Прогрессивные технологии (стр. 4 из 4)

Поэтому примерно с начала нынешнего столетия основную массу стали выплавляли мартеновским способом (появился в 1864 г.) - менее производительным, но позволяющим выплавлять более качественную сталь. Кроме того, для выплавки мартеновской стали используется наиболее распространенный чугун (непригодный для бессемеровского и томасовского передела) и огромное количество вторичного металла - стального скрапа.

В 50-х годах XX в. появился новый, прогрессивный способ выплавки стали - кислородно-конверторный процесс. Благодаря значительным технико-экономическим преимуществам этот способ быстро получил очень широкое применение, вытесняя мартеновский способ в массовом производстве стали.

В настоящее время в мировом производстве около 40% стали выплавляют кислородно-конверторным способом и около 40% мартеновским способом; при этом за последнее время доля кислородно-конверторной стали непрерывно возрастает, а доля мартеновской стали сокращается.

Выплавка качественных сталей в электрических дуговых и индукционных печах началась в конце XIX-начале XX вв. Электросталь стоит дороже, но превосходит по качеству кислородно-конверторную и мартеновскую сталь; ее производство - около 20% от всей массы стали - непрерывно возрастает.

В связи с возрастающими требованиями к качеству стали все большее применение получает внепечное вакуумирование, рафинирование синтетическими шлаками в ковше и другие новые прогрессивные технологические способы. Сталь особо высокого качества выплавляют в вакуумных электрических печах, а также путем электрошлакового, плазменного переплава и других новейших методов.

Внедоменные способы производства железа (стали) - одно из перспективных направлений в металлургии. Для передела в сталь используют около 80% всего чугуна. Двухстадийная технология современного сталеплавильного производства: руда -> чугун -> сталь является технически несовершенной. С давних времен известна принципиально иная технология - получение стали из заранее восстановленного железа. Например, еще в VII - X в. высококачественную булатную сталь для холодного оружия получали плавкой железа с углеродсодержащими добавками в небольших тиглях. Из многочисленных разработанных и опробованных способов восстановления железа из руды некоторые нашли, хотя и ограниченное, промышленное применение. Перспективной является металлизация рудных окатышей для использования в производстве стали. В последние годы идет настойчивая работа по созданию сталеплавильных агрегатов непрерывного действия (САНД). По сравнению с другими сталеплавильными печами САНД имеют ряд технико-экономических преимуществ: увеличение производительности, уменьшение технологических отходов, улучшение качества металла и т. д.

Принципиальная схема сталеплавильного агрегата непрерывного действия (САНД): 1 - печь или вагранка для плавки чугуна и скрапа; 2 - миксер; 3 - дозатор; 4 - агрегат для удаления серы; 5 - агрегат для удаления кремния, марганца, фосфора; 6 - агрегат для обезуглероживания; 7 - вакуум-аппарат; 8 - агрегат для легирования; 9 - ковш для стали

Технологические процессы в САНД могут быть много- и одностадийные. В многостадийных процессах отдельные технологические операции: десульфурацию, обезуглероживание и др. выполняют в последовательно расположенных частях агрегата.

Принципиальная схема одного из вариантов многостадийного отечественного САНД показана на рисунке. В печи (или вагранке) 1 плавят чугун и стальной скрап. Расплав непрерывно (или порциями) сливается в миксер 2, когда из одного миксера с помощью дозатора 3 порция расплава поступает в агрегат 4, второй миксер наполняют.

В агрегате 4 удаляют серу, например, обработкой пылевидной известью в струе азота; в агрегате 5 происходит удаление кремния, марганца и фосфора путем продувки кислородом (или воздухом) с добавками пылевидной извести и руды. В агрегате 6 чугун (~3% С) обезуглероживают продувкой кислородом; полученная сталь перетекает в вакуум-аппарат 7, где происходит ее раскисление и дегазация, и далее в агрегат 8, где в металл вводят легирующие элементы в расплавленном или гранулированном виде. Готовая сталь собирается и некоторое время отстаивается в ковше 9.

Примером одностадийного САНД может быть процесс «струйного рафинирования», разработанный в Англии. Вокруг свободнопадающей струи чугуна создают кольцевую струю кислорода с добавками тонкоизмельченной извести. Металл «разбивается» на мелкие капельки (1 - 2 мм). Благодаря огромной поверхности контакта выгорание углерода и другие реакции происходят с очень большой скоростью (например, обезуглероживание - около 3% С/с). Капельки металла дополнительно рафинируются, проходя через слой вспененного шлака. Из нижней части агрегата металл непрерывно выпускают в сталеразливочный ковш или в УНРС; шлак непрерывно удаляется в шлаковню.

Широкую известность получила конструкция САНД, разработанная Французским институтом черной металлургии 1RSID. Агрегат состоит из трех частей: реакционной камеры, отстойника и камеры доводки.

В настоящее время САНД различной конструкции осваиваются и отрабатываются в заводских условиях.

Список литературы.

1. Когановский А.М., Семенюк В.Д. Оборотное водоснабжение химических предприятий. – К.:Будывельник, 1975. – 230с.

2. Г.И. Николадзе, Д.М. Минц, А.А. Кастальский Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. – М.: Высшая школа, 1984. – 368с.;

3. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения. – М.: Стройиздат, 1988.- 400с.

4. Очистка и использование сточных вод в промыленном водоснабжении/А.М. Когановский,Н.А. Клименко, Т.В. Левченко – М.: Химия, 1983г – 286с.

5. Генель Л. С, Галкин М. Л., Ингибирование коррозии изделий из черных сталей. // Консруктор. Машиностроитель. - 2007, №2, стр.22

6. Никифоров В.М. “Технология металлов и конструкционные материалы” 6-е изд., М., Высшая школа, 1980

7. ЦНИИпроектстальконструкция “Антикоррозионная защита металлических

конструкций”, М., 1975

8. Ольга Фомина Информационно-аналитический пакет "Российский рынок металлов" 03.10

9. В.Ф.Князев, А.И.Гиммельфарб, А.М.Неменов. «Бескоксовая металлургия железа.» Металлургия, 1972 г.