Металлургия и основы металлургического производства: Курс лекций, страница 4

Силикошпигель – чугун с содержанием 9—12% Si и 18—24% Мn -  представляет собой сплав ферросилиция и ферро­марганца. Применяется при плавке в каче­стве предварительного раскислителя для получения специальных сортов стали.

Ферромарганец    (железо - марганец)     содержит 76—82% Мn. Служит раскислителем при получении стали.

производство стали в конвертерах

Бессемеровский процесс. Чугун является очень хорошим литейным материалом, но ме­ханические свойства его невысоки, так как значительное содержание углерода придает чугуну хрупкость. Поэтому в настоящее время только 20—25% всего выплавляемого в доменных печах чугуна идет на чугунные отливки а 75—80% перерабатывается в сталь.

Процесс передела чугуна в сталь сводится к удалению приме­сей из чугуна, что осуществляется химическим связыванием этих примесей с кислородом и другими элементами.

Существуют три основных способа производства стали в конвертерах: бессемеровский, томасовскнйи кислородно-конвертерный.

Устройство бессемеровского конвертера. Бессемеровский процесс заключается в продувке расплавленного чугуна воздухом. Переме­шиваясь с жидким чугуном, кислород воздуха окисляет примеси чугуна, а также, в известной мере, и железо. По достижения требуемого содержания примесей продувку прекращают и полученную сталь разливают. Тепло, необходимое для повышения температуры ванны от точки плавления чугуна (1200°) до точки :плавления стали (около 1500°), получается за счет выгорания примесей чугуна, Таким образом бессемеровский процесс не требует затраты то­плива при условии, что исходным материалом является жидкий чу­гун. Продувка совершается очень быстро, в течение 12—15 мин. Регулируя состав исходного чугуна и режим продувки, можно получать сталь любого состава.

Бессемеровский    процесс осуществляется в особом приборе-конвертере. Ко­жух конвертера склепан из ли­стового железа и выложен внутри кислым и огнеупорным материалом, например, дина­сом. Жидкий чугун заливают из ковша через горловину 1 конвертера, наклоняя послед­ний в положение, показанное на рис.2.

Чугун заполняет выпуклую часть конвертера (пазуху 2) до уровня а—а; при этом 3 располагается над уровне чугуна. Затем пускают дутье и поворачивают конвертер в вертикальное поло­жение для продувки. Конвертер вращается на двух цапфах 4; одна из них сделана полой, и через нее дутье подводится по трубе к воздушной коробке, при­крепленной к днищу. Из воздушной коробки воздух поступает че­рез сделанные в днище отверстия – фурмы конвертера и проходит сквозь слой чугуна. Чугун не заливает фурмы, рас­положенные в днище конвертера, так как дутье подается под да­влением 2-2,5 ат.

В первоначальной конструкции, при малых размерах конвер­тера, для его наклона применялся ручной поворотный механизм 5, состоявший из пары шестерен и рукоятки, но вскоре для этой цели начали применять пневматическое устройство.

Современные конвертеры делаются с садкой до 30—40 т. Такой конвертер в разрезе показан на рис.3.

В начале продувки чугуна наиболее интенсивно окисляются кремний и марганец, в меньшей степени – углерод. С течением времени выгорание углерода усиливается, а кремния и марганца — уменьшается. Одновременно с примесями горит и железо, образуя закись железа, растворенную в металле. Поэтому по окончании продувки необходимо раскислять металл, что чаще всего осуществляется при помощи ферромарганца. Для разливки конвертер наклоняется в положение, показанное на рис.2.

Сырые материалы бессемеровского процесса. Бессемеровский цех обычно работает на жидком чугуне, получаемом из домен своего же завода. Чугун от доменное печи сливается в миксер большой емкости рис.4.

Кроме чугуна, в бессемеровском процессе применяют скрап, руду и ферросплавы.

Скрап. Во время продувки в конвертер добавляют иногда скрап (лом и отходы производства) н руду. К. скрапу предъявляются требования чистоты его в отношении серы и фос­фора, Обычно стремятся к тому, чтобы скрап имел меньше вредных примесей, чем выплавляемый продукт.

Руда. Руда должна содержать возможно больше железа и возможно меньше вредных примесей.