понедельник, 25 мая 2020 г.

26.05.20р "Конструкція ДСПА"


 Конспект лекцій на 26.05.2020

Модуль 4.7.1.   « Конструкція  ДСПА» 


Мета заняття : - дати поняття студентам як про конструкцію   ДСПА .


ХІД   ЗАНЯТТЯ 


1.     Організаційна частина .
            Повідомлення назви модуля , мети і ходу заняття .
2.     Проведення фронтальної бесіди із студентами по попередньому модулю .

3.     Пояснення нового матеріалу

В основі технологічного режиму плавки у двованній печі лежить принцип забезпечення однакової тривалості « холодного» ( заправка , завалка і прогрів брухту і заливка чавуну ) і « гарячого» ( плавлення і доводка ) періодів в сусідніх ваннах . Тільки в цьому випадку можна забезпечити синхронність процесів і високу продуктивність плавильного агрегату .
     Через те , що витрата стального брухту на плавку повинна бути не менше, ніж в мартенівських печах ( 35 – 40 % від маси шихти ), руда в завалку не дається . Витрата вапна ( або вапняку ) в завалку вибирається так , щоб отримати основність шлаку перед випуском не менше 2,3 без додаткових присадок вапна по ходу доводки .
     Заправка печі і зароблення випускного отвору проводяться так само , як і в мартенівській печі .Для забезпечення доброї видимості при заправці гази із « гарячої» ванни відводяться в цей період безпосередньо у вертикальний канал , обминаючи « холодну» ванну .
      Завалку шихти починають з легковагового брухту , зверху дають частину важковагового. Вапно ( або вапняк )завантажується рівномірно в усі вікна і прикривається залишеним брухтом . В період прогріву брухту готують ванну до прийому чавуну : насипають несправжні пороги і навішують зливний жолоб . Кисневі фурми в цей час підняті на висоту 0,5 – 1 м над поверхнею брухту , кисень подається для окислення СО до СО2 . Для прискорення прогріву брухту ванна може додатково опалюватися газокисне – вими пальниками .
     Чавун починають заливати при вмісті вуглецю в сусідній ванні 0,8 – 0,9%, але не нижче , ніж за 25 хв до випуска з неї плавки . Тривалість заливки повинна бути не більше 15 хв . Перед заливкою чавуну фурми опускають на відстань 100 – 150 мм від поверхні брухту .Під час заливки через фурми подають кисень у кількості до 4000 м3/год . При заливці чавуну проводиться перекидка шиберів , тобто змінюється напрямок руху газів у печі .
     Під час продувки головки фурм повинні знаходитися на межі розділу шлак – метал . Положення їх контролюється візуально або по приладам . Спуск шлаку в період продувки не обов’язковий , якщо забезпечуються потрібний вміст сірки і фосфора в готовій сталі . Моментом розплавлення ванни умовно вважають досягення температури 15000С , основність шлаку по розплавленню повинна бути не менше 1,8 .
     При оптимальному ході доводки продувка ванни повинна проводитися усіма фурмами без перерви і присадок матеріалів у піч . При цьому кінцевий вміст вуглецю повинен відповідати заданому , а температура металу на випуску – забезпечувати нормальний розлив сталі . Під час доводки через кожні 5 – 10 хв відбирають проби метала і вимірюють його температуру . Більшість двованних печей обладнано приладами для безперервного заміру температури . Швидкості окислення вуглецю і нагріву метала регулюють зміною положення фурм або присадками руди . Необхідність прийняття тих чи інших заходів визначається по графіку оптимального ходу доводки . Наряду з рудою для охолодження ванни іноді використовують чисту листову обрізь . Додатковий нагрів металу проводиться шляхом підйому однієї або двох фурм на висоту 0,5 – 1 м для окислення СО над ванною , а також включенням паливно – кисневих пальників .
     Двованні печі відрізняються від мартенівських по температурному режиму і окислювальній здатності . Так , внаслідок невеликої витрати палива при великому дзеркалі ванни температура шлаку дорівнює або навіть нижче температури металу . Під час продувки вміст ( FeO ) в « холодному» шлаці може підвищуватися до 30 – 35 % . Відповідно висока і ступінь окисленності металу перед випуском . Тому по закінченню продувки бажана витримка плавки ( перед випуском ) на протязі декількох хвилин для того , щоб процеси в системі метал – шлак наблизилися до рівноваги . За цей час окислюється деяка кількість вуглецю і значно знижується ступінь окисленності металу . Технологія розкислення і легування сталі анало – гічна тій , що використовується в мартенівській плавці .

