 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
ВВЕДЕНИЕ. Кислородно-конвертерный процесс, благодаря высоким технико-экономическим показателям, занимает ведущее место в современном сталеплавильном производстве
Кислородно-конвертерный процесс, благодаря высоким технико-экономическим показателям, занимает ведущее место в современном сталеплавильном производстве. В настоящее время в кислородных конвертерах выплавляют больше 65% производимой в мире стали. Поставленные XXVII съездом КПСС задачи по техническому перевооружению черной металлургии и повышению качества продукции будут решены, в частности, в результате дальнейшего расширения и совершенствования кислородно-конвертерного производства стали. Намечено существенное увеличение объема выплавки стали в кислородных конвертерах, строительство новых конвертерных цехов. Важной задачей является также внедрение прогрессивных вариантов технологии плавки и широкое использование в конвертерных цехах методов внепечной обработки, позволяющих значительно повысить качество металла и расширить сортамент выплавляемых в конвертерах сталей. Конвертерный (бессемеровский) процесс был первым в истории металлургии способом массового производства жидкой стали. Возникновение конвертерного процесса имело исключительно важное значение для развития техники, поскольку существовавшие до этого малопроизводительные пудлинговый и тигельный процессы не могли удовлетворить потребности развивающегося машиностроения. Пудлинговая печь имела садку (вместимость) 250—500 кг (редко до 1 т) и позволяла получать до 15 т стали за сутки в тестообразном (полутвердом) состоянии; тигельным процессом получали жидкую сталь в огнеупорных тиглях вместимостью до 35 кг. Сущность процесса, предложенного и разработанного в 1856—1860 гг. в Англии Г. Бессемером, заключалась в том, что залитый в плавильный агрегат с кислой футеровкой (конвертер) чугун продували снизу воздухом. Кислород воздуха окислял примеси чугуна, в результате этого чугун превращался в сталь. Тепло, выделявшееся при реакциях окисления, обеспечивало нагрев стали до температуры ~1600 °С. В 1878г. С. Томасом был предложен способ изготовления основной (доломитовой) футеровки конвертеров. Так возник томасовский процесс переработки высокофосфористых (1,6—2,0% Р) чугунов в конвертерах с основной футеровкой. Бессемеровский и томасовский процессы получили широкое распространение. Продолжительность бессемеровской плавки составляла 20—30 мин при вместимости конвертера до 35 т, продолжительность томасовской плавки — 20—40 мин при вместимости конвертера <70 т. Оба процесса имели значительный недостаток — выплавляемая сталь содержала большое количество (0,01—0,025 %) азота. Это объяснялось тем, что азот воздушного дутья растворялся в металле. Для получения стали с более низким содержанием азота в 1950—1965 гг. были разработаны и в ряде стран применялись разновидности этих процессов, предусматривавшие продувку снизу воздухом, обогащенным кислородом, парокислородной смесью и смесью кислорода с углекислым газом СО2. В период 1955—1975 гг. бессемеровский и томасовский процессы и их разновидности были вытеснены разработанными к этому времени процессами с продувкой чистым кислородом сверху и через дно. Последний бессемеровский цех в СССР был остановлен в 1983 г. Метод продувки жидкого чугуна кислородом сверху был впервые предложен и опробован в СССР в 1933 г. инж. Н. И. Мозговым. В дальнейшем в СССР и ряде других стран проводили исследования по разработке технологии нового процесса. В СССР эксперименты в 1936 г. проводили в АН УССР; в 1939 г. были продолжены на заводе «Станкоконструкция» (г. Москва) и в 1942 г. на Косогорском металлургическом заводе; в 1945— 1953 гг. — в ЦНИИ ЧМ, на заводах «Динамо», Мытищенском машиностроительном, Енакиевском и Ново-Тульском металлургических. В 1954—1955 гг. на Ново-Тульском металлургическом заводе в 10-т конвертере проведена окончательная доработка технологии выплавки стали с продувкой кислородом сверху. В промышленном масштабе кислородно-конвертерный процесс с верхней продувкой был осуществлен впервые в 1952—1953 гг. в Австрии на заводах в гг. Линце и Донавице, в связи с чем за рубежом этот процесс получил название процесса ЛД. В СССР промышленное производство стали этим способом было начато в 1956 г. на металлургическом заводе им. Петровского (г. Днепропетровск) в переоборудованных для продувки кислородом сверху 20-т бессемеровских конвертерах и в 1957 г. в 35-т переоборудованных бессемеровских конвертерах металлургического завода «Криворожсталь». В период 1963—1969 гг. были построены кислородно-конвертерные цехи с 100—130-т конвертерами на Нижне-Тагильском комбинате (1963 г.), заводе им. Ильича (1964 г.), Криворожском (1965 г.), Новолипецком (1966 г.), Челябинском (1969 г.), Западно-Сибирском (1968 г.) и Енакиевском (1968г.) металлургических заводах. С 1970г. в СССР сооружают кислородно-конвертерные цехи с большегрузными конвертерами. В 1970 г. был построен цех с 250-т конвертерами на Карагандинском, в 1974 г.