Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 21
 
djvu / html
 

150
КИСЛОРОД В МЕТАЛЛУРГИИ
В малобессемеровском процессе (см. Бессемерование малое) наиболее часто применяется пока дутьё примерно с 30% 02. В этом случае возможно продувать чугун с пониженным до 0,5—0,7% содержанием кремния. Продолжительность продувки сокращается приблизительно на 46%. Температура стали при выпуске в среднем 1770° (при работе без присадки в конвертер ферросилиция) против обычной 1660°—1680°, что имеет важное значение при использовании стали для производства фасонного литья. Малобессемеровская сталь, как известно, обычно содержит меньше азота, чем выплавленная т. н. большим бессемерованием, ввиду того, что при малом бессемеровании воздух не пронизывает всего слоя металла, а направляется на его поверхность. Выплавленная на обогащённом кислородом дутье малобессемеровская сталь содержит всего ок. 0,005% N2 против 0,008—0,010% Na в стали, выплавленной на воздушном дутье.
В томасовском процессе, как и в бессемеровском, наиболее часто применяется пока обогащение дутья до содержания в нём приблизительно 30% О2. При этом можно вводить в конвертер до 13% лома (против примерно 5% при работе на воздушном дутье) и получать сталь с пониженным до 0,008% содержанием азота (в обычных плавках 0,011—0,025%). Дальнейшее уменьшение содержания в стали азота (до 0,005%) достигается путём замены лома железной рудой или окалиной и замены части извести известняком (примерно 60 кг известняка на 1 т чугуна). Эффект этот объясняется тем, что окисление металлич. ванны рудой или окалиной, как и разложение известняка, сопровождается затратой тепла и, следовательно, понижением температуры металла, что уменьшает поглощение им азота. Этому же способствует выделение углекислого газа при разложении известняка, приводящее к понижению парциального давления азота в конвертерной газовой среде. При совместном применении дутья с 30% 02, руды и известняка получается сталь с 0,004% N2. Продолжительность продувки при содержании в дутье до 30% 02 сокращается, по сравнению с продувкой воздухом, на 32—39%.
При замене воздушного дутья парокислородной смесью (63% кислорода и 37% водяного пара по весу) получается томасовская сталь с очень низким содержанием азота (0,002—0,003%). По нек-рым данным, кипящая сталь, полученная при этом способе продувки, по механическим свойствам не уступает мартеновской. Расход кислорода при дутье парокислородной смесью составляет 55 .и8 на 1 т продуваемого чугуна. Продолжительность продувки сокращается, по сравнению с продувкой воздухом, на 45%.
С той же целью — получение дутья без азота при возможности регулировать содержание в нём кислорода —• производятся опыты продувки томасов-ских конвертеров смесью кислорода и углекислого газа.
Применение кислорода в томасовском процессе даёт возможность перерабатывать в сталь чугун с пониженным содержанием фосфора, окисление к-рого, как известно, даёт тепло, необходимое для хода процесса.
Попытки применения в обычных конвертерных агрегатах (бессемеровских, малобессемеровских, томасовских) чисто кислородного дутья показали необходимость замены при этом обычных фурм фурмами с водяным охлаж-
дением, применения специальной стойкой футеровки и пр. Поэтому был предложен и нашёл уже промышленное применение (пока — в томасовском производстве, в Австрии) способ вдувания в конвертер (вовсе не имеющий фурм) технически чистого кислорода через горловину. Кислород подаётся через охлаждаемое проточной водой сопло (система из двух вставленных одна в другую с зазором труб), несколько выше поверхности металлич. ванны. При этом оказывается возможным вводить в конвертер до 27% стального лома. Получаемая сталь содержит не больше 0,005—0,006% N2 и, по предварительным данным, не уступает по механич. свойствам качественной мартеновской стали.
Главный результат применения кислорода в большом бессемеровании и в томасировании следует усматривать в снижении содержания азота в стали и возможном повышении её качества до уровня качества мартеновской стали и даже стали, получаемой электроплавкой. Начиная примерно с 20-х гг. 20 в., в связи с большим повышением со стороны машиностроения, транспорта и других потребителей требований к качеству металла, производство бессемеровской стали резко снизилось, а томасовской — развивалось очень медленно. Вполне вероятно, что развитие применения кислорода в конвертерных переделах чугуна вновь вернёт бессемеровской и томасовской стали её былую значительную промышленную роль.
В марте ново к ом процессе кислород получил наибольшее практич. применение: 1) для интенсификации сжигания топлива; 2) для резкп струёй кислорода раскалённого стального лома (на поду печи) с целью ускорения его плавления; 3) для ускорения рафинирования металла.
1. Применение кислорода для интенсификации сжигания топлива может быть осуществлено следующими способами: 1) введением его через воздушные клапаны и насадки регенераторов вместе с воздухом для горения; 2) введением через форсунки или горелки в головках мартеновской печи; 3) введением через специально установленные дополнительные горелки или форсунки. Первый способ не получил распространения в практике вследствие больших потерь кислорода через неплотности регенераторов и из-за трудности регулирования пламени. Второй способ эффективен, если содержание кислорода в дутье не превышает 27%. При расходе кислорода от 12 до 25 м3 на 1 т стали часовая производительность печи повышается при этом способе на 10—30%, в зависимости от условий работы (содержание в шихте стального лома, скорость завалки и пр.); экономия топлива достигает 17—25%. Ввиду высокого удельного расхода кислорода способ этот в практике используется сравнительно редко. Третий способ находится в стадии экспериментальной разработки.
2. Ускорение плавления шихты путём введения в рабочее пространство направленной на уложенный на поду раскалённый стальной лом струи кислорода даёт благоприятные результаты. Кислород вдувается в печь под давлением 5—7 ати через стальную трубу диаметром 25—32 мм или охлаждаемое водой сопло с медным наконечником, к-рый вводят в печь через смотровые отверстия завалочного окна. При расходе 1—4,5 м3 кислорода на 1 т стального лома удаётся достигнуть значительного (па 17—25%) сокращения периода расплавления твёрдой шихты.
3. Наиболее распространённым видом применения кислорода в мартеновском процессе является вдувание его непосредственно в ванну для ускорения

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620


Большая Советская Энциклопедия Второе издание