Cтраница 4
С первых минут продувки одновременно с окислением углерода начинается процесс дефосфорации. Наиболее интенсивное удаление фосфора происходит в первой половине продувки при сравнительно низкой температуре металла, высоком содержании FeO; основность шлака и его количество быстро увеличиваются. Кислородно-конвертерный процесс позволяет получить 0 02 % Р в готовой стали. [46]
Кислород распределен в объеме металлической ванны неравномерно. Выше уже указывалось, что в мартеновской печи имеется градиент концентрации кислорода по глубине ванны, а также и по длине ее, о чем будет сказано в главе III. В кислородно-конвертерном процессе, который протекает с большой скоростью и характеризуется локальным подводом кислорода, следует также ожидать значительного градиента концентрации кислорода в объеме ванны. Исследование неравномерности распределения кислорода дает ценную информацию о закономерностях процесса обезуглероживания и их особенностях в каждом конкретном случае. [47]
Чугун также содержит множество примесей, которые придают ему высокую хрупкость и низкое сопротивление разрыву; поэтому чугун находит мало применений. Большую часть чугуна превращают в сталь, причем свыше половины этого количества-в кислородных конвертерах. В кислородно-конвертерном процессе в расплавленное железо добавляют известняк, который образует шлак, содержащий фосфор и кремний. После этого в железо можно добавлять небольшие контролируемые количества углерода и других веществ в зависимости от того, какой сорт стали требуется получить. Небольшие примеси углерода повышают твердость и прочность стали. [49]
Процесс занимает главенствующую роль среди существующих способов массового производства стали. В настоящее время прирост производства стали во всех странах, в том числе и в СССР, происходит главным образом в результате ввода в строй новых кислородно-конвертерных цехов. Такой успех кислородно-конвертерного процесса объясняется возможностью переработки чугуиов практически любого состава, использованием скрапа от 10 до 30 %, возможностью выплавки широкого сортамента сталей, включая легированные, высокой производительностью, малыми затратами на строительство, большой гибкостью и высоким качеством продукции. [50]
При работе на сернистом коксе содержание марганца повышают до 1 0 %, а при работе на низкосернистом коксе в чугуне может быть 0 25 - 0 50 % Мп. Для доменщиков выгодно выплавлять чугун с пониженным содержанием марганца, так как это позволяет экономить кокс, повышает производительность печи и снижает себестоимость чугуна. Однако для успешного хода кислородно-конвертерного процесса требуется чугун с содержанием 0 7 - 1 1 % марганца. Для выплавки этих сплавов в шихту дают марганцевую руду или марганцевый агломерат, повышают расход кокса до 1000 кг / т зеркального чугуна и 2000 кг / т ферромарганца. Это снижает высокую температуру на колошнике печи, помогает уменьшить потери марганца в результате его испарения, уменьшает на 20 - 30 % расход кокса. [51]
При кислородно-конвертерном процессе передел чугуна с содержанием фосфора до 0 3 % не представляет технологических трудностей. При более высоком содержании фосфора в чугуне применяют специальные технологические приемы для удаления фосфора из металла. Для наиболее полной дефосфорации металла при кислородно-конвертерном процессе необходимо создать условия для образования активного известково-железисто-го шлака. Скорость дефосфорации металла зависит от химического состава шлака, его жидкотекучести, теплового режима и ряда других факторов. [52]
В заключение полезно еще раз подчеркнуть важную роль обезуглероживания на поверхности всплывающих в объеме металла пузырьков газа. Уже сейчас во многих сталеплавильных процессах значительная часть углерода окисляется в каплях металла, контактирующих с газовой или шлаковой фазами. К таким процессам относятся: вакуумирование струи металла с целью ее раскисления, процесс струйного рафинирования чугуна, кислородно-конвертерный процесс, где, по-видимому, значительная часть углерода окисляется в корольках металла, эмульгированных в шлаке. Благодаря развитой реакционной поверхности скорость процесса очень велика. [53]
В кислородных конвертерах трудно выплавлять стали, содержащие легкоокисляющиеся легирующие элементы, поэтому в них выплавляют низколегированные ( до 2 - 3 % легирующих элементов) стали. Легирующие элементы вводят в ковш, расплавив их в электропечи, или твердые ферросплавы вводят в ковш перед выпуском в него стали. Плавка в конвертерах вместимостью 130 - 300 т заканчивается через 25 - 50 мин. Кислородно-конвертерный процесс более производительный, чем плавка стали в мартеновских печах. [54]
Известь - окись кальция - является наиболее важной составляющей металлургических шлаков. Высокая концентрация окиси кальция в шлаке способствует удалению из металла серы и фосфора. Чем выше содержание окиси кальция в извести и ниже содержание кремнезема и серы, тем качество ее выше. Иногда при ведении кислородно-конвертерного процесса часть извести заменяют известняком. [55]