Санкт-Петербурзький державний політехнічний університет.

Факультет технології та дослідження матеріалів.

Звіт по общеметаллургіческой практиці.

Виконав студент групи 4065/2

Жаворонков С. В.

Санкт-Петербург

2002

Зміст.

Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

Доменне виробництво ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6

Доменний процес ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7

агломераційного виробництва ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .8

Коксохімічне виробництво ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 11

Сталеплавильне виробництво ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12

Киснево-конвертерне виробництво ... ... ... ... ... ... ... ... .13

Мартенівське виробництво ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14

електросталеплавильного виробництва ... ... ... ... ... ... ... ... .. 15

Електрошлаковий переплав ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 21

Обробка металів тиском ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21

Порошкова металургія ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23

Термообробка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26

Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28

Література ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29

Введення.

Роль і значення чорної металургії визначаються в першу чергу тим ,що вона служить фундаментом для розвитку машинобудування.

Чорна металургія охоплює весь процес від видобутку і підготовкисировини, палива, допоміжних матеріалів до випуску прокату з виробамиподальшого переділу. До її складу входять: видобуток, збагачення та агломераціязалізних, марганцевих і хромітових руд, виробництво чавуну, доменнихферосплавів, сталі і прокату; виробництво електроферосплавів; вториннийпереділ чорних сплавів; коксування вугілля, виробництво вогнетривів; видобутокдопоміжних матеріалів (флюсових вапняків, магнезиту та ін); випускметалургійних виробів виробничого призначення. У цьому комплексістрижнем служить власне металургійний переділ (чавун-сталь-прокат).
Решта виробництва - суміжні, супутні.

Росія з виплавки чорних металів у кінці 80-х років займала другумісце після Японії. Потім відбувся спад виробництва у зв'язку із загальноюкризовою ситуацією.

У 1994 р. Росія дала 36,1 млн. т чавуну, 48,8 млн. т сталі, 35,8млн. т готового прокату, 3,6 млн. т сталевих труб. Видобуток залізної рудисклала 73,3 млн. т, а виробництво коксу - 25,4 млн. т.

Для чорної металургії, що включає кілька переділів, особливоактуально вдосконалення технологічної структури виробництва. Росія,де чорна металургія історично грала пріоритетну роль, помітновідстала за останній час від США і Японії в перебудові технологічноїструктурі. Це тим більш важливо враховувати, тому що металургійневиробництво саме в силу специфіки технології володіє значноюінерційністю.

В Японії, наприклад, із загального обсягу виплавки стали понад 2/3приходиться на киснево-конвертерну і близько 1/3 - електросталь, амартенівський спосіб давно вже припинив своє існування. Тим часом у насвін досі панує, даючи більше 1/2 сталі, а електростальстановить тільки 15% її сумарного виробництва.

Винятково важливо освоєння у промислових масштабах технологіївиробництва одержання заліза з руд методом прямого відновлення. Натериторії Курської магнітної аномалії (КМА) в даний час вже діє
Оскольський електрометалургійний комбінат, проектна потужність якого 5млн. т металлізованних окатишів і 2,7 млн. т прокату в рік.

За рівнем концентрації виробництва чорних металів Росія випередилабагато промислових розвинені країни, у тому числі США. Понад 3/4 чавуну і
2/3 сталі, приблизно 3/5 прокату випускаємо ми підприємствами з щорічноюпродуктивністю понад 3 млн. т кожне.

На восьми найбільших підприємствах - Магнітогорському,
Нижньотагільський, Челябінськом і Орсько-Халіловську (Урал), Череповецькому
(Північ), Новолипецькому (Центрально-Чорноземний район), Західно-Сибірському і
Кузнецькому (Західний Сибір) комбінатах - проводитися 9/10 всього чавуну,понад 4/5 сталі (у тому числі вся конвертерному і понад 4/5 розливається на
МБЛЗ) і понад 4/5 - прокату. Ці підприємства переробляють понад 9/10залізної руди, 2/5 вторинної сировини.

Характерно також сильно розвинене виробниче комбінування.
Особливо велику вигоду дає комбінування металургійного переділу зкоксуванням вугілля. У Росії понад 95% усього коксу випускаєтьсяметалургійними заводами. Сучасні великі підприємства чорноїметалургії за характером внутрішніх технологічних зв'язків представляютьсобою металургів-енергохіміческіе комбінати.

