Metallurgy.zp.ua
Главная » Конвертерное производство » Непрерывные сталеплавильные процессы

Непрерывные сталеплавильные процессы

Схема непрерывных процессов

Существующие в на­стоящее время способы производства стали являются периодическими процессами, когда после завершения всех необходимых операций металл выпускают из стале­плавильного агрегата. Непрерывный процесс в отличие от периодического проводится в потоке, причем подвод необходимых реагентов и отвод продуктов реакции так­же осуществляются непрерывно.

Схема непрерывного сталеплавильного процесса Эллиота

В настоящее время предложено и частично испытано несколько схем непрерывного сталеплавильного процес­са. Ниже описывается схемд Эллиота (рис. 141). Чугун из доменных печей производительностью 2000 т/сут поступает в миксер, а затем в 300-т печь для плавления скрапа. Перед поступлением в печь чугун подогревают в струе электрическими дугами. Пакеты скрапа предва­рительно подогревают в печах шахтного типа до 1150° С и непрерывно вводят в поток металла толкателями. По­догретые пакеты быстро расплавляются в подогретом высокоуглеродистом металле. Металлический расплав из печи проходит стадию десульфурации в восстановительных условиях твердой известью или карбидом каль­ция во вращающихся футерованных барабанах (емкость каждого 20 т). Продолжительность десульфурации со­ставляет ~5 мин. Из барабанов металл сливают для усреднения в металлоприемник емкостью до 500 т. Да­лее металл поступает в две цилиндрические вращающи­еся печи емкостью по 75 т для окисления кремния, мар­ганца и частично углерода и дефосфорации. Металл продувают кислородом с одновременной присадкой извести. Длительность пребывания металла в печах 30—40 мин. Затем металл поступает в промежуточный металлопри­емник, на выходе из которого отделяется шлак.

Металл направляется для обезуглероживания в аг­регаты, представляющие собой печи с удлиненной ван­ной емкостью по 75 т. Углерод окисляется газообразным кислородом, подаваемым через серию сводовых фурм. Из печей для обезуглероживания металл поступает в сборный желоб, где непрерывно определяется его состав и температура. По данным анализа, при сливе металла из желоба в конечный металлоприемник производится добавка раскислителей и легирующих присадок. Из это­го металлоприемника емкостью 100 т готовая сталь поступает на МНЛЗ. После обезуглероживания возмож­на вакуумная обработка металла.

Схема опытной установки сталеплавильного агрегата непрерывного действия (САНД) конверторного типа

На рис. 142 представлена схема сталеплавильного агрегата конвер­торного типа, опробованного в лабораторных условиях в Днепропетровском металлургическом институте. Уста­новка состоит из двух камер, в каждой из которых име­ются две ванны — одна из них реакционная с двумя фур­мами, другая отстойная. В первой камере кислородом окисляют кремний, марганец и часть углерода, а во вто­рой камере завершают окисление углерода и удаляют серу и фосфор продувкой металла порошкообразными материалами на основе извести.

Шлак удалялся самотеком. Для охлаждения исполь­зовались металлический лом или металлизованные ока­тыши. Производительность установки составляла 6— 8 т/ч. Проведенные на этой установке исследования по­казали положительные результаты.

Однако следует отметить, что в настоящее время от­сутствуют установки непрерывного сталеплавильного процесса, хотя предпосылки для их создания имеются. Отдельные звенья, включаемые в те или другие непрерывные процессы, достаточно хорошо отработаны: де­сульфурация, обезуглероживание, вакуумирование, не­прерывное литье и т. д. Стоит задача соединения этих звеньев в одну линию.

Преимущества и перспективы непрерывного процесса. Непрерывные процессы производства стали могут иметь следующие преимущества перед периодическими:

  1. Повышение качества металла, так как при прове­дении различных операций можно создать для них оптимальные условия, что невозможно при одновременном протекании нескольких процессов, например дефосфорации и обезуглероживания, в агрегатах периодического действия.
  2. Улучшение условий управления процессом в связи с равномерным течением отдельных стадий.
  3. Увеличение использования побочных продуктов вследствие их непрерывного выделения.
  4. Облегчение механизации процессов, так как гро­моздкое оборудование при периодическом действии заменяется непрерывно действующими относительно лег­кими конверторами, трубопроводами, системой пневмо­транспорта и т. д.
  5. Повышение производительности каждого звена процесса, так как создаются оптимальные условия их работы.
  6. Увеличение производительности труда в связи с возможностью высокой степени механизации и автоматизации отдельных стадий и процесса в целом.