Ферросплавы служат для раскисления стали после продувки.
Качество бессемеровской стали зависит от качества исходного чугуна, так как фосфор и сера не могут быть удалены из пего при бессемеровском процессе н целиком переходят в сталь. Металл при этом получается с пониженными механическими свойствами. Отсюда ясно, что бессемерование можно применять лишь в том случае, когда исходная руда содержит небольшое количество фосфора и серы.
На рис.5. приведена диаграмма изменения состава металла н его температура в бессемеровском процессе.
Описание процесса бессемерования. В бессемеровском процессе можно различить три периода.
Первый период. При продувке чугуна нормальной температуры и состава раньше, всего интенсивно горят кремний, марганец и железо; углерод горит слабо. Начало продувки обыкновенно сопровождается выбросом искр капелек чугуна, сгорающих в воздухе. Значительное искрообразование является следствием малой подвижности относительно еще холодного чугуна.
Выходящие из конвертера газы содержат максимальное количество азота (в это время выделяется до 90% азота, выделяемого за весь период продувки). В газах содержится также некоторое количество углекислоты, свободного кислорода, водорода и окиси углерода. Количество последней не велико, поэтому, газы мало светятся и плохо горят при выходе из реторты. Выделяющееся при реакциях окисления марганца и кремния в большом количестве тепло в течение первого периода интенсивно подогревает металлическую ванну.
Второй период. После того как (при нормальном течении процесса) выгорающие кремний и марганец подогревают ванну, горение углерода усиливается, что и характеризует начало второго периода, который проходит очень интенсивно. Во втором периоде значительного подъема температуры ванны не наблюдается.
Состав газов, выделяющихся во втором периоде, резко отличается от состава газов первого периода. В них появляется большое количество окиси углерода (до 37%). В ванне развивается реакция восстановления железа из его закиси углеродом. Видимым признаком второго периода является ослепительно белое пламя горящей окиси углерода.
В конце второго периода пламя уменьшается вследствие замедления выгорания углерода.
Третий период или период дыма. Во время третьего периода снова начинают интенсивно гореть оставшийся марганец и кремний. Кроме того, усиленно горит железо и догорает углерод. Из горловины идет бурый дым; такая окраска дыма объясняется присутствием в нем окислов железа и марганца. Обычно третий период длится меньше 1 мин.
Продутый металл после раскисления разливается по изложницам для получения стальных слитков.
Томасовский процесс. Необходимость использования для производства литой стали фосфористых руд, месторождения которых довольно распространены, заставила искать такое видоизменение конвертерного процесса, при котором можно было бы удалить фосфор из расплавленного металла, т.е. переводить фосфорную кислоту и связанное с конвертерными шлаками состояние. Для этого шлаки должны быть основными, а вследствие этого и футеровка конвертера должна быть также основной, а не кислой (динасовой), иначе ее будет быстро разъедать основной шлак.
Способ переработки чугуна в конвертерах с основной футеровкой получил название томасовского процесса.
Сырые материалы томасовского процесса. Сырыми материалами томасовского процесса кроме чугуна являются скрап, известь, железная руда и ферросплавы.
Раскисление стали. По окончании плавки полученную сталь нельзя сразу разлить по изложницам, так как, во-первых, она не всегда имеет требуемое для изготовляемого сорта содержание углерода, во-вторых, содержит недопустимо большое количество кислорода в виде закиси железа.
Присутствие закиси железа, растворенной в стали, вызывает хрупкость металла на холоде и при красном калении. Последнее приводит к надрывам стали при прокатке и ковке. Закись железа появляется в результате окисления железа при продувке. Для восстановления железа из его закиси производится расселение, являющееся последней операцией в процессе получения жидкой стали. Для раскислення стали пользуются главным образом углеродом, марганцем, кремнием и алюминием. Наиболее употребительным раскислителем является марганец. Раскислеиие марганцем протекает по реакции:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.