Комбінати - основний тип підприємств чорної металургії більшостііндустріально розвинених країн. У Росії підприємства з повним циклам даютьприблизно 9/10 чавуну, сталі і прокату. Крім того, є заводи, що випускаютьчавун і сталь або сталь і прокат (включаючи трубні і метизні заводи), атакож роздільно чавун, сталь і прокат. Всі підприємства без виплавки чавунувідносяться до так званої передільної металургії. Особливе положення потехніко-економічними параметрами займають підприємства зелектрометалургійним виробництвом сталі і феросплавів. Нарештівиділяється (виробництво сталі і прокату намашинобудівних заводах).

Чорна металургія з повним технологічним циклом є важливимрайонообразующім фактором. Крім численних виробництв, що виникають наоснові утилізації різного роду відходів при виплавки чавуну і коксуваннівугілля, вона притягує до себе супутні галузі.

Найбільш типові супутники чорної металургії: а) тепловаелектроенергетика, перш за все установки, які входять до складуметалургійних комбінатів і можуть працювати на побічну паливі (надлишкидоменного газу, коксик, коксовий дріб'язок); б) металомісткої машинобудування
(металургійне і гірське устаткування, важкі верстати,металоконструкції, локомотива та ін.)

Металургія повного циклу, передільна металургія і за умовами розміщення відрізняються один від одного. У розміщенніметалургії повного циклу особливо велику роль відіграє сировина і паливо, наякі приходиться 85-90% всіх витрат з виплавки чавуну, з них приблизно
50% - на кокс і 35-40% - на залізну руду. Практично на 1 т чавунувитрачаються 1,2-1,5 т вугілля (з урахуванням втрат у процесі збагачення ікоксування), не менше 1,5 т залізної руди (в залежності від змісту),понад 0,5 флюсових вапняків і до 30 м3 оборотної води. За сучаснихмасштабах металургійного виробництва все це свідчить про важливістьвзаємного транспортно-географічного положення сировинних і паливних баз,джерел водопостачання та допоміжних матеріалів. Особливо велика рольсполучень залізних руд і коксівного вугілля.

Розвідані запаси залізних руд за категоріями А + В + С (на 1 січня
1991 р.) складає в Росії 55,6 млрд. т. З цієї кількості майже 4/5приходиться на європейську частину і Урал, решта - на східні райони.

Основні ресурси залізних руд зосереджені в межах КМА (21,6млрд. т), де знаходяться такі родовища світового значення, як
Лебединське, Стойленський, Михайлівське і Яковлевська. Великі залізорудніресурси Уралу (майже 7,5 млрд. т), в межах якого особливо виділяється
Качканарський група родовищ (3,5 млрд. т).

На третьому місці - Східна Сибір (5,3 млрд. т) з Коршуновський і
Рудногорскім родовищами в Ангаро-Ілімському басейні і Абаканськийгрупою родовищ. Потім ідуть Далекий Схід (4,5 млрд. т), Північнийрайон (2,8 млрд. т), де відомі Ено-Ковдорское, Костамукшское та іншіродовища, і Західний Сибір (1,8 млрд. т).

Найбільш значні ресурси марганцевих руд представлені Західної
Сибіру (Усинську родовище), а хромітових руд - на Уралі (родовище
Сара).

З виробництва товарної залізної руди (головним чином у виглядіагломерату, концентрату І окатишів) різко виділяється Центрально-Чорноземнийрайон (понад 2/5 загального обсягу). Інша кількість приходиться на Урал
(1/5), Північний район (1/5), Східну і Західну Сибір.

Разом із залученням в оборот бідних руд, особливо залізистихкварцитів, розширився фронт відкритого видобутку металургійної сировини. Уданий час у такий спосіб розробляють понад 4/5 усіх залізних руд.

Чорна металургія з повним технологічним циклом тяжіє взалежно від економічної доцільності до джерел сировини (Урал,центральні райони європейської частини) і паливних баз (Кузбас) або,нарешті, до пунктів, що знаходяться між ними (Череповець).

передільна металургія орієнтується в основному на джерелавторинної сировини (відходи металургійного виробництва, відходи відспоживаного прокату, амортизаційний лом) і на місця споживання готовоїпродукції, оскільки найбільша кількість металевого брухтунакопичується в районах розвиненого машинобудування. Ще тіснішевзаємодіє з машинобудуванням.

Особливими рисами розміщення відрізняється виробництво феросплавів іЕлектросталь. Феросплави - сплави заліза з легуючими сплавами
(марганцем, хромом, вольфрам, кремнієм тощо), без яких взагалінеможливий розвиток якісної металургії, - отримують в доменних печах іелектрометалургійним шляхом. У першому випадку виробництво феросплавівздійснюється на металургійних підприємствах повного циклу, а також здвома (чавун-сталь) або одним (чавун) переділом, у другому - їхвиробництво представлено спеціалізованими заводами.

