Висновки і постановка задач

1. Шлакоутворення є найважливішою складовою технології конвертерної плавки. Воно визначає хід дефосфорації, знесірчення металу, істотно впливає на стійкість футеровки.

2. Раннє утворення активного основного шлаку, який до моменту інтен-сивного окислення вуглецю покриває метал досить товстим шаром, супроводжується зазвичай значним зменшенням виносу і викидів металу. У викидах міститься до 65% металевої фази.

3. Повільне шлакоутворення викликає перевитрати вапна, хоча не завжди забезпечує необхідну ступінь (глибина) десульфурации і дефосфорації металу. У звичайних умовах плавки шлакоутворення часто проходить з недостатньою швидкістю, що призводить до неповного засвоєння вапна шлаком (60-90 %) затягуванню процесів видалення шкідливих домішок.

5. Найважливішою технологічною метою процесу в усіх випадках є отримання до кінця плавки шлаків, насичених вапном і з достатньою рідкоплинністю.

6. При підвищенні в шлаці концентрації оксидів FeO, Fe2O3, МnО істотно поліпшуються змочування шлаком вапна та умови проникнення шлаку в пори у зв'язку зі зменшенням крайового кута, утвореного шлаком на поверхні твердої вапна, і збільшенням поверхневого натягу шлаку.

7. Підвищення якості вапна є одним з дієвих і ще недостатньо використаних важелів (резервів) поліпшення шлакоутворення. Необхідний безперервний контроль реакційної здатності вапна на заводах і негайне усунення причин, що зменшують її.

8. В выпускний роботи досліджуеться вплив озалізненого вапна на киснево-конверторну плавку.

2 Основна частина

2.1 Технологія отримання озалізненого вапна

Киснево-конвертерний процес характеризується високими швидкостями фізико-хімічних реакцій, тому питання інтенсивності шлакоутворення в кисневому конвертері набувають першорядного значення, особливо з урахуванням подальшого скорочення часу продувки. У літературі досить докладно висвітлено питання про можливість інтенсифікації процесу шлакоутворення при використанні матеріалів на основі феритів кальцію. Їх переваги - високі швидкості утворення основного первинного шлаку, повна асиміляція вапна, краще видалення шкідливих домішок, збільшення виходу придатної сталі.

Промислові досліди отримання озалізненого вапна в обертових трубчастих печах та використання його в конвертерній плавці показали можливість і доцільність виробництва такого вапна.

2.1.1 Вимоги до озалізненого вапна і технології отримання озалізного вапна

Дослідження показали, що залізорудні матеріали повинні відповідати наступним вимогам:

- низький вміст кремнезему (<2-3 %);

- температура плавлення не більше 1250-1300 °С;

- відсутність хімічної взаємодії з футерівкою печі в твердій фазі;

- утворення тугоплавких мінералів при просоченні і взаємодії рідкої фази з хромомагнезитовою кладкою печі;

- високий вміст оксидів заліза (в основному у вигляді гематиту) і підвищена дисперсність матеріалу.

До складу і структури конверторного флюсу і до технології його виготовлення пред'являються такі вимоги:

а) низька температура плавлення (не вище температури ванни);

б) висока флюсуюча спроможність (не менше 70 % СаО);

в) низька охолоджуюча здатність (у зв'язку з дефіцитом тепла при підвищенному споживанні скрапