Реферат на тему "Произврдство в доменой печи и сплавы"




Реферат на тему

текст обсуждение файлы править категориядобавить материалпродать работу




Диплом на тему Произврдство в доменой печи и сплавы

скачать

Найти другие подобные рефераты.

Диплом *
Размер: 65.51 кб.
Язык: русский
Разместил (а): Антон
Предыдущая страница 1 2 3 4 5 6 Следующая страница

добавить материал

2 CO   "  C + CO2 ;                                                                (2.2)
SiO + CO   "  C + SiO2 ;                                                         (2.3)
3 SiO + CO   "  SiC + 2 SiO2 ;                                               (2.4)
2 SiO   "  Si + SiO2 ;                                                              (2.5)
Около половины конденсатов являются продуктами реакции (2.4) и ~ 30% получены по реакции (2.5). Состав пыли в подсводовом пространстве изменяется в зависимости от марки выплавляемого сплава. Так, при выплавке ФС 45 в пыли возрастает количество SiC, SiO и продуктов его окисления – лешательерита и кристобалита. Химический состав пыли при выплавке ФС 45 приведен в табл. 2.17.
Таблица 2.17 – Химический состав пыли при выплавке ФС 45.
Сплав
Массовая доля, %
SiO2
Mn
CaO
MgO
Al2O3
FeO
P
C
S
ФС 45
77,8-91,2
0,35-0,6
0,24-0,8
1,52-6,8
1,92-2,0
3,22-6,48
0,05
не опр.
2,95-12,35
Зарастание подсводового пространства конденсатами из колошниковых газов, при прочих равных условиях, является, главным образом, результатом недостатка углерода в ванне печи. Однако избыток восстановителя также приводит к выходу колошниковых газов в большом количестве с более высокой температурой и с повышенным содержанием в них SiO вследствие недостаточного погружения электродов в шихту. Для обеспечения нормального хода восстановительного процесса в закрытой печи необходимо при прочих равных условиях ограничивать поступление в подсводовое пространство газообразных продуктов, способных образовывать конденсаты. Для уменьшения подсоса воздуха загрузочные воронки и течки должны быть заполнены шихтой, а печные бункера – заполнены не менее, чем на половину объема.
Плавку ферросилиция ведут непрерывным процессом, при этом основной задачей является обеспечение нормальной работы колошника и летки. Нормальный ход технологического процесса характеризуется следующими показателями:
1) равномерное выделение в воронках вокруг электродов невысокого и неяркого пламени;
2) равномерный сход шихты вокруг каждого электрода;
3) рыхлая шихта в воронках свободно «прошивается» в любой точке;
4) устойчивая и глубокая (3,0-3,7 м ниже обреза щек) посадка электродов в шихте (при выплавке ФС 45 составляет не менее 1500 мм) при полной и одинаковой электрической нагрузке по фазам при одинаковых фазовых напряжениях;
5) равномерный выход жидкоподвижного шлака при каждом выпуске;
6) появление небольшого язычка пламени в конце выпуска из леточного отверстия.
Вокруг электродов выходит 10-15% колошникового газа с температурой ~ 650 єС. Давление под сводом печи должно составлять9,8 Па, а разность давлений в  трех точках под сводом должна быть не более 5 Па; разрежение под сводом не допускается. Температура газа под сводом должна быть 500-600 єС и не выше 700 єС, а в газоходе – не более 200 єС. Разрежение в начале наклонного газохода должно составлять  50-200 Па, перед скруббером 200-400 Па, после трубы Вентури – не менее 16000 Па. Содержание водорода в газе ≤ 5%, кислорода ≤ 1% ; постоянное количество отходящих газов.
Процесс плавки в печи происходит, главным образом, у электродов в тиглях.