Електрометалургія феросплавів з-за високих витрат електроенергії
(до 9 тис. кВт год на 1 т продукції) оптимальні умови знаходить у тихрайонах, де дешева енергія поєднується з ресурсами легуючих металів
(наприклад, Челябінськ). Виробництво Електросталь розвинене в районах,мають в своєму розпорядженні необхідними джерелами енергії і металевого брухту.

При всі зміни, що відбулися у розміщенні виробництва у зв'язку зосвоєнням нових джерел сировини і палива в різних районів країни, Уралпродовжує зберігати позиції найбільшої металургійної бази Росії.
Друге і третє місця ділять Центр і Сибір з Далекому Сходом. На четвертомумісці знаходиться Північний район.

Доменне виробництво.

У техніці, побуті, сільському господарстві чорні метали та їх сплави знайшлишироке застосування. Особливе значення мають сплави заліза з невеликимкількістю вуглецю та інших елементів. Залежно від змістувуглецю чорні метали діляться на залізо (технічне) до 0,15% [C], стальдо 1,7% [C], чавун до 7% [C]. Частка чорних металів становить близько 95% відзагального обсягу виробництва металів. Це обумовлено двома факторами. По -перше, в земній корі міститься велика кількість руд (оксидів заліза),а вартість одержання чавуну і сталі відносно не велика. По-друге,чорні метали задовольняють більшості вимог, що пред'являються доконструкційних матеріалів. Різноманітність властивостей сталей пов'язано з введеннямв них різних легуючих елементів, а також з термообробкою.

Залізо в природі, як було сказано вище, зустрічається тільки у вигляді руд
- Сполук заліза з іншими хімічними елементами, частіше за все зкиснем. Витяг заліза з руди вимагає вирішення двох завдань:вилучення заліза з його оксидів, і відділення відновленого заліза відпорожньої породи. Основним агрегатом для видобування заліза з руди єдоменна піч. За принципом роботи вона є шахтної піччю, ті вонавитягнута уздовж вертикальної осі. Горизонтальне перетин печі представляєсобою коло, у вертикальному перетині піч складається з п'яти зон. Верхняїї частина, що служить для завантаження шихти, називається колошником. Основнийчастиною печі є шахта, що має форму усіченого конуса. Сама широкачастина (у формі зворотного усіченого конуса) переходить у горн. У верхнійчастині горна є велика кількість розташованих рівномірно покола фурменних отворів, через які в піч потрапляє повітря. Унижній частині горна є кілька отворів для випуску чавуну.

Матеріал для футеровки печі має високі теплоізоляційнівластивостями для забезпечення мінімальних втрат тепла через стінки. Також,він досить міцний, щоб протистояти механічних дій печі.
Такими властивостями володіє вогнетривкий матеріал - шамот.

Доменний процес.

Під час завантаження сировини на колошником, матеріали потрапляють в область низькихтемператур - 200-300 (С. У міру опускання матеріалів температура росте ідосягає максимальної (1900-2100 (С) на рівні фурм і в горні знижується до
1450 (С.

На рівні фурми розпечений кокс згоряє в струмені гарячого повітря звиділенням великої кількості тепла.

С + О = 2СО2 + Q

що утворюється СО2 реагує з твердим вуглецем коксу івідновлюється до СВ. Реакція йде з поглинанням тепла.

СО2 + С = 2СО-Q

Зустрічаючи руду, СО відновлює оксиди заліза, перетворюючись на СО2.

Відновлення заліза оксидом вуглецю називають непрямимвідновленням. Прямим відновленням називають відновлення твердимвуглецем коксу:

FeO + C = Fe + CO-Q

Після завершення процесу відновлення при t = 1300-1400 (C залізознаходиться у твердому стані і має вигляд простий губчастої маси.

Освіта шлаку знижується в області распар при t = 1200 (C, колипуста порода сплавляється з вапном. Утворюється шлак стікає у горн,накопичується під шаром чавуну і періодично випускається через жужільнустрічку.

Чавун з печі випускають 4-6 разів на добу через чавунні річки. Чавунстікає в чугуновозні ковші місткістю до 100 тонн, в яких зазалізничних колій направляється на розливну машину, або, у випадкупереділу в сталь, його зливають у спеціальні скарбнички-міксери, витримка вяких забезпечує вирівнювання складу чавуну.

розливних машин - це замкнутий конвеєр із чавунних форм, вякі зливається чавун. Залитий чавун охолоджується, твердне, післячого горна перекидаються, і чавунні чушки масою до 55 кг відправляютьсяна інші заводи.

Основними показниками роботи доменної печі є коефіцієнтвикористання корисного об'єму і витрата коксу на 1 тонну виплавленогочавуну. Чим менше КІПО, тим краще працює доменна піч, тим більшефорсовано ведеться плавка. Значення КІПО лежить в інтервалі від 0,4 до 0,7 ізалежить від вмісту заліза в руді, підготовки шихтових матеріалів і сортувиплавлюваного чавуну. Вихідні матеріали для доменного виробництва: руда,флюс, паливо і повітря.

агломераційного виробництва.

Винахід агломераційного процесу пов'язують з іменами Геберлейна і
Гунтінгтона, що взяли в 1887 р. Патент на «екзотермічний процесзгрудкування пилуватих руд у суміші з коксик, здійснюваний шляхом прососаповітря через шар зверху вниз ». Не менш важливою датою в історіїагломерації є і 1911 р. - дата пуску перших стрічковоїагломераційної машини Дуайт-Ллойда в Бердаборо (США). Надалі процесагломерації залізних руд набув значного поширення, і до 1963світове виробництво агломерату досягло 190 млн. т на рік [1]. Надаліспостерігається тенденція до збільшення цієї цифри.

Царська Росія мала у своєму розпорядженні невеликими агломераційних установками,побудованими в 1906 р. на Таганрозькій заводі і в 1914 р. на Дніпровськомузаводі. У 1925 р. в Радянському Союзі був пущений перший агломераційний цех,побудований за системою AIB, а в 1930 р. - перший стрічкова машина на заводіім. Войкова в Керчі. У 1961 р. на агломераційних фабриках Радянського Союзубуло вироблено 74,2 млн. т агломерату, у тому числі 73 млн. тофлюсовані агломерату. Частка агломерату в рудної частини шихти доменнихпечей Радянського Союзу наближалася до 80%, і ця цифра не булаграничною.

Мета агломерації полягає в згрудкування пилуватих руд, колошниковийпилу і частково концентратів збагачення руд. При завантаженні цих видів сировини вдоменну піч без попереднього згрудкування значна частина пилуватихматеріалів виноситься з печі газами. Частина створює в печі вельмищільний стовп шихти з мінімальною газопроникністю. Інтенсивністьдоменної плавки різко знижується, хід печі робиться нестійким.

У ході агломерації із шихти можуть бути вилучені багато шкідливі домішки,в тому числі і сірка. Ця сторона процесу може в окремих випадкахвважатися найбільш важливою, тому що переробка сірчистої руди в доменнійпечі пов'язана з погіршенням техніко-економічних показників плавки.
Виявляється вигідним дробити кусковатую сірчистий руду і знову піддаватиїї згрудкування шляхом агломерації, видаляючи при цьому з руди більшу частинусірки.

Незважаючи на появу численних різновидів, і видозмінпроцесу спікання руд, осн?? вная схема агломераційного процесу практичноне змінилася за 75 років, що минули з часу його винаходу. Початкупроцесу передує дозування пилуватих компонентів, що входять до складурудної частини шихти, а також коксик, вапна або вапняку. Співвідношенняміж складовими в шихті можуть бути визначені розрахунковим шляхом. Відзначимо,що ефективність агломераційного процесу значно знижується приспіканні надмірно дрібних концентратів, якщо вони не підданіпопередньою огрудкування.

Сучасне доменне виробництво пред'являє до залізоруднимматеріалами дуже високі вимоги. Шихтові матеріали повинні мати:високий вміст заліза, або мінімальний вміст порожньої породи; низькуконцентрацію домішок; оптимальний розмір шматком (до 20 мм); достатньовисоку міцність; постійна хімічний склад великих мас шихтовихматеріалів.

Залізняк - гірська порода, що містить залізо в такій кількості,при якому її технічно і економічно вигідно переробляти. Рудаскладається з суміші залізовмісних матеріалів з порожньою породою, до складуякої входять різні сполуки: кремнезем (SiO2), глинозем (Al2O3, CaOі MgO). Важливу роль відіграє відновлюваністю руди, яка визначаєтьсяшвидкістю відновлення з неї заліза і залежить від природи FeO, щільностіі пористості руди. Чим щільніше і пористі руда, тим гірше їївідновлюваністю.

Основними операціями підготовки руд до плавці є дроблення,сортування, збагачення, випалення та спікання.

