Металлургия и основы металлургического производства: Курс лекций, страница 6

FеО + Мn = Fе + МnО + 24 047 кaл.

Марганец применяется в виде ферромарганца, зеркального чу­гуна, а при совместном раскислении с кремнием – в виде силикошпигеля. Образующуюся закись марганца МnО легко удаляется из металла при наличии кремнезема SiO2, с которым она образует марганцовистый силикат.

Комплексные раскислители применяются не только для раскисления стали, но и для возможно полного удаления из нее про­дуктов раскисления.

В качестве комплексных раскислителей обычно пользуются упо­мянутым уже силикошпигелем, содержащим 20% Мn и 10% Si и сплавом АМS, полученным путем сплавления ферромарганца, ферросилиция и алюминия. Такой распространенный раскислитель, как ферромарганец, строго говоря, тоже является комплексным, так как помимо марганца, содержит кремний и углерод.

Чугун. Томасовский чугун, вследствие высокого содержания в нем фосфора, плавится при более низкой температуре (1050—1100°}, чем бессемеровский. Из миксера томасовский чугун поступает в конвертер при температуре 1200° и не выше 1250°.

Скрап должен содержать минимальное количество серы, так как она трудно удаляется,

Железная руда также должна содержать как можно меньше серы, быть по возможности сухой, удобовосстановимой и не слишком мелкой.

Известь должна быть свободной от серы. Содержание СаО в ней должно быть максимальным, а кремнезема и глинозема — минимальным. Известь должна быть свежеобожженной и без мелочи.

Основные особенности томасовского процесса. Производство стали томасированием аналогично производству ее бессемерованием. Главное различие заключается в замене кислой футеровки конвертера на основную. Второе разли­чие состоит в том, что при томасированни в конвертер вводят в качестве флюса обожженную известь СаО (в бес­семеровании флюсы не применяются). После загрузки извести в конвертер зали­вают чугун. Во время процесса образу­ющаяся при окислении фосфора фосфорная кислота (фосфорный ангидрид Р2О5) связывается известью и удаляется в шлак. Томасовский шлак содержат весь находившийся в чугуне фосфор в вида фосфорнокислого кальция Р2О5×4СаО и является ценным удобрением для сель­ского хозяйства.

В начале продувки, как и при бессе­меровском процессе, горят кремний, мар­ганец и железо, частично также углерод. После повышения температуры металла усиливается горение угле­рода, и когда содержание его понижается до сотых долей про­цента, начинается энергичное горение фосфора, заканчивающееся в течение 2—3 мин. При необходимости изготовить сталь с боль­шим содержанием углерода, ее науглероживают по окончании продувки и после спуска шлака.

В томасовском процессе, как и в бессемеровском, можно раз­личить три периода. Но существенная разница между обоими про­цессами заключается в том, что в бессемеровском процессе основ­ная масса тепла получается н первом периоде (происходит резкий подъем температуры ванны), тогда как в томасовском процессе имеет место двойной подъем температуры: в первом периоде и в третьем периоде, когда горит фосфор. Так как томасовский чугун содержит небольшое количество кремния, то очевидно, что подъем температуры в первый период томасирования будет не­большой. Наибольшее количество теплоты ванна получает в третьем периоде. На рис.6. показана диаграмма изменения состава металла и его температуры при томасовском процессе.

производство стали в мартеновских печах               

                        Устройство мартеновской печи. Мартеновская печь показана на рис.7. Рабочее пространство 1 печи ограничено сводом, спереди и сзади – передней и задней стенками, снизу – подом, образующим ванну для расплавленного металла и шлака. Справа и слева к рабочему пространству печи примыкают головки 2 с клапаном 3 для газа и канала 4 для воздуха. Каналы заканчиваются воздушными окнами 5 и газовыми 6, обращенными к рабочему пространству. Мартеновская печь снабжается устройствами для подогрева воздуха, называемыми регенераторами. Регенераторы имеют насадку кауперов доменной печи. Продукты сгорания топлива, покидающие пространство печи имеют высокую температуру. Они направляются в регенераторы, в которых, соприкасаясь со стенками насадок, нагревают их и затем уходят в дымовую трубу. Когда насадка нагреется, регенератор пере­ключается на нагрев воздуха (или газа). Таким образом, регене­раторы работают попарно – один нагревается продуктами сгора­ния, а второй, ранее нагретый, нагревает воздух. Если печь рабо­тает на газе, она должна иметь также два газовых регенератора. Печи, работающие на мазуте, имеют только два воздушных реге­нератора.