Автор: Баптизмаиский В.И., Меджибожский М.Я., Охотский В.Б.

Издательство: Высшая школа

Год: 1984

Страниц: 343

Формат: DJVU

Качество: хорошее

 

Рассмотрено взаимодействие струй окислительного газа с конвертерной ванной при различных способах подвода дутья. Описываются окислительные процессы в зоне взаимодействия с позиций современной теории тепло- и массопередачи, динамика удаления примесей в ходе конвертерного передела, шлакообразование и растворение в ванне металлолома, тепловые процессы при продувке металла в конвертере. Излагается сущность современных модификаций кислородно-конвертерного процесса при переработке чугунов различного химического состава, в том числе донной и комбинированной продувки металла кислородом. Описаны методы повышения качества металла. Рассматриваются конструкции конвертеров, служба футеровки, вспомогательное оборудование. Изложены вопросы очистки отходящих конвертерных газов и использования их тепла. Описывается устройство современных цехов, их оборудование.

Для студентов н преподавателей металлургических вузов и факультетов, может быть также полезна инженерно-техническим работникам, квалифицированным рабочим металлургических и машиностроительных заводов, сотрудникам научно-исследовательских и проектных институтов.

 

В решениях XXIV—XXVI съездов КПСС кислородно-конвертерный передел признан одним из наиболее перспективных в сталеплавильном производстве. В настоящее время конвертерными способами выплавляется около 70 % мирового объема производимой стали. Согласно прогнозам, ведущее положение кислородно-конвертерный процесс сохранит по крайней мере до 1990 г. Он должен развиваться по пути строительства в первую очередь агрегатов крупной единичной мощности (до 400—450 т) в комплексе с машинами непрерывного литья заготовок.

Сущность всех конвертерных, в том числе кислородно-конвертерного, способов производства стали заключается в продувке жидкого металла окислительными газами.

Первым из конвертерных способов производства стали был бессемеровский процесс (1856 г.), осуществляемый в конвертере скислой футеровкой и продувкой чугуна снизу воздухом. Позже возник томасовский (1878 г.) —основной процесс с донной продувкой металла воздухом, предназначенный для передела в сталь чугуна с высоким содержанием фосфора, а в начале 50-х гг. XX в.— кислородно-конвертерный процесс с продувкой металла технически чистым кислородом сверху.

Конвертерные процессы выплавки стали, в первую очередь с использованием кислорода, получили широкое распространение в сталеплавильном производстве. В зависимости от необходимости дутье можно подводить к ванне сверху, снизу, сбоку или комбинированно, что обусловливает разнообразие технологических вариантов. Периодичность появления и промышленного внедрения новых модификаций конвертерных процессов в последнее время резко сократилась и составляет 10—15 лет. С начала 60-х гг. в отечественной и зарубежной металлургии исследуются различные методы производства стали из железной руды, металлизованного железорудного сырья и жидкого чугуна в агрегатах непрерывного действия. Наиболее разработанными и, по-видимому, перспективными с точки зрения промышленного освоения являются конвертерные варианты непрерывного способа получения стали. Согласно прогнозам, следует ожидать освоения промышленных агрегатов такого типа в 90-х гг. этого века.

Специфика научно-технической революции такова, что не исключена возможность появления в ближайшие 10—20 лет принципиально нового способа выплавки стали. Вероятно, им может стать процесс получения жидкой стали (или полупродукта) непосредственно из железорудного материала в агрегатах конвертерного типа.

Давно известные варианты конвертирования могут вновь стать ведущими, если в результате модификации будут воссозданы на качественно новом уровне. Так произошло с процессами донного дутья в результате замены используемого для продувки металла воздуха кислородом. Учитывая это, необходимо хорошо знать не только наиболее распространенные конвертерные процессы, но и те из них, которые сегодня кажутся устаревшими и даже бесперспективными, что поможет глубже разобраться в физико-химических явлениях конвертерных переделов и путем анализа сильных и слабых сторон каждого из них осуществить синтез новых перспективных процессов. В тот период, когда создавалась книга, начала широко изучаться возможность реализации и целесообразность применения комбинированных донно-верхней и донно-боковой продувок, которые удачно сочетали бы положительные особенности каждого из этих способов подвода дутья к ванне. В настоящее время донно-верхняя продувка в разных модификациях быстро распространяется в ряде стран.

Новые конструкционные и технологические решения в конвертерном переделе могут оказаться приемлемыми и для мартеновского процесса, который развивается главным образом по пути все более широкого применения кислорода, особенно для продувки ванны, и сближения с конвертированием. Примером тому может служить испытываемая глубинная продувка ванны кислородом в мартеновских печах, при осуществлении которой используется принцип защиты огнеупоров от воздействия реакционной зоны с помощью восстановительной или нейтральной среды, разработанный применительно к донной продувке металла кислородом в конвертере. Во многом к мартеновскому процессу с продувкой ванны кислородом применимы и развиваемые в пособии теоретические положения продувки конвертерной ванны.

Технология конвертерного процесса непрерывно совершенствовалась. Были разработаны технологические основы интенсификации продувки, методы управления технологическим и тепловым режимами плавки. Созданы и получили заметное развитие новые способы продувки конвертерной ванны кислородом (донный и комбинированный). Освоены технологии передела в конвертерах чугунов различного химического состава и выплавки ряда качественных и легированных сталей.

Специальный курс «Конвертерные процессы производства стали» должен содержать не только современные данные, но включать также вопросы перспективного развития теории и практики конвертерного производства. За время, прошедшее с момента выхода в свет учебного пособия «Конвертерные процессы производства стали» под редакцией В. И. Баптизманского (1970 г.), значительное развитие получили теоретические основы этих процессов, более подробно изучены гидродинамика конвертерной ванны, явления тепло-и массопереноса в ней, физическая химия окислительных процессов, динамика плавки, что нашло отражение в настоящем учебнике.

Книга состоит из трех разделов, в которых соответственно излагаются теория, технология плавки и конструкции конвертеров. Отдельные вопросы теории конвертерных процессов еще носят дискуссионный характер. При рассмотрении их авторы излагали точку зрения, представлявшуюся наиболее обоснованной. Некоторые новые кислородно-конвертерные процессы еще не до конца освоены в отечественной практике, поэтому их технико-экономические показатели являются ориентировочными. В третьем разделе учебника для полного представления о технологических особенностях процесса рассмотрены конструкции агрегатов и устройство цехов, в которых они действуют.

При создании книги авторы использовали опыт чтения лекций по курсу «Конвертерные процессы производства стали» в Днепропетровском и Ждановском металлургических институтах.