS и MnS. Сернистый марганец менее растворим в металле, чем сернистое железо. Поэтому повышенное содержание марганца в чугуне благоприятно влияет на процесс
удаления серы из металла. При наличии в шлаке извести (СаО) образуется стойкое соединение — сернистый кальций, практически нерастворимый в металле. В процессе выплавки сталь насыщается кислородом (в виде FeO), азотом, водородом и другими газами. Для получения металла высокого качества необходимо освободить его от окислов и от растворенных в нем газов. Задача раскисления состоит в том, чтобы удалить из стали растворенную в ней закись железа.
В качестве раскислителей применяются главным образом марганец, кремний, алюминий и реже титан, цирконий, кальций и др.
Раскислительная способность марганца проявляется наиболее сильно лишь при невысоких температурах, соответствующих процессу кристаллизации. Его относят к слабоактивным раскислите-лям: он не способен понизить содержание закиси железа до требуемого предела.
Реакция раскисления кремнием следующая:
                Si+2FeO=SiO*-f2Fe.
Эта реакция сопровождается образованием силиката железа — файялита — состава:
                SO-f-2FeO=(FO)2 • Si02.
Марганец и кремний вводятся в виде ферромарганца и ферросилиция.
Наиболее сильным раскислителем является алюминий; реакция раскисления алюминием следующая:
                2Al-h3Fe0=AlAH-3Fe.
Обычно применяются комплексные раскислители.
Техноэкономические показатели работы мартеновских печей. Основными показателями работы мартеновских печей являются удельный расход топлива, приходящегося на 1 т выплавляемой стали, и съем стали в тоннах с одного квадратного метра пода печи в сутки. Расход тепла на передел чугуна в мартеновских печах зависит от многих факторов и колеблется в значительных пределах— от 700 до 1500 ккал на кг стали.
Важнейшим путем интенсификации мартеновского процесса является применение кислорода.
Применение кислорода, вдуваемого в факел пламени или непосредственно в металл, ускоряет процесс плавления шихты (наиболее длительный из периодов плавки) и другие периоды плавки, увеличивая производительность мартеновских печей на 50% и выше.



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.