Метою збагачення руд є видалення порожньої породи і підвищеннявмісту заліза. Збагачення набуває все більшого поширення. Длязбагачення залізних руд застосовують промивання та магнітну сепарацію, якаполягає в приміщенні в магнітне поле досить подрібненої руди; магнітпритягує частинки руди, що містять оксид заліза і володіють магнітнимивластивостями від порожньої немагнітному породи.

Отримані після збагачення руд тонко подрібнені концентрат неможуть бути спрямовані безпосередньо в доменну піч, тому що вони незабезпечують високу газопроникності шихти. Перетворення дрібних частинокрудних концентратів в більші шматки становить основну метупроцесів згрудкування.

агломераційна шихта включає наступні компоненти:

Рудна частина (концентрат або руда 5-6 мм).

Паливо (дрібний кокс до 3 мм, іноді з добавкою кам'яного вугілля)зміст 36%.

Флюс 5-10% (вапняк 0-3 мм, для того, щоб протягом короткогоперіоду агломерації він встиг розкластися). За рахунок CaO поліпшується роботадоменних печей і зменшується питома витрата коксу.

Добавки (колошниковий пил, окалина та ін) Зміст менше 5%.

Повернення (дрібний агломерат від попереднього спікання розміром 0-6 мм) .
Вміст у шихті 20-30%.

Вода 5-8% для поліпшення процесу грануляції дрібних частинок шихти.

Ці матеріали змішуються і подаються в агломераційній машину. Вонаскладається з великої кількості паллетспекательних візків з отвором у днище,рухаються по напрямних рейках. У завантаженої палеті після запалюваннягазовими пальниками починається горіння палива, причому фронт горінняпоширюється зверху вниз. Повітря просасивается крізь шар шихтизавдяки дії спеціальних вакуумних пристроїв - експаустеров.
Температура в шарі шихти 1300-1600 (С. В результаті відновленняутворюється:

У зоні горіння Fe2SiO4 плавиться (t = 1209 (C) і змочує зерна шихти,завдяки чому при охолодженні утворюється тверда пориста маса - агломерат
(має хорошу відновлюваністю і високу міцність).

Коксохімічне виробництво.

Паливо виконує три основні функції:

Теплову (джерело тепла, необхідний для розігріву рудних матеріалівдо високої температури, що забезпечує інтенсивне протікання хімічнихреакцій і плавлення чавуну і шлаку).

Фізичну (забезпечує високу газопроникність стовпа шихти) =>паливо має бути твердим і кусковим матеріалом. З метою отриманнямаксімальног кількості тепла при горінні паливо повинно мати високузміст нелетучих вуглецю та мінімальна кількість золи. Так яквідновного характеру доменної плавки не дозволяє горіти Н2 =>необхідно високе співвідношення З: Н. Паливо повинно містити мінімальнуможливу кількість домішок (зокрема S).

Хімічну (основний хімічний реагент-відновник Fe).

Цим умовам задовольняють більшою мірою тільки два видиштучно приготованого палива: деревне вугілля і кокс.

Кокс, що виходить сухою перегонкою, при 1000-1200 ° С без доступуповітря, деяких сортів кам'яного вугілля, називають коксівним. Привидаленні летких речовин в спеціальних коксових печах відбувається спікання,тривалість якого складає 15-20 ч. Перед коксуванням вугілля проходитьпідготовку, яка полягає в подрібненні в щокові Дробарки до крупностізерна 2-3 мм, збагаченні і змішуванні. Спеченого пориста маса коксу привиділення газів розтріскується і розпадається на шматки. Виділяється газзбирається і прямує в хімічне відділення, де з нього витягаютьтакі цінні хімічні продукти як бензол, аміак та ін Після цьогококсовий газ використовують як паливо.

Хімічний склад металургійного коксу в залежності відродовища вугілля становить,%: [С] = 80-90 зола 8-12; [S] = 0,5-2 вологадо 5; [Р] = 0,04 летючих 0,7-1,2.

Сталеплавильне виробництво.

У 1855р. Бессемер запропонував продувати рідкий чавун у конвертері зкислої футеровкою, повітрям через днище.

У 1864г. брати березня здійснить плавку з чавуну і залізного ломув відбивної регенеративної печі, в якій тепло відходять продуктівзгоряння використовувалося для підігріву палива і повітря.

У 1879р. Томас розробив варіант конвертерного процесу, також дляотримання рідкої сталі.

Мартенівський і конвертерний способи виробництва сталі має такожсьогодні і становлять основу сучасної чорної металургії. Поряд з нимивикористовуються процеси електрометалургії і спецелектрометалургії (ЕШП,
ЕЛП, вакуумно-дугового переплав та ін)

Киснево-конвертерне виробництво.