      Як шихтові матеріали для плавки в ДСПА використовують металеві ( рід – кий чавун , брухт ) , неметалеві ( охолоджувачі , шлакоутворюючі , окалину , агломерат , окатиши , вапно плавіковий шпат , марганцевий агломерат ) , легуючі і розкислювачі ( феросплави , феромарганець , феросіліцій , сіліко – марганець ) .
      Чавун . При виплавці сталі використовують переробний чавун .
Основною домішкою чавуну являється вуглець , швидкість окислення якого визначає швидкість окислення якого визначає швидкість процеса . Вміст вуглецю в переробних чавунах коливається у вузьких межах і практично визначається присутністю інших елементів : кремнію , марганцю , фосфору і сірки . Так , Мп підвищує , а кремній , фосфор і сірка знижують вміст вуглецю в чавуні .
     Кремній являється джерелом хімічного тепла рідкого чавуну . Кремній у ванні , сполучаючись з киснем дуття , окисляється до SіО2 , вивільнячи тепло ; SіО2  відіграє позитивну роль в процесі розчинення вапна , яка служить основним продуктом для вилучення сірки і прискорює процес шлакоутворення . З підвищенням вмісту  кремнію у ванні , збільшується кількість шлаку на 53 % і знижується вихід придатної сталі більше , ніж на 0,6% . Тому вміст кремнію в чавуні регламентується в межах 0,3 – 0,8 % . Однак виплавка в доменній печі чавуну з низьким вмістом кремнію погіршує отримання в ньому низького вмісту сірки .
      В процесі плавки кремній практично повністю переходить у шлак .
      Марганець в меншому ступеню, ніж кремній , але також виділяє тепло при окисленні . Наявність окислів марганцю в шлаці прискорює процес шлакоутворення за рахунок зменшення температури плавлення шлаку . В прицесі окислення марганцю як і кремнію майже повністю переходить у шлак. При цьому в якості основного оксиду  він приймає участь у вилучені сірки із металу . Підвищений вміст марганцю приводить до збільшення вартості чавуну . Кількість його в чавуні регламентовано в межах 0,6 – 0,8 %.
При низькому вмісті марганцю в чавуні спостерігаються погіршення процесів шлакоутворення на початку плавки , що приводить до збільшення виносів металу .
      Фосфор в готовій сталі вважається небажаним елементом так як він підвищує холодноломкість в сталі , погіршує вдаряючи в’язкість . Тому вміст фосфору в сталі в залежності від її призначення обмежене , тільки при виплавці деяких марок сталі , Р використовують як легуючий елемент .
      При виплавці сталі використовують чавуни від 0,05 – 0,15 % Р . Високий вміст Р в чавуні потребує проведення спеціальних заходів : вдування пилоподібного вапна , скачування проміжного шлаку , відсікання шлаку при випуску плавки .
      Сірка являється шкідливою домішкою , що характеризується погіршенням пластичних властивостей . Вміст її в чавуні повинно бути мінімальним не вище 0,035 % вміст сірки в сталі визначається вмістом її в чавуні , тому попередньо вилучають сірку із рідкого чавуну до заливки його в міксер , отримавши назву знесірення чавуну .
        В умовах роботи мартенівського цеху оптимальним признаний чавун такого складу , % : С 3,8 – 4,2 ; Sі – 0,3 – 0,9 ; Мп – 0,5 – 0,7 ; S – 0,035; Р – 0,15 .
      Коливання вмісту кремнію і марганцю в чавуні від плавки до плавки не повинні перевищувати  0,1 % . Хімічний склад чавуну визначається відбором проби із залив очного ковша або при зливі чавуну із міксера .
      Температура рідкого чавуну , що подається на плавку повинна бути не
нижче 1300 0С . Замір температури здійснюють термопарой занурення при кожній плавці . Коливання температури не повинно перевищувати 20 – 300С на кожну наступну плавку .
Стальний брухт . Важливою  металевою частиною шихти для конвертерного виробництва являється стальний брухт , який використовують як для охолодження , так і як самостійний компонент металевої шихти .
     Стальний брухт -  це відходи свого виробництва на металургійному комбінаті ( оборотний брухт ) – неякісні і відбраковані зливки , прокатна обрізь , відходи металообробки своїх механічних цехів .
