Cтраница 4
При отсутствии лома и продувке чугуна кислородом ванна генерирует тепло, достаточное для протекания процессов, требуется даже введение охладителей. Удельный расход топлива в мартеновских печах в связи с различием в технологиях колеблется в широких пределах - от 100 до 220 кг у.т. / т стали и даже выше. Вместе с тем существуют и чисто теплотехнические факторы уменьшения удельных расходов топлива в мартеновском производстве: улучшение работы регенераторов и рост температуры подогрева воздуха, активное применение интенсификаторов ( сжатый воздух, кислород), совершенствование конструкции горелочных устройств, увеличение светимости факела. При замене мартеновских печей на двухванные появляется возможность использовать теплоту отходящих газов для подогрева шихты. [46]
Выпуск сплава и шлака производят по израсходовании 432000 МДж ( 120 МВт-ч) электроэнергии. Шлак выпускают в две такие же изложницы по короткому желобу и удаляют из них один раз в две-три смены. Для заделки выпускных отверстий используют пушки, способные создать давление 180 кН и перекрыть струю металла диаметром 75 - НО мм. Суточная производительность печи составляет - 275 т сплава, содержащего 78 3 % Ми и 0 3 % Si. Интересен опыт одновременного подогрева шихты и грубой очистки газа в шахтных печах, установленных над рудовосстановитель-ными печами на заводах Японии. Отходящие печные газы, проходя через шихту и газоочиститель системы Ро-токлон, содержат 0 2 г / м3 пыли, причем 90 % пыли улавливаются шихтой в шахтной печи и возвращаются в плавку. Основное количество углеродистого ферромарганца выплавляют флюсовым способом. Желательно использовать руды, содержащие Ю % SiO2, и с возможно низким содержанием фосфора. При расчете шихты принимают, что 75 % Мп переходят в сплав, 13 6 % - в шлак и 11 4 % - в улет. [47]
Выпуск сплава и шлака производят по израсходовании 432000 МДж ( 120 МВт-ч) электроэнергии. Шлак выпускают в две такие же изложницы по короткому желобу и удаляют из них один раз в две-три смены. Для заделки выпускных отверстий используют пушки, способные создать давление 180 кН и перекрыть струю металла диаметром 75 - НО мм. Суточная производительность печи составляет - 275 т сплава, содержащего 78 3 % Мп и 0 3 % Si. Интересен опыт одновременного подогрева шихты и грубой очистки газа в шахтных печах, установленных над рудовосстановитель-ными печами на заводах Японии. Отходящие печные газы, проходя через шихту и газоочиститель системы Ро-токлон, содержат 0 2 г / м3 пыли, причем 90 % пыли улавливаются шихтой в шахтной печи и возвращаются в плавку. Основное количество углеродистого ферромарганца выплавляют флюсовым способом. Желательно использовать руды, содержащие Ю % SiO2, и с возможно низким содержанием фосфора. При расчете шихты принимают, что 75 % Мп переходят в сплав, 13 6 % - в шлак и 11 4 % - в улет. [48]
В печах непрерывного действия имеется возможность после окончания цикла извлечь из печи не весь продукт реакции, а только часть его. При этом шихта, которая поступила в печь позднее, после выгрузки части твердого продукта поступает в зону максимальных температур. Такой метод работы для некоторых технологий может иметь дополнительные преимущества. Например, при получении натрия или калия восстановлением их хлоридов в шахтной печи невосстановленная часть их паров может сконденсироваться в верхней, более холодной зоне печи. Теплота конденсации при этом будет использована для подогрева шихты. [49]
В печах полунепрерывного действия рабочий цикл происходит без нарушения вакуума в плавильной камере. Печи полунепрерывного действия состоят из тигля, наклоняющегося внутри неподвижного кожуха, плавильной камеры, камеры для загрузки шихты и форм. Количество плавок зависит от стойкости тигля. Применяются печи для получения электродов и фасоннных отливок методом точного литья по выплавляемым моделям. В печах предусмотрены устройства для ввода присадок, взятия проб металла, пробивки мостов, чистки тигля, измерения температуры без нарушения вакуума в плавильной камере. Для подогрева шихты, форм или изложниц соответствующие камеры оснащены нагревателями. [50]
Таким образом, в результате испарения часть марганца ( 10 - 12 %) с газами уносится из печи. Потери марганца в результате испарения возрастают при наличии местных перегревов, а также при повышенной основности шлака. Чтобы создать условия, обеспечивающие минимальные потери марганца, предпринимают ряд мер. Прежде всего электроды погружают в шихту достаточно глубоко, чтобы печь работала в бездуговом режиме. При этом над зоной высоких температур находится достаточно большой слой шихты, а это способствует подогреву шихты, удалению из нее влаги и летучих элементов. Правильный подбор крупности шихтовых материалов способствует равномерному распределению газов по сечению колошника. Уменьшению потерь марганца способствует и правильный выбор основности шлака, так как потери марганца зависят от основности шлака. При низкой основности шлака увеличивается содержание марганца в шлаке ( и его потери со шлаком) вследствие уменьшения активности закиси марганца. Однако при слишком высокой основности шлака повышается температура его плавления. Поэтому необходимо нагревать ванну до более высокой температуры. При этом металл перегревается и потери марганца возрастают в результате его испарения. Шлаки при этом получаются достаточно жидкотекучими. [51]
В зависимости от характера процесса печи для выплавки ферросплавов работают или непрерывно или периодически. В первом случае электроды все время погружены в шихту и дуга горит внутри шихты или в шлаке, так как у концов электродов создается газовый слой, в котором происходит дуговой разряд. Плавление шихты идет непрерывно, при этом ферросплав скапливается на поду, а над ним располагается слой образующегося шлака. По мере накопления ферросплава и шлака их выпускают из печи. В процессе работы шахта печи до определенного уровня все время заполнена шихтой, которая загружается в печь порциями через определенные промежутки времени. Поэтому при непрерывном режиме работы печи расплавленные сплав и шлак все время прикрыты слоем шихты, благодаря чему достигается подогрев шихты и уменьшаются потери тепла. [52]
Холодная стекломасса имеет большую плотность по сравнению с нагретой до более высоких температур. В поперечном направлении, вследствие соответствующего распределения температур в факеле и охлаждающего действия стен, температура падает от центра к стенам. Такие температурные условия в слое стекломассы создают два основных конвективных потока: продольный с двумя ветвями, направленными к загрузочному и выработочному концам печи, и поперечный, направленный к стенам. Одна ветвь продольного потока у загрузочного кармана, охлаждаемая шихтой, опускается вниз и течет в глубинных слоях по направлению к выработочному концу печи, а в зоне температурного максимума поднимается к поверхности, замыкая цикл движения стекломассы к загрузочному карману. Вторая ветвь продольного потока, направляющаяся к зоне выработки, опускается в конце рабочей части, а затем двигается вдоль дна варочного бассейна в направлении загрузочного кармана, и также поднимается к поверхности в зоне температурного максимума, образуя выработочный цикл потоков. Продольные конвективные потоки стекломассы способствуют ее гомогенизации и усреднению, а также переносят тепло, необходимое для подогрева шихты снизу у загрузочного кармана и для покрытия потерь в окружающую среду кладкой бассейна. [53]