В верхней части тигля холодная шихта образует своеобразный свод. Стенки и свод тигля непрерывно оплавляются и замещаются новыми порциями поступающей сверху шихты. Таким образом, тигель нельзя рассматривать как застывший сосуд под электродом. Это скорее зона высоких температур, образовавшаяся у конца электрода. При горячем ходе печи нижние части тиглей соединяются, образуя общий тигель. Нижняя часть тигля представляет собой газовую полость. Расстояние между торцом электрода и поверхностью расплава («дном» тигля) составляет 200-400 мм. Шихта, расположенная у стен печи, прогревается настолько слабо, что в этих местах плавления не происходит и шихтовые материалы спекаются в плотный монолит (гарнисаж). Быстрое проплавление шихты возле электрода способствует поддержанию рыхлого столба материалов вокруг него. Поскольку реакции восстановления происходят, главным образом, вокруг электрода, газы, образующиеся внизу возле дуг, нагретые до высокой температуры и, проходя через вышележащие слои шихты, нагревают их. Прохождение горячего газа через более холодную шихту вызывает конденсацию паров кремния. Для равномерного распределения по колошнику выходящих из печи газов, предотвращения спекания колошника и образования «свищей» при выплавке ферросилиция необходимо вращать ванну печи. Наилучшие результаты дает вращение ванны с частотой 1 оборот за 50-70 ч. В этом случае улучшается сход шихты, главным образом, с набегающей стороны электрода, куда и заваливают основную часть шихтовых материалов.
Завалку шихты необходимо проводить непрерывно или небольшими порциями по мере оседания шихты на отдельных участках. В первую очередь шихту заваливают в наиболее горячие участки колошника вокруг электродов. Загрузка лишней шихты недопустима, т.к. увеличение столба материалов вызывает смещение плавильной зоны вверх и нарушение теплового режима в зоне реакции. Недостаточное количество шихты в печи приводит к увеличению потерь тепла с уходящими газами и потерь кремния в улет.
Загрузка шихты в печь производится в воронки вокруг электродов через труботечки на печах с частичным (80-90 %) улавливанием отходящих газов.
При ведении технологического процесса могут наблюдаться отклонения от нормального хода печи:
1. Недостаток восстановителя ведет к неустойчивой посадке электродов и колебаниям нагрузки, за электродами тянутся длинные кварцевые нити, тигли сужаются, происходит сильное спекание шихты, на колошнике наблюдаются частые «свищи», летка сильно «газит», из летки выходит густой шлак (или, при длительной работе с недостатком восстановителя, выход шлака прекращается), рабочие концы электродов сильно утоньшаются и быстро укорачиваются. Температура в печи на глубине 500-600 мм от поверхности колошника при выплавке ФС 45 повышается до 1800-2000єС, что приводит к усиленному испарению и потерям в улет не только монооксида кремния, но и восстановленного кремния. Работу с недостатком восстановителя называют закварцеванием печи. В случае длительной работы печи с недостатком восстановителя наблюдается расстройство работы летки – летка закрывается с трудом или вообще не закрывается, наблюдается просачивание металла в любом месте арочки и даже прорыв футеровки печи сплавом. Для исправления хода печи следует добавить восстановитель в шихту, давать коксик в виде добавок, усилить обслуживание колошника. Если эти меры не дают положительного результата, то следует несколько проплавить тигель электрода над леткой и при выключенной печи дать в тигель 150-500 кг коксика.
2. Избыток восстановителя, при котором посадка электрода становится высокой, из-под самих электродов бьют «свищи», тигли сужаются, слышна работа дуг (характерный гул), шихта круто обваливается у электродов, из печи прекращается выход шлака, выход сплава уменьшается и его температура снижается. Длительная работа с избытком восстановителя в шихте приводит к замораживанию колошника печи и зарастанию печи шлаком при резком снижении производительности. Для исправления хода печи необходимо уменьшить количество восстановителя в печи, дать в печь несколько калош шихты с резко пониженным количеством восстановителя («тяжелые» калоши) или некоторое количество чистого кварцита и улучшить обслуживание печи.
3. Работа на коротких электродах как по внешним признакам, так и по результатам подобна работе с избытком восстановителя.
4. Работа с чрезмерно длинными электродами при высокой их посадке вызывает увеличение потерь электроэнергии в самих электродах, а при глубокой посадке электродов часто приводит к тому, что электроды «садятся» в шлак, теряется дуговой режим работы печи, печь «не принимает шихту». При скоплении в печи шлака и его нерегулярном выходе в печь даются добавки извести.