В основі конвектерних процесів лежить обробка рідкого чавунугазоподібним окислювачем без підведення ззовні додаткового тепла. Процесвиплавки здійснюється тільки за рахунок хімічної теплоти екзотермічніреакцій окислювання домішок. Продувка чавуна виробляється зверху або черезднище в спеціальних агрегатах-конвертерах. Конвертерну плавкухарактеризує висока продуктивність за рахунок великої раціональноїповерхні Ме-окислювача і високої швидкості окислення домішок. Застосуваннятехнічно чистого кисню (не менше 99,5%) для продувки чавуну дозволилоза рахунок зниження вмісту азоту поліпшити якість киснево-конвертерноїсталі.

Схема КК представлена на рис. 1. Корпус КК 1 виготовляють з сталевихзварених в стиках листів. Корпус має циліндричну середню частину,глухе дно і симетричну звужується горловину 2. У підстави горловинирозташовано сталевипускное отвір 3. Таке розташування льоткисприяє кращому відділенню стали від шлаку і зменшує небезпекувідновлення [Р] при зливі Me. Конвертер може повертатися ввертикальній площині завдяки Рис.1 Схема КК. поясу 4 з цапфами, розташованими в підшипникових опорах. 02 звичайноподається зверху через водоохлаждаемих фурм 5. Подача зверху обумовленаосвітою високотемпературної реакційної зони в місці вдування 02 в Me.
Фурма здатна переміщатися вгору-вниз. Вихідним матеріалом конвертерноїплавки є рідкий чавун, лом-метал. частина шихти і шлакоформуючіокислювачі. Перед завантаженням конвертер нахиляють, завантажують Me брухт, потімзаливають чавун; конвертер приводять у вертикальне положення, опускаютькисневу фурм і починають продування 02. Одночасно з початком продуванняв міру її проведення на спеціальне жолобу завантажують вапно, залізнуруду і флюси. Проникаючи в Me, 02 взаємодіє з Fe.

2Fe + 02 = 2FeO + Q

що утворюється FeO частково переходить у шлак, частково розчиняється в Meі окисляє домішки, що містяться в чавуні. Одночасно з окисленнямдомішки утворюється шлак, швидкість утворення якого залежить від швидкостірозчинення домішки. Після закінчення продувки та отримання заданогозмісту [С] конвертер повертають у горизонтальне положення, берутьпробу і випускають метал в ківш. Щоб уникнути заповнення фурм рідким Me івиходу з ладу перед установкою конвертера у вертикальне положення черезфурми пускають дуття, використовуючи для цього який-небудь інертний газ.

Мартенівське виробництво.

Мартенівська піч є полум'яної регенеративної піччю. У робочомупросторі печі спалюється газоподібний або рідке паливо. Верхнєбудова мартенівської печі складається з плавильного простору, головок івертикальних каналів. Плавильне простір обмежена передньою стінкою ззавалочні вікнами, задньою стінкою з випускним отвором, знизу - подиниі схилами, зверху - склепінням, з торців - голівками.

Через завалочні вікна завантажують шихту і додаткові матеріали, заходу плавки видаляють і наводять шлак, беруть проби Me і йшла-ка.

Робочий простір печі футерованих вогнетривким цеглою. УЗалежно від виду футеровки розрізняють:

1. Основні МП (подину та укоси викладають основним магнезитовимцеглою, а зверху наварюють шар магнезитового порошку).

2. Кислі (подину та укоси футерують кислим динасові цеглою наоснові кремнезему, а верхній шар наварюють із кварцового піску).

У торцях робочого простору печі розташовані головки для підведенняпалива і повітря, і відведення продуктів горіння. Нижня будова МПрозташоване під робочою площадкою. Воно складається шлаковіков, в якихвідбувається відділення від димових газів часток шлаку і пилу з робочогопростору, регенеративних камер і кнурів з перекидними клапанами.

У робочому просторі печі паливо змішується з повітрям і згорає зосвітою факела полум'я з t = 1800-1900 (С. Газоподібні продуктигоріння надходять у вертикальні канали, шлаковікі і регенератори,температура димових газів, що надходять у регенератори, становить 1500-15
50 (С. МП, що працює на рідкому паливі (мазуті) мають по одномурегенератор для підігріву повітря (у звичайних - по дві парі). В якостігазоподібного палива зазвичай використовують суміш доменного й коксового газів.

Зазвичай застосовують стаціонарний МП, але для виплавки сталі з фосфористийчавунів і полегшення змочування шлаку застосовують хитні печі.

