Фізична хімія шихтових матеріалів
Як металеву шихту використовують рідкий та твердий чавун і сталевий брухт. Чавун звичайно містить , до кремнію, по марганцю, до ,до і називається переробним (стара назва – мартенівський). У фосфористих чавунах (стара назва – томасівський) вміст фосфору досягає 2%, а вуглецю і кремнію зменшується. У природно-легованих чавунах містяться також підвищені концентрації
Температура, з якою чавун випускається з доменної печі, досягає 1450...1500°C. Проте під час передавання чавуну в сталеплавильний цех і зберігання його до початку плавки зазначена температура знижується до 1200...1400°C при температурі плавлення чавуну 1150...1170°C.
У чавуні розчинені водень і азот, наявні неметалеві включення, повною мірою впливає на якість сталі.
Сталевий брухт у переважній більшості маси відповідає хімічному складу сталі; останній на відміну від чавуну, що аналізується, н«» назначається і залишається невідомим. Це утруднює вибір співвідношення чавуну та брухту в шихті /шихтовка плавки/ і негативно впливає на результати процесу.
Для утворення основного шлаку як джерела оксиду кальцію використовують вапняк /переважно і вапно, що є продуктом випалу вапняка. Якщо в першому вміст становить 50%, то в другому. Вапно виготовляється з вапняку в шахтних або обертових печах при температурі 1200...500°C. Під час випалу утворюються і збільшуються за розміром зерна оксиду кальцію. Розмір зерна збільшуються від 1 до 20 мкм відповідно до підвищення температури випалу, що насамперед зменшує здатність вапна розчинятись у шлаці.
Густина вапняна дорівнює 2200...2900 кг/м3, вапна - 1200...1600 кг/м3, а пористість – відповідно 3-15 і 6-35%.
Реакційна здатність вапна визначається при взаємодії його порошка з водою.
У процесі взаємодії температура суміші підвищується і через деякий час досягав максимуму: для вапна з шахтних печей – через 5хв, а обертових – 2хв. Отже, останнє реакційноздатніше.
Для розрідження основного шлаку використовується плавиковий шпат, який має містити до 70% . Через дефіцитність цього шихтового матеріалу використовується також боксит, що містить . Але його розріджувальна здатність істотно менша, ніж плавикового шпату.
Як окислювальні матеріали в сталеплавильних процесах використовують залізну руду і продукти її переробки - окатиші та агломерат із різним вмістом , і . Густина цих матеріалів становить 5000...5200кг/м3, а температура плавлення досягає 1540…1560°C і зменшується зі зменшенням вмісту в них . Загальний вміст заліза в окислювальних матеріалах досягає 60-70%.
Іноді як окислювальний матеріал використовують окалину, що утворюється в процесі нагрівання прокатки металу і містить до 60% . На відміну від руди, розмір кусків якої досягає 3О мм, окалина має розміри від окремих часточок до кількох міліметрів, по утруднює її використання.
Для футеровки сталеплавильних агрегатів та допоміжного обладнання використовують вогнетриви різних типів.
До кислого типу вогнетривів належить динас, що містить понад 95% використовується для футеровки агрегатів кислого сталеплавильного процесу і в тих місцях футеровки основних агрегатів, що не контактують із ванною.
До основних вогнетривів належать магнезит, доломіт і хромомагнезитові або магнезито-хромітові вогнетриви. Магнезит містить понад . Використовують його для футеровки ванни мартенівської печі, а в окремих випадках - кисневого конвертера*
Доломіт є подвійним оксидом , який звичайно містить приблизно . Як зв’язуючі використовують продукти перегонки нафти: смолу або пек. Завдяки гігроскопічності доломіт найчастіше використовують у футеровці конвертерів.
Хромомагнезитові вогнетриви містять до та до , і використовують їх в окремих місцях футеровки мартенівських печей (склепіння, стіни, вертикальні канали тощо). Іноді хромомагнезит використовується для футеровки кисневих конвертерів.
Одним із вогнетривів є шамот, який містить переважно ,причому останнього – 20-50%. Шамот використовується в допоміжних видах футеровки конвертерів і в окремих місцях мартенівської печі, але переважно як футеровка обладнання для розливки сталі.
Для кожного виду вогнетривів визначають такі властивості, як вогнетривкість, температура деформації під навантаженням і термостійкість.
Вогнетривкість визначають як втрату його зразком первинної форми під дією власної ваги і є істотно меншою за температуру плавлення вогнетривів.
Температуру деформації під навантаженням визначають як температуру початку деформації вогнетривів під дією певного навантаження.
Термостійкість характеризує здатність вогнетривів витримувати великі коливання температур.
Для розкислення та легування сталі використовують феросплави, якіє металами системи залізо - елемент, потрібний для введення в сталь.
Найчастіше в сталеплавильному виробництві застосовують феромарганець, що містить 70-75% марганцю; феросиліцій, що містить 45, 65 та 75% кремнію; алюміній, який є технічно чистим металом; ферохром, що містить приблизно 70% хрому.
Крім того, виготовляють комплексні феросплави, що містять два або більше потрібних елемента, серед яких найпоширеніший силікомарганець, який містить 20% кремнію і 70% марганцю.
Густина феросплавів може бути меншою за густину сталі або перевищувати її, у результаті чого змінюється їх поводження під час використання. Таке саме стосується температури плавлення феросплавів.
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 498;