При неравномерном выходе металла и отсутствии выхода шлака необходимо:
·       проверить точность дозирования шихтовых материалов;
·       дать дополнительные порции коксика и откорректировать навеску восстановителя;
·       обеспечить устойчивую глубокую посадку электродов.
5. Зависание шихты в воронках характеризуется повышением температуры газа под сводом на данном участке колошника и воды в воронках, а также слабым выделением газа на участке, где зависла шихта. Это может привести к раскрытию колошника, чрезмерному нагреву свода и воронок, забиванию подсводового пространства и прогару воронок, свода и т.д. Для исправления хода печей необходимо прошить шихту в воронках, чтобы обвалить ее в местах подвисания и давать в воронки небольшими порциями кокс.
6. При недостатке восстановителя повышаются запыленность газов под сводом (содержание осадка в воде после газоочистки > см3/л) и температура газа под сводом. При длительной работе с недостатком восстановителя забивается устье газохода, возрастает давление газа под сводом, что в дальнейшем приводит к забиванию подсводового пространства. Для снижения давления под сводом необходимо прочистить устье газохода и подсводовое пространство. Для исправления положения необходимо увеличить навеску восстановителя.
7. Забивание пылью стакана и наклонного газохода вызвано недостатком восстановителя в печи и подсосом воздуха в подсводовое пространство, или засорением отверстий в форсунках, или понижением давления воды, орошающей наклонный газоход. При забивании газохода увеличивается перепад давления в газоходе ( >2000 Па ). В этом случае необходимо прочистить стакан и наклонный газоход и проверить исправность форсунок.
8. Увеличение содержания водорода в подсводовом пространстве свидетельствует о повышении влажности шихты или о наличии течи воды из воронок или секций свода, причем в случае течи воды содержание водорода в газе повышается (≥13% в чистом газе). В этом случае необходимо отключить печь и устранить течь.
Система газоотвода и газоочистки (для открытых печей – сухие газоочистки, для закрытых – мокрые) состоит из двух параллельных ниток, работающих попеременно. Газ их стакана на своде поступает в наклонный орошаемый водой газоход и в скруббер, где  происходит предварительная очистка его от пыли. Затем газ направляется в трубу Вентури (тонкая очистка газа). В каплеотделителе от него отделяется влага. Чистый газ поступает потребителю. Необходимое разрежение в системе создается турбогазодувкой. Шлам, выделяющийся в системе, идет в шламонакопитель. Давление под сводом составляет 2,0-5,0 Па, а температура газа 500-600єС. Газ закрытой печи содержит 0,01-0,1 кг/м3 пыли. После очистки количество пыли в нем уменьшается до 0,01-0,03 г/м3.
При возрастании разряжения необходимо:
·       проверить разрежение во всех точках газового тракта;
·       произвести при необходимости чистку подсводового пространства наклонного газохода.
Чистка подсводового пространства производится на отключенной печи через взрывные клапаны и крышку запасного стакана. Одновременно чистится наклонный газоход.
Таким образом, для нормального технологического процесса в закрытой печи особое значение имеет устойчивая работа системы отбора и очистки газа, которая должна обеспечить удаление газа и пыли из подсводового пространства печи и устройств газоотвода и предупредить их забивание.
Ферросилиций выпускают из печи периодически по мере его накопления.
ФС 45 выпускают в ковш, футерированный шамотным кирпичом или графитовой плиткой, а затем разливают в слитки, в чугунные изложницы или в чушки на разливочной машине конвейерного типа.
При увеличении температуры сплава, о чем свидетельствует размывание гарнисажа ковшей, в целях предупреждения их прогара принимаются следующие меры:
·       удлиняются электроды;
·       под выпуск устанавливаются ковши с гарнисажами;
·       производится непрерывный выпуск сплава [1-4, 6, 12-14].
2.7  Технология разливки
