Файл: Бельский, В. И. Промышленные печи и трубы учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 108
Скачиваний: 0
Томассовский процесс, как упоминалось выше, предназначен для переплавки фосфористых чугунов. Для перевода фосфора в шлак в конвертер перед заливкой чугуна забрасывают извест няк в количестве около 15% массы чугуна.
Томассовский процесс также имеет три периода. Первый и второй периоды аналогичны первому и второму периодам бес семеровского процесса: происходит окисление железа, кремния, марганца и выгорание углерода. Так как для основного процес са применяют чугуны с малым содержанием кремния, то пер
вый период заканчивается раньше, |
чем при кислом |
процессе, |
|
и проходит с меньшим выделением |
тепла. Во |
втором |
периоде |
происходит также растворение извести в шлаке. |
|
|
|
В третий период протекает окисление фосфора н образова ние в шлаке прочных соединений окислов фосфора с растворен
ной в нем известью по |
реакции: P2+5FeO+4CaO = 4CaO+P2Ö5+ |
-f5 F e+ 3 070000 кДж |
[735 000 ккал]. Реакция протекает с боль |
шим выделением тепла, благодаря чему температура металла в это время повышается. Раскисление стали производят так же, как и при кислом процессе.
Конверторный способ плавки стали имеет ряд достоинств по сравнению с мартеновским: высокая производительность при несложном оборудовании конвертерных цехов, отсутствие необ ходимости в топливе, дешевизна постройки. Однако воздушные конвертеры широкого распространения не получили в связи с трудностью получения стали заданного состава, необходимостью получения чугуна определенного химического состава и боль шим угаром металла. В настоящее время в СССР осталось не большое количество бессемеровских конвертеров малой емкости (до 25—30 т); томассовский процесс совсем не применяется. За то широкое применение нашли кислородные конвертеры, позво ляющие переплавлять в конверторе обычный передельный чу гун и получать сталь требуемого качества. Дутье — чистый кис лород— подают в ванну сверху через водоохлаждаемую фурму, установленную на расстоянии 400 мм над уровнем ванны. При этом в самом начале происходит энергичное окисление фосфо ра, а через 2—3 мин после начала продувки — интенсивное окисление углерода.
Металл из кислородных конверторов выливают через летку; при этом уменьшается перемешивание металла со шлаком. Рас кислители вводят в ковш или в струю металла. В ближайшие годы намечено строительство ряда крупных конвертерных цехов с применением кислородного дутья. Емкость современных кон вертеров достигает 130—300 т. Годовая производительность та кого конвертера 1200 000—3 000 000 тстали, т. е. он дает столь ко же стали, сколько мартеновский цех с 4—5 печами емкостью 250—500 т. Намечается строительство конвертеровемкостью до 350 т.
Конструкции конверторов
Принципиальной разницы в конструкции кислых и основных конвертеров, за исключением материала футеровки, нет. Кон вертер состоит из днища, корпуса цилиндрической формы и
шлама |
конической формы, |
заканчивающегося |
горловиной |
(рис. 77 и 78). |
конвертора свободно |
надевается |
|
На |
цилиндрическую часть |
||
Рис. 77. Вертикальный разрез бессемеровского конвертора
1 |
— днище; 2 — цилиндрическая часть; 3 — шлем; |
4 |
— кожух; 5 — футеровка; 6—стальное кольцо; 7—цап |
фа, на которую надевается зубчатое колесо; 8 — полая цапфа; 9 — воздушное колено;- 10 — воздушная короб ка; // — отъемная крышка; 12— сопла фурм; /3—-фур менная крышка; 14— струбцины
кольцо с цапфами, закрепляемое на нем несколькими скобами. Цапфы опираются на подшипники стоек. На одной цапфе за креплено зубчатое колесо, связанное с приводным механизмом поворота конвертора. В воздушных конверторах дутье от ком прессора давлением 2—2,5 кгс/см2 подается по второй полой цапфе, присоединенной к воздухопроводу. Полая цапфа соеди нена коленом с воздушной коробкой, расположенной под днищем.
Воздух в конвертор поступает через фурмы, заложенные в футеровку днища. Днище конвертора съемное и крепится к ци линдрическому кожуху при помощи струбцин. Крышка воздуш ной коробки откидная, а в закрытом положении крепится чекой.
Стены бессемеровского (кислого) конвертора футеруют ди насовым кирпичом, днище набивают кварцевой массой, в кото рую вставляют фурму из шамотного огнеупора. Футеровку ос новных кислородных конверторов выполняют из специального периклазошпинелидного или смолодоломитового кирпича. Дни ща у кислородных конверторов бывают как съемные, так и глу хие (глуходонные конвертеры). Толщина кладки стен и днища у кислых конверторов 420—750 мм и у основных — 900—1100 мм. Между кладкой стен и кожухом оставляют зазор для темпера турного роста футеровки, заполняемый засыпкой или набойкой.