       Крім цього джерело металургійного брухту , що надходить на комбінат із сторони і попередньо перероблювального , служить сільськогосподарський брухт , застаріле обладнання , стружка .
      Підготовка металобрухту полягає в його розкрої , пресуванні і пакетуванні. Негабаритний металобрухт направляють в копровий цех на роз – робку .
      Максимальні габарити шматкового металобрухту , що подається до завантаження повинні бути не більше 500* 500 * 1000мм . Легковаговий брухт подається в пакетах розміром 2000 * 1050 * 750 мм .До металевого брухту висувають вимоги : не допускається наявність кольорових металів , пального і змазки , сміття , закритих балонів , вибухових речовин , стальної стружки розсипом . Завалка матеріалів покритих льодом , снігом або водою забороня – ється .
      Складування стального брухту відбувається по сортам : легковагового , пакети і важковаг . Завантаження брухту в мульди  на плавку проводиться із дотриманням стандарту по сортам .
      Кількість металевого брухту , що завантажується , залежить від хімічного складу і температури переробного чавуну на комбінаті складає 20 - 30 % .
Шлакоутворюючі . Для утворення шлаку і регулювання теплового режиму використовують вапно і вапняк , шамотний бій ,  плавіковий шпат , марганцевий агломерат .
      Вапно -  являється важливою складовою частиною металургійних шлаків . Вилучення із металу сірки і фосфору пов’язане з наявністю в шлаку концентрації оксиду кальцію . Вапно отримують при обпаленні вапняка при температурі не менше 10000С . До обпаленого вапна висувають підвищені вимоги по хімічному складу , по реакційній активності і фракційному складу .
       Швидкість і характер шлакоутворення залежать від якості використаного вапна . Воно повинно бути свіжообпаленим , без перепалів , пушонки  і сміття. Чим вище вміст СаО і нижче вміст SіО2  і S , тим вище якість вапна .
Залишок необпаленого вапняку у вапні недопал повинен бути мінімальним , так як затягується процес шлакоутворення .
      Повністю обпалене вапно володіє незначною міцністю , добре і швидко поглинає із атмосфери вологу , тобто відбувається погашення вапна . Погашене вапно розсипається і перетворюється в пушонку , використання якої категорично забороняється , так як більша частина її виноситься із печі і погіршує санітарні умови роботи .Кількість вапна визначають в залежності від вмісту кремнію в чавуні і кількості чавуну і брухту в шихті . Недостатня витрата вапна приводить до отримання малої кількості шлаку , низької основ – ності . При великій витраті загущається шлак . Для прискорення процеса шлакоутворення використовують плавіковий шпат або агломерат .
Якщо шлак густий , то підвищення його рідко текучості досягається присадками цих матеріалів .
      Плавіковий шпат складається головним чином із втористого кальцію , який використовується в якості прискорювача шлакоутворення .
     Небажаними домішками в плавіковому шпаті являються S і SіО2  . Які приводять до поганого розчинення шпата . Найбільш кращому по гранулометричному стану являється плавіковий шпат розміром від 5 до 50мм .
      Однак тепер економічно не вигідно використовувати плавіковий шпат тому, використовують марганцевий агломерат який дозволяє економити вапно, знижує витрати марганецьвмісних феросплавів .
      Розкислювачі і легуючі . Процес окислення домішок ванни відбувається при обов’язковій участі закису заліза . Присутність кисню в твердій сталі приводить до погіршення механічних властивостей . Тому перед випуском готової сталі відновлюють розчинену в ній FeO до металевого заліза . З цією метою використовують сплави заліза із кремнієм , хромом ,Мп , що отримали назву феросплави .Для розкислення металу використовують феромарганець , феросиліцій , силікомарганець , ферохром , алюміній . Для легування нікель , кобальт , феротитан , ферованадій .
       До розкислювачів і легуючих добавок висувають такі вимоги : високий вміст легуючого елемента , обмеженість фракційного складу , частота по шкідливим домішкам , наявність яких в готовій сталі не бажано .
       Феросплави вводяться в ковш строго по масі . Використання феросплавів невідомого складу забороняється . 
 