Выпуск ферросилиция из печи производится периодически по мере его накопления. Слишком частые выпуски сплава приводят к большим потерям тепла и понижению температуры в районе выпускного отверстия, что затрудняет выход сплава и шлака, а также к увеличению потерь сплава при выпуске и разливке его. При слишком редких выпусках замедляется процесс восстановления кремнезема, уменьшается глубина посадки электродов в шихте и увеличиваются потери кремния в улет.
При выплавке ФС 45 производят 6-8 выпусков в смену через равные промежутки времени. Вскрытие летки производится простреливанием ее из специального ружья, прожигом электрической дугой или кислородом, пробиванием железным прутом или при помощи бура.
Продолжительность операции выпуска составляет 15-25 мин. Летка должна быть открыта широко и периодически прошуровываться железным прутом для того, чтобы обеспечить полный выход шлака из печи.
Для обеспечения нормального выхода металла и шлака необходимо:
·       поддерживать летку все время в нормальном рабочем состоянии, т.е. диаметр не должен превышать 120 мм;
·       в случае увеличения диаметра летки более 120 мм ее необходимо забить электродной массой, после этого через 2-3 выпуска летку довести до нормального диаметра. Забивка летки электродной массой производится по указанию старшего плавильщика;
·       летка должна быть не ошлакована. При ошлаковании летки перед ее заделкой очко летки разжигается графитовой свечой. Заделка зашлакованной летки не допускается;
·       своевременно устанавливать сводик из электродной массы. Установка сводика производится через 8-12 дней, толщина сводика должна быть не более250 мм;
·       перед установкой сводика летка должна быть обязательно забита массой и очищена от шлака. Остатки старого сводика также выбиваются.
Во время выпуска берут пробу металла для анализа, подставляя под струю графитовый стаканчик. По окончании выпуска очко летки закрывают возможно глубже конической пробкой из смеси глины, мягкой консистенции. В глину добавляется 20-30% мелкой электродной массы.
Нормально работающая летка должна закрываться 2-3 конусами, так чтобы наружная часть канала летки была свободной на 100-150 мм. Мелко закрытая летка вызывает разогрев гарнисажа передней стенки печи, что приводит к нарушению нормальной работы летки разъеданию футеровки печи в районе летки. Ферросилиций выпускают в ковш, футерованный шамотным кирпичом или графитовой плиткой, и затем разливают в слитки, в чугунные изложницы или в чушки на разливочной машине конвейерного типа. Ковш, установленный на стенде, наклоняется с помощью гидравлического устройства и через промежуточный желоб выдает металл на горизонтальную разливочную машину конвейерного типа. Изложницы разливочной машины обрызгивают известковым молоком. Максимальная производительность такой машины обеспечивается при толщине слитка 70-80 мм и составляет для ФС 45 ~ 80 т/сут. Температура сплава перед разливкой должна составлять ~ 1400 єС. Потери при разливке на машине составляют 3%.
Слитки (чушки) сплава передают в остывочное отделение, где после остывания и проверки химического состава их, при необходимости, дробят и сплав упаковывают в деревянную или металлическую тару. Разливка слитков должна быть механизирована. Цехи должны быть оборудованы установками для дробления и грохочения сплава, чтобы обеспечить выполнение заказов на ферросилиций в куске заданных размеров и массы.
ФС 45 изготовляют в дробленном виде в кусках массой не более 25 кг, а также в чушках массой не более 45 кг.
Качество выпускаемого из печи сплава контролируют по содержанию кремния. По результатам экспресс-анализа производят корректировку навески железной стружки в калоше.
Запорожский ферросплавный завод для снижения содержания алюминия с 1,2 до 0,8 % продувает сплав в ковше воздухом, а на поверхности металла заводит окислительный шлак из песка, железной руды, известняка и шпата. Пии этом методе наряду с содержанием алюминия уменьшается содержание кремния (на 1-2 %) [2-4, 6, 12, 13].
Предыдущая страница 1 2 3 4 5 6 Следующая страница


Произврдство в доменой печи и сплавы

Скачать дипломную работу бесплатно


Постоянный url этой страницы:
http://referatnatemu.com/?id=15168&часть=5



вверх страницы

Рейтинг@Mail.ru
Copyright © 2010-2015 referatnatemu.com