— с 300-т конвертерами на Новолипецком, в 1974 г.— с 300-т конвертерами на Западно-Сибирском металлургических комбинатах, в 1977 г.— с 350-т конвертерами на металлургическом комбинате «Азовсталь», в 1980 г.— с 350-т конвертерами на Череповецком металлургическом комбинате и в 1983 г.—с 250-т конвертерами на металлургическом комбинате им. Ф. Э. Дзержинского. За, время существования кислородно-конвертерного процесса было разработано значительное число его разновидностей. Начиная с 1958 г., применяют разработанный металлургами Франции, Бельгии и Люксембурга процесс переработки фосфористых чугунов с вдуванием порошкообразной извести в струе кислорода (процесс ЛД-АЦ или ОЛП). Непродолжительное время существовал разработанный в 1952 г. в ФРГ роторный процесс: плавка во вращающейся цилиндрической печи с вдуванием кислорода через две фурмы; одну из них погружали в металл, через вторую подавали кислород для дожигания оксида СО, выделяющегося из ванны. Опытная роторная печь эксплуатировалась на Нижне-Тагильском металлургическом комбинате. Около двух десятилетий в ряде стран применяли разработанный в 1954 г. в Швеции процесс Кадло — плавку в наклоненном под углом 17—20° к горизонту вращающемся конвертере с подачей.кислорода через фурму, расположенную над ванной под углом 18—26° к ее поверхности. Вследствие сложности эксплуатации оборудования и низких стойкости футеровки конвертера и других показателей «плавки процессы Калдо и роторный в настоящее время не используются. Длительное время в СССР и за рубежом вели разработку метода вдувания чистого кислорода через дно конвертера (см. п. 9.1), что привело к созданию применяемого в настоящее время процесса с донной продувкой кислородом. В промышленном масштабе этот процесс был впервые осуществлен в ФРГ в 1967 г. С 1975—1978 гг. широкое распространение получают процессы комбинированной продувки в кислородных конвертерах, т. е. процессы, предусматривающие продувку кислородом через фурму сверху в сочетании с вдуванием через дно различными способами тех или иных газов (нейтральных, кислорода и др.). Многочисленные разновидности этих процессов разработаны во многих странах Западной Европы, США, Японии и в СССР. Технология комбинированной продувки, позволяя сочетать преимущества способов продувки сверху и через дно, обеспечивает повышение многих показателей конвертерной плавки и поэтому получает все более широкое распространение.
Соотношение между значениями некоторых единиц измерения
Длина 1м 1м 1м 1м 1 мкм (10-6) 1 мк (микрон) 1 мк (микрон) 1 мкм 1м 1010 Ао (ангстрем) 1 А (ангстрем) 10-10м Масса* 1 кг 1кг 1 кг 1 кг 1 кг 10-3 т 1 т 103 т *Допускается применение единицы тонна (т). Сила 1 Н 0,102 кгс, кГ 1 кгс, кГ 9,807 Н 1 Н 0,102*10-3 тс, Т 1 тс, Т 9,807*103 Н 1 Н 105 дин 1 дин 10-5 Н Давление 1 Па (Н/м2) 0,102*10-5 кгс/см2 1 кгс/см2 или 9,807*104 Па или 1 атм. технич. 1 атм. технич. или ~ 0,1 МПа 1 Па 9,87*10-6 атм. физ. 1 атм. физ. 1,013*105 Па 1 Па 10-5 бар 1 бар. 105 Па или 0,1 1 Па 7,33*10-3 мм. рт. ст. 1 мм. рт. ст. МПа 1,333*102 1 Па 0,102 мм. вод. ст. 1 мм. вод. ст. Па 9,807 Па Работа, энергия, количество тепла 1 Дж 0,102 кгс*м 1 кгс*м 9,807 Дж 1 Дж 0,239 кал 1 кал 4,187 Дж 1 Дж 107 эрг 1 эрг 10-7 Дж 1 Дж 0,278*10-6 кВт*ч 1 кВт*ч 3,6*106 Дж Мощность 1 Вт (Дж/с) 1,36*10-3 л.с. 1 л.с. 735, 5 Вт 1 Вт 0,239 кал/с 1 кал/с 4,187 Вт 1 Вт 0,102 кгс*м/с 1 кгс*м/с 9,807 Вт 1 Вт 107 эрг/с 1 эрг/с 10-7 Вт Удельная теплоемкость 1 Дж/(кг*К) 0,239*10-3 кал/(г*оС) 1 кал/(г*оС) 4,187*103 Дж (кг*К) Коэффициент теплоотдачи (теплопередачи) 1 Вт/(м2*К) 0,239*10-4 кал/(с*см2*оС) 1 кал/(с*см2*оС) 4,187*104 Вт/(м2*К) 1 Вт/(м2*К) 0,86 ккал/ (ч*м2*оС) 1 ккал/(ч*м2*оС) 1,163 Вт/(м*К) Коэффициент теплопроводности 1 Вт/(м*К) 0,239*10-2 ккал/(с*см*оС) 1 кал/(с*см*оС) 4,187*102 Вт/(м*К) 1 Вт/(м*К) 0,86 ккал/ (ч*м*оС) 1 ккал/ (ч*м*оС) 1,163 Вт/(м*К) Вязкость динамическая 1 Па*с (Н*с/м2) 1 кг/(с*м) 1 кг/(с*м) 1 Па*с 1 Па*с 0,102 кгс*с/м2 1 кгс*с/м2 9,807 Па*с 1 Па*с 10 пуаз (Пз) 1 пуаз (Пз) 0,1 Па*с Вязкость кинематическая 1 м2*с 104 стокс (Ст) 1 стокс (1 Ст) 10-4 м2*с Поверхностное натяжение Н/м (Дж/м2) 103 эрг/см2 1 эрг/см2 10-3 Н/м Температура* 1 К (кельвин) 1оС 1оС 1 К * Наряду с кельвином допускается применение единицы градус Цельсия. Связь между выражением температуры в этих единицах: t = T – 273, где t – температура, оС, Т – температура в кельвинах. Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 930 | Нарушение авторских прав |