37. Двухватные мартеновские печи

В чисто классическом виде мартеновский процесс не имеет перспективы, что связано с низкой производительностью печей, трудностью их обслуживания и большими капитальными затратами на строительство мартеновского цеха.

Заслуживает внимания вариант перевода мартеновских печей на двух ванные мартеновские печи, которые работают на газокислородных горелках и здесь используется продувка расплава кислородом, а тепло, отходящих газов, напрямую используется для нагрева шихты и отпадает необходимость в строительстве регенераторов.

Рис.

1 – газокислородные горелки

2 – водоохлаждаемые фурмы для подачи кислорода

3 – факел газокислородной горелки

4 – шлаковики

5 – головки печи

6 – вертикальные каналы

Каждая ванна имеет по одному сталевыпускному отверстию и одно шлаковое отверстие.

Достоинствами 2-ух ванных печей является:

• Высокая производительность;

• Более низкий расход огнеупоров;

• Возможность расположения печей в существующих мартеновских цехах.

38. Устройство электро-дуговых печей

Дуговые электропечи служат для выплавки легированных и высококачественных сталей, которые затруднительно получать в конвертерах и мартеновских печах.

Основные преимущества электро-дуговых печей состоят:

• в возможности быстрого нагрева металла

• в возможности создания в печи восстановительной атмосферы и безокислительных шлаков

• в возможности плавного и точного регулирования t-ры

• более полного раскисления металла

• в возможности высокой степени десульфурации и дефосфорации стали

Поэтому в мировом производстве стали на долю электростали приходится примерно 40%

Схема устройства электродуговой печи

Рис.

1-сферический свод

2-стенки печи

3-желоб

4-сталевыпускное отверстие

5-электрическая дуга, которая горит между каждым электродом и шихтой или расплавом

6-куполообразный под

7-рабочее окно

8-заслонка рабочего окна

9-угольные или графитовые электроды

10-кольцевой нож

11- кольцевой желоб с песком

12-расплав

13-шлак

Плавку ведут в рабочем пространстве печи ограниченном сверху сводом, снизу подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка печи (пода и стенок) заключена в металл. кожух. Съёмный свод набран из огнеупорных кирпичей которые опираются на опорное сводное кольцо. Через 3 отв. в своде печи в рабочее пространство введены токоподводящие электроды которые с помощью специального механизма могут перемещаться вверх вниз. Печь питается 3-х фазным электрическим током. Загрузка шихтовых материалов в рабочее пространство осуществляется сверху после отвода свода на 90 ͦ или выкатывание корпуса печи. Завалка шихты производится мостовыми кранами с помощью специальной бадьи с открывающимся днищем. Плавление и нагрев осуществляются за счёт тепла электрических дуг возникающих между электродами и твёрдой шихтой или расплавом. Готовую сталь и шлак выпускают через сталевыпускное отверстие и желоб наклоняя рабочее пространство печи. Рабочее окно предназначено для контроля за ходом протекающих процессов, подачи шлакообразующих и ферросплавов.

Дуговые электропечи бывают 3 типов:

С поворотным сводом (ДСП- дуговая сталеплавильная поворотная)

С выкатным корпусом (ДСВ- дуговая сталеплавильная выкатная)

С откатывающимся сводом

Классическая технология плавки стали в основной ДСП состоит из следующих операций:

1. Заправка печи

2. Загрузка шихтовых материалов или завалка

3. Плавление

4. Удаление фосфора

5. Кипение ванны и удаление водорода и азота

6. Скачивание окислительного шлака

7. Науглероживание

8. Раскисление

9. Удаление серы

10. Доводка стали по хим. составу

11. Конечное раскисление стали и разливка

Операции 4 – 6 относятся к окислит. периоду плавки, 7 – 10 к восстановительному периоду плавки.

1. Заправка – исправление изношенных и поврежденных участков футеровки падины за счет забрасывания магнезитового порошка на раскаленную поверхность футеровки. Продолжительность 10 – 15 минут.

2. Завалка шихты

Основной составляющей шихты явл-ся стальной скрап 90 – 100%, а для повышения сод-ия углерода, в шихту вводят до 10% чугуна, а также углеродный бой или кокс, общее кол-во чугуна и карбюризаторов (углеродный бой + кокс) должно быть таким, чтобы сод-ие углерода в шихте на 0.3 – 0.5% было выше нижнего предела по углероду для выплавляемой марки стали. Чтобы совместить процесс плавления с удалением фосфора, в завалку рекомендуется добавлять 2 -3% извести от массы шихты.

3. Плавление

После окончания завалки электроды опускают и включают эл ток. Между электродами и шихтой загорается эл. дуга, длина которой поддерживается автоматически.

Электроды постепенно опускаются, проплавляя в шихте колодцы, пока они не достигнут крайнего нижнего положения.

С увеличением кол-ва жидкого металла, электроды поднимаются, т.к. автоматические регуляторы поддерживают длину дуги постоянной.

В период плавления необходимо обеспечить раннее образование шлака, чтобы защитить расплав от насыщения газами и от науглероживания от электродов.

Поэтому добавляют в образующиеся колодцы 2-3% извести если ее не вводили вместе с шихтой. За время плавления происходит полное окисление кремния, 40-60% марганца, частично углерод и железо. Наличие низкой t-ры и известкового железистого шлака способствуют удалению фосфора в шлак.