Сталевий брухт (скрап) 60-70% сталевий брухт 20-40% чушковийпереробний чавун 30-40% рідкий чавун 60-80% Вапно 8-12% від маси Me

Процеси плавки однакові для обох процесів і складаються з декількохпослідовних стадій: заправлення печі, гарту шихтових матеріалів, їхплавлення, періоду кипіння або доведення, розкислювання і випуску Me.

Виробництво сталі в електропечах.

У електропечі можна отримувати леговану сталь з низьким вмістомсірки і фосфору, неметалевих включень, при цьому втрати легуючихелементів значно менше.

У процесі електроплавкі можна точно регулювати температуру металута її склад, виплавляти сплави майже будь-якого складу.

Електричні печі мають істотні переваги в порівнянніз іншими сталеплавильними агрегатами, тому високолегованіінструментальні сплави, нержавіючі шарикопідшипникових, жаростійкі іжароміцні, а також багато конструкційні сталі виплавляють тільки в цихпечах.

Потужні електропечі успішно застосовують для отримання низьколегованих івисоковуглецевих сталей мартенівського сортаменту. Крім того, велектропечах отримують різні феросплави, що представляють собою сплавизаліза з елементами, які необхідно виводити в сталь для легування ірозкислення.

Перша дугова електропіч в Росії була встановлена в 1910 р. на
Обухівському заводі. За роки п'ятирічок були побудовані сотні різних печей.
Місткість найбільш великої печі в СРСР 200 т. Піч складається із залізногокожуха циліндричної форми з сферичним днищем. Всередині кожух маєвогнетривку футеровку. Плавильне простір печі закривається знімнимсклепінням.

Пекти має робоче вікно і випускний отвір із зливним жолобом.
Харчування печі здійснюється трифазним змінним струмом. Нагрів та плавленняметалу здійснюються потужними електричними дугами, що горять міжкінцями трьох електродів і металом, що знаходяться в печі. Піч спирається надва опорних сектора, перекочується по станини. Нахил печі в біквипуску та робочого вікна здійснюється за допомогою рейкового механізму. Передзавантаженням печі звід, підвішений на ланцюгах, піднімають до порталу, потімпортал з склепінням і електродами відвертається в бік зливного жолоба іпіч завантажують цебром. Кожух печі повинен витримувати навантаження від масивогнетривів і металу. Його роблять зварним з листового заліза товщиною 16-50мм залежно від розмірів печі. Форма кожуха визначає профіль робочогопростору дугової електропечі. Найбільш поширеним в данийчас є кожух конічної форми. Нижня частина кожуха має формуциліндра, верхня частина-конусоподібна з розширенням догори. Така формакожуха полегшує заправлення печі вогнетривким матеріалом, похилі стінизбільшують стійкість кладки, так як вона далі розташована віделектричних дуг. Використовують також кожухи циліндричної форми зводоохолоджуваних панелями. Для збереження правильної циліндричної формикожух посилюється ребрами і кільцями жорсткості. Днище кожуха зазвичайвиконується сферичним, що забезпечує найбільшу міцність кожуха імінімальну масу кладки. Днище виконують з немагнітного стали дляустановки під піччю електромагнітного пристроями, що перемішують.

Зверху піч закрита склепінням. Звід набирають з вогнетривкої цегли вметалевому водоохолоджуваних сводовом кільці, яке витримуєрозпираючий зусилля арочного сферичного зводу У нижній частині кільцяє виступ - ніж, який входить в піщаний затвор кожуха печі. Уцегляної кладки склепіння залишають три отвори для електродів. Діаметротворів більше діаметра електрода, тому під час плавки в зазорспрямовуються гарячі гази, які руйнують електрод і виносять тепло зпечі. Для запобігання цього на зводі встановлюють холодильники абоекономайзери, що служать для ущільнення електродних отворів і дляохолодження кладки склепіння. Газодинамічні економайзери забезпечуютьущільнення за допомогою повітряної завіси навколо електрода. У склепінні єтакож отвір для відсмоктування запилених газів і отвір для кисневоїфурми.

Для завантаження шихти в печі невеликої ємності і підвантаження легуючих іфлюсів у великі, печі скачування шлаку, огляду, заправки і ремонту печіє завантажувальний вікно, обрамлене литий рамою. До рами кріплятьсянаправляючі, по яких ковзає заслінка. Заслінку футерують вогнетривкимцеглою. Для підйому заслінки використовують пневматичний, гідравлічнийабо електромеханічний привід.