     В двованних печах виплавляються кип’ячі , напівспокійні , спокійні , вуглецеві , низьколеговані марки сталі , по всім діючим стандартам і технічними умовам , включаючи експортні замовлення .
     Витрата рідкого чавуну встановлюється в залежності від марки виплавляємої сталі і повинен відповідати встановленим нормам для двованної печі .
     Як флюс використовується обпалене вапно або вапняк . Витрата вапняку повинна складати не менше 5 % від маси садки . При завалці вапна замість вапняку витрата її може бути на 25 % нижче .
     За час ті частини задньої і передньої стін , а також відкосів печі , які піддавалися дії пічного шлаку , потребують профілактичного ремонту . З допомогою заправ очної машини на ці місця закидують заправ очні матеріали. Як заправ очні матеріали застосовуються обпалений доломіт , магнезитовий порошок . Ця операція називається заправкою печі і проводиться в обов’язко – вому порядку після випуску кожної плавки .
     Заправку проводять сталевар і його підручні . Кількість заправ очного матеріалу , що закидується на кожний елемент робочого простору , визначається сталеваром візуально в залежності від ступеню зношення .
     Заправка передньої стінки і відкосів проводиться з допомогою ложки , встановленої на кронштейні завалочної машини .
     Перед заправкою необхідно перевірити налагодженість механізма запра – вочної  машини , сполучного кабелю , а також надійність сполучення машини із заправ очним бункером .
     В період заправки управління перекидкою шиберів здійснюється в напівавтоматичному режимі .
     Для забезпечення кращого приварювання матеріалів і зменшення їх витрати , заправка печі проводиться при можливо більш високій температурі робочого простору печі .
     Заправка печі вище рівня шлаку проводиться під час доводки плавки , при цьому недопустимо загущення шлаку заправ очними матеріалами .
     Заправка під час випуску плавки починається із середнього вікна після зниження рівня метала на 300 – 350мм візуально і продовжується проти напрямку факела . Після заправки задньої стінки через ці ж вікна заправляється передня стінка . Потім проводиться перекидка клапанів і в тому ж порядку заправляється друга половина печі .
     Огляд проводять змінний виробничий майстер і сталевар з метою виявлен – ня відхилень від проектних параметрів елементів робочого простору і прийняття відповідних заходів .
     Огляд елементів печі починається із сталевипускного отвору після повного сходження шлаку . При наявності перевала перед отвором перший підручний сталевара зрізає його киснем з допомогою кисневою трубки з площадки задньої сторони печі . При необхідності проводиться ремонт стале випускного отвору .
     Огляд елементів робочого простору печі проводиться із складу , завантаженого сипучими матеріалами , із установкою огороджувальних сигналів з обох сторін складу . Огляд подини починається в районі стале випускного отвору і продовжується почергово через усі вікна вправо і вліво . Оглядаються задня , передня стінки і відкоси . При наявності «застоя» вживаються заходи по його усуненню .
     Якщо глибина «застоя» на подині перевищує 200мм ( візуально ) піч під завалку віддавати забороняється . При різких змінах параметрів в сторону «заростання» подини майстер і сталевар вживають заходи для відновлення проектних параметрів ванни присадкою окалини на «зарослі» місця . По закінченню огляду змінний виробничий майстер дає команду на закриття стале випускного отвору і завалку шихти .
     Очищення стале випускного отвору від металу і шлаку проводиться з допомогою крючків і трамбовок . У випадку охолодження металу і шлаку в отвір проводиться розігрів їх струменем кисню з допомогою кисневої трубки , що приєднується через шланг до сіті кисневопроводу . Підготовка інструмен – ту , а також полагодженність шлангів , сполучних штуцерів , кисневих трубок і вентилів для подачі кисню проводиться завчасно .
     Після сходження металу і шлаку проводиться просушування отвору сухим магнезитовим порошком в наступному порядку :
-         з передньої сторони печі на отвір дається з допомогою завалочної машини спеціальною подовженою мульдою залізна руда ;
-          в отвір з площадки задньої сторони печі закидується магнезитовий порошок і енергійними рухами трамбівки перемішується із залишками шлаку і металу . Перемішаний матеріал вилучається із отвору .
     Після просушування отвору сталевар по команді першого підручного сталевара з передньої сторони печі заправ очною машиною закриває його магнезитовим порошком або обпаленим доломітом .
     Після заправки печі і огляду подини проводиться завалка брухту . Шихтові матеріали ( металевий брухт і вапно ) повинні подаватися одним потягом до початку випуску плавки .
     Встановлюється така послідовність завалки : на подину завалюється легковаг рівним шаром . Завалка на подину блюмів , бою виливниць , недоливів забороняється . Після завалки легковагу проводиться завалка вапна і важковагу. В останню чергу завалюється бій виливниць , піддонів і чавуну . Стружка завалюється поверх брухту . Забороняється завалка вапна поверх усього металевого брухту .

  Письмово відповісти на такі питання.

1.     Дати характеристику першим двом періодам плавки в ДСПА .
2.     Чим відрізняється конструкція  ДСПА  від конструкції  мартенівської печі?


Комментариев нет:

Отправка комментария