Конструкция конверторов с кислородным дутьем отличается от обычного конвертора отсутствием воздушного дутья и нали чием летки для выпуска стали и шлака (см. рис. 78).
191
А-А
9570
Рис. 78. Установка конвертора с кислородным дутьем
/ — конвертор; 2 — привод; |
3 — под |
||
шипник; 4 — цапфа; |
5 —-колонка; |
||
6 — кожух; 7 — футеровка; |
8 — коль |
||
цо; |
9 — горловина; |
10 — летка; |
|
U — водоохлаждаемая |
кислородная |
||
фурма; |
/2 — ось вращения |
конвер |
|
тера; 13 — жидкий металл |
|
||
6
§ 22. МИКСЕРЫ
Для обеспечения правильного ведения процесса, большой производительности и экономичности работы мартеновских пе чей и конверторов требуется заливать в них жидкий чугун по стоянного состава и температуры.
Для выравнивания состава и температуры чугун из чугуновозных ковшей заливают в сборники, называемые миксерами. Из миксеров чугун усредненного состава подают в мартенов ские печи и конверторы.
Емкость миксеров от 600 до 2000 т. Конструкция миксеров почти одинакова для всех емкостей. Они представляют собой бочкообразный сварной или клепаный стальной кожух, футеро ванный изнутри огнеупорным кирпичом (рис. 79). Снаружи ко-
192
294 —13
193
Рис. 79. Миксер емкостью 1300 г
У — горловина; |
2 — сливной носок; |
горелочное отверстие; |
|
~ |
смотровые отверстия; 5 — кож ух; 5 — магнезитовая кладка; 7 — ШЭ' |
||
мотная кладка; |
|
диатомитовая кладка; |
|
|
4 |
|
|
8 — |
9 |
— диатомитовая засыпка |
|
||||
Рис. 80. Схема установки миксера
І — миксер; 2 —-катки; 3 —*рама; 4 — фундамент; 5 — механизм наклона миксера; 6 — чугуновозный ковш для заливки миксера; 7 — чугуновозный ковш для приемки чугуна из миксера; 5 — заливочный кран
194
жуха имеются бандажи, которыми миксер опирается на катки, установленные на опорной раме фундамента (рис. 80). 1
Миксер оборудуется приводным механизмом, поворачиваю щим его вокруг горизонтальной оси. Чугун заливается в миксер через верхнее заливное отверстие — горловину — с помощью заливочного крана, а выпускается через сливной носок путем наклона бочки миксера.
При длительном хранении жидкий чугун может остыть, по этому в больших миксерах устанавливают три горелки или фор сунки — две по торцам миксера и одну у сливного носка. В мик сере предусмотрены смотровые отверстия, расположенные по два в торцах бочки и одно против сливного носка. Горловину, сливной носок и смотровые отверстия закрывают откидными крышками, футерованными огнеупорным кирпичом.
Нижнюю часть бочки миксера до отметки, лежащей на 300— 400 мм выше уровня заливки чугуна, футеруют магнезитовым кирпичом. Наружные слои выкладывают из шамотного и диатомитового кирпича. Верхнюю часть бочки футеруют шамотным кирпичом. Между кладкой и кожухом устраивают слой засып ки толщиной 50—65 мм из диатомитового порошка. Общая тол щина футеровки миксера от 650 до 1000 мм.
§ 23. ВАГРАНКИ
Вагранка является наиболее распространенным плавильным агрегатом в чугунолитейных цехах и представляет собой шахт ную печь цилиндрической формы (рис. 81).
Вагранку попеременно загружают через завалочное окно, расположенное вверху шахты, чугуном и коксом с добавкой из вести в качестве флюса и некоторых других добавок для при дания чугуну тех или иных свойств.
В нижней части вагранки — горне — расположены фурмы, подающие дутье, чугунная и шлаковая летки. Зона в области фурм называется плавильным поясом. Кокс, сгорая, расплав ляет чугун, который затем выпускается через чугунную летку.
Получающийся от расплавления золы кокса и флюсов шлак, плавающий на поверхности жидкого чугуна, выпускают через шлаковую летку. Продукты горения поднимаются вверх и на гревают опускающуюся вниз шихту, а затем уходят в трубу, над которой устраивают искрогаситель — большой колпак, фу терованный изнутри в полкирпича обыкновенным глиняным или шамотным кирпичом. Принцип работы искрогасителя заключа ется в том, что газы, попадая в него, теряют скорость и дважды меняют направление; при этом происходит осаждение содержа щихся в газах твердых частиц.
Так как в процессе расплавления чугуна образуется боль шое количество окиси углерода, которая, уходя в трубу, уносит много неиспользованной химической энергии топлива, то иногда
13* |
195 |