З протилежного боку кожух має вікно для випуску сталі з печі.
Під вікно приварений зливний жолоб. Отвір для випуску сталі може бутикруглим діаметром 120-150 мм або квадратним 150 на 250 мм. Зливний жолобмає коритоподібного перетин і приварений до кожуха під кутом 10-12 ° догоризонталі. Зсередини жолоб футерують шамотною цеглою, довжина його складає
1-2 м.

Електродотримачі служать для підведення струму до електродів і для затискуелектродів. Головки Електродотримачі роблять з бронзи або сталі іохолоджують водою, тому що вони сильно нагріваються як теплом з печі, так іконтактними струмами. Електродотримачі повинен щільно затискати електрод імати невелике контактний опір. Найбільш поширеним уданий час є пружинно-пневматичний Електродотримачі. Зажимелектрода здійснюється за допомогою нерухомого кільця і затискної плити,яка притискається до електрода пружиною. Віджимання плити від електрода істиск пружини відбуваються за допомогою стисненого повітря. Електродотримачікріпиться на металевому рукаві - консолі, який скріплюється з Г -образної рухомий стійкою в одну жорстку конструкцію. Стойка можепереміщуватися вгору або вниз всередині нерухомої коробчатої стійки. Тринерухомі стійки жорстко пов'язані в одну загальну конструкцію, якаспочиває на платформі опорної люльки печі. Переміщення рухомихтелескопічних стійок відбувається або за допомогою системи тросів іпротиваг, що приводяться в рух електродвигуна?? і, або за допомогоюгідравлічних пристроїв. Механізми переміщення електродів повиннізабезпечити швидкий підйом електродів у разі обвалу шихти в процесіплавлення, а також плавне опускання електродів, щоб уникнути їх зануренняв метал або ударів об не розплавиться шматки шихти. Швидкість підйомуелектродів становить 2,5-6,0 м/хв, швидкість опускання 1,0 - 2,0 м/хв.

Механізм нахилу печі повинен плавно нахиляти піч у біквипускного отвору на кут 40-45 ° для випуску сталі і на кут 10-15градусів у бік робочого вікна для спуску шлаку. Станина печі, аболюлька, на якій встановлено корпус, спирається на два - чотири опорнихсектора, які перекочуються по горизонтальних напрямних. У секторахє отвори, а в направляючих - зубці, за допомогою якихзапобігає прослизання секторів при нахилі печі. Нахил печіздійснюється за допомогою рейки і зубчастого механізму або гідравлічнимприводом. Два циліндра укріплені на нерухомих опорах фундаменту, а штокишарнірно пов'язані з опорними секторами люльки печі.

Система завантаження печі буває двох видів: через завалочне вікномульдозавалочной машиною і через верх за допомогою цебра. Завантаження через вікнозастосовують тільки на невеликих печах.

При завантаженні печі зверху в один-два прийоми протягом 5 хв меншеохолоджується футеровка, скорочується час плавки; зменшується витратаелектроенергії; ефективніше використовується обсяг печі. Для завантаження печі звідпіднімають на 150-200 мм над кожухом печі і повертають у бік разомз електродами, повністю відкриваючи робочий простір печі для введенняцебра з шихтою. Звід печі підвішений до рами. Вона сполучена з нерухомимистійками Електродотримачі в одну жорстку конструкцію, що спочивають наповоротною консолі, яка укріплена на опорному підшипнику. Великі печімають поворотну вежу, в якій зосереджені всі механізми одворотазводу. Башта обертається навколо шарніра на ковзанках по дугоподібною рейці.
Бадья являє собою сталевий циліндр, діаметр якого менше діаметруробочого простору печі. Знизу циліндра є рухливі гнучкісектора, кінці яких стягуються через кільця тросом. Зважування ізавантаження шихти виробляються на шихтові дворі електросталеплавильного цеху.
Бадья на візку подається в цех, піднімається краном і опускається в піч.
За допомогою допоміжного підйому крана трос висмикують з вушоксекторів і при підйомі бадді сектора розкриваються і шихта вивалюється впіч у тому порядку, в якому вона була покладена в цебрі.

При використанні в якості шихти металлізованних окатишів завантаженняможе проводитися безперервно по трубопроводу, що проходить уотвір у склепінні печі.

Під час плавлення електроди прорізають у шихті три криниці, на дніяких накопичується рідкий метал. Для прискорення розплавлення печіобладнуються поворотним пристроєм, який повертає корпус в одну ііншу сторону на кут в 80 °. При цьому електроди прорізають у шихті вжедев'ять колодязів. Для повороту корпусу п