ШЛАКИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
ИСТОЧНИКИ ШЛАКА
Для окислительной атмосферы в сталеплавильном агрегате характерны процессы окисления железа и его примесей. В процессе плавки происходит постепенное разрушение футеровки агрегатов. При проведении различных технологических операций в процессе выплавки стали используют специальные добавки (флюсы). Образующиеся при этом более легкие, чем металл, соединения оксидов всплывают, формируя над металлической ванной слойшлака1. Основными источниками шлака являются:
1. Продукты окисления примесей чугуна и скрапа (кремния, марганца, фосфора, хрома и т. п. — SiO2, MnO, Р2О5, Сг2О3 и т. п.).
2. Продукты разрушения футеровки агрегата. Если футеровка агрегата выполнена из магнезита, то, разрушаясь постепенно, от плавки к плавке, она обогащает шлак MgO. Если футеровка магнезитохромитовая, то кроме MgO шлак обогащается таким соединением, как Сг2О3; если футеровка выполнена из дин'асового кирпича, то шлак обогащается SiO2 и т. д.
'В металлургии — расплав оксидов, покрывающий поверхность жидкого металла при металлургических процессах (от нем. Schlacke).
3. Загрязнения, внесенные шихтой (песок, грязь, миксерный шлак и т. п.). Песок и глина состоят в основном из SiO2 и А12О3; в миксерном шлаке часто содержится большое количество серы (в виде MnS).
4. Ржавчина, покрывающая скрап, особенно легковесный (стружка, кровельное железо и т. п.), — FeO, Fe2O3, Fe(OH)2.
5. Добавочные материалы и окислители (известняк, известь, боксит, плавиковый шпат, железная и марганцевая руда и т. п.) — источники СаСО3, CaO, A12O3) CaF2, Fe2O3, Fe3O4, MnO2 и т. п.
РОЛЬ ШЛАКА
Жидкий металл в процессе плавки и разливки постоянно находится в контакте со шлаком и взаимодействует с ним. Состав шлака, его температура, жидкоподвижность и другие параметры оказывают решающее влияние на процесс плавки и качество металла. Основная задача сталеплавильщика — удалить из металла вредные примеси (обычно это сера и фосфор). Задача решается путем перевода этих нежелательных примесей из металла в шлак и создания условий, препятствующих их обратному переходу из шлака в металл. Изменяя состав шлака, его свойства и температуру, можно также регулировать содержание в металле марганца, кремния, хрома и других примесей. Поэтому сталеплавильщик для выплавки качественной стали должен прежде всего получить шлак необходимых заданных состава и консистенции.
Обычно к сталеплавильному шлаку технологи предъявляют определенные требования.
1. Шлак должен обеспечивать необходимую степень удаления вредных примесей из металла.
2. В окислительные периоды плавки шлак должен обеспечивать интенсивный переход кислорода из атмосферы агрегата через шлак в металл.
3. В другие периоды, а также в ковше после выпуска плавки шлак должен препятствовать переходу кислорода из атмосферы в металл.
4. Шлак должен препятствовать процессам перехода газов (азота и водорода) из атмосферы в металл.
5. Удаляемый из агрегата шлак не должен содержать большого количества железа, так как в этом случае степень использования железа шихты снижается.
6. Во время плавки стали в подовых печах (нагрев сверху) шлак должен хорошо передавать тепло металлу.
7. Во время разливки шлак должен препятствовать охлаждению металла, находящегося в ковше, т. е. сдерживать температуру.
8. Во многих случаях к шлакам предъявляют дополнительные требования (например, к составу шлака, если его используют для изготовления строительных или других материалов, для дорожных покрытий, для известкования или удобрения почвы, для извлечения из металла таких ценных примесей, как ванадий, титан, хром и т.д.).
Из приведенного следует, что требования к шлаку разнообразны. Для получения шлака заданного состава в него вводят расчетное количество добавок (шлакообразующих материалов). В необходимых случаях прибегают к операции скачивания шлака, т. е. определенное количество шлака (иногда почти 100 %) удаляют (скачивают) из агрегата, а затем, вводя необходимое количество требуемых добавок, формируют (наводят) новый шлак заданного состава. Операция скачивания и обновления шлака может проводиться дважды, а в некоторых случаях и трижды.
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 3781;