Другие предметы \ Технологии производства

Теория ковшевого рафинирования. Свойства агрегата ковш-печь Фирмы "Фаи Фукс". Механическое оборудование печи-ковша, страница 13

– 


хорошая способность к поглощению оксидных включений и серы Рисунок 15 представлена диаграмма шлаковых фаз с двумя зонами, в которых достигаются хорошие металлургические результаты. Зона (1) для сталей, успокоенных кремнием, зона (2) для сталей, успокоенных алюминием.

Рисунок 15: Диаграмма шлаковых фаз системы CaO-Al2O3-SiO2

В следующих зонах при данном составе ковшевого шлака достигаются хорошие металлургические реакции:

Сталь

Успок. кремнием

Успок. алюминием

CaO

%

50 - 60

55 - 65

MgO

%

6 - 8

4 - 5

Al2O3

%

15 - 25

20 - 30

SiO2

%

15 - 20

5 - 10

FeO + MnO

%

< 1

< 0,5

Таблица 5: Состав шлаков

В сумме  CaO, Al2O3 плюс SiO2 должно получиться около 90 %. Доля MgO в шлаке должна быть выше 5% , чтобы снизить износ огнеупорной футеровки. Кроме того, необходимо учитывать условия насыщения. В ковшах, футерованных алюминатом, для улучшения активности кислорода необходимо добавить в шлак MgO.

Для растворения синтетических шлаков в смесь добавляется до 1,5% флюсующей добавки (CaF2). Присадка шлаковой смеси производится после легирования. Смесь большей частью состоит из извести (CaO), и алюминатов (Al2O3). Если имеется доломитовая известь, то доля MgO должна составлять  не более 5%, так как повышенное содержание MgO в шлаке ведет к некачественному растворению шлака.

Плавиковый шпат (CaF2) из экологических соображений и в целях сохранения стойкости футеровки ковша лучше по возможности не использовать.

При производстве критических марок стали рекомендуется использовать предварительно расплавленные синтетические шлаки из-за низкого содержания водорода и их хорошей растворимости. Однако их применение ограничено высокой ценой на них.

Количество шлака

Чтобы накрыть электрическую дугу и защитить огнеупорный материал, необходимо около 10кг шлака на тонну стали. Длина электрической дуги определяется ее напряжением. Во избежание науглероживания и в зависимости от мощности и размера ковша рекомендуется установить длину электрической дуги от 50 до 120мм. Чем больше размер ковша, тем длиннее электрическая дуга.

Нельзя сильно увеличивать объем шлака, так как в этом случае неизбежны потери энергии через шлак.


3.4 Десульфурация

Сера, наряду с фосфором и газами, является одной из самых больших проблем при производстве стали. Сера полностью растворяется в жидкой стали. При остывании стали сера осаждается на границах частицы в форме FeS и образует эвтектику с низкой плавкой, которая при горячей деформации стали (800-1000°C) может привести к красноломкости.

Есть разные способы десульфурации стали, в агрегате печь-ковш десульфурация происходит через шлак:

a)  Через газовую фазу

Десульфурацию через газовую фазу можно представить в виде следующего уравнения.

[FeS]+{O2}=[Fe]+{SO2}

Эта реакция в незначительной степени наблюдается при производстве стали в конвертере, при транспортировке чугуна, а также при электрошлаковом переплаве.

b)  Через диффузионную компенсацию

По закону распределения Нернста сера, растворенная в одной фазе,  распределяется по следующей формуле в определенном соотношении на две взаимодействующие между собой фазы

                           cIIiI = const i ; PhasePhase III = SchmelzeSchlacke

ci

Распределение серы в равновесии, таким образом, постоянно. Пока не установится равновесие между ванной и граничащей фазой, например, шлаком, превращение осуществляется в виде:

[FeS] ⇒ (FeS)

Речь идет о чистой диффузии.

c)  Через металлы, имеющие более близкое химическое родство к сере, чем железо

[Fe]+[Me]=(MeS)+[Fe]

В данном случае подходят элементы, растворимые в железе.

По степени снижения эффективности: − церий  (Ce)

− кальций  (Ca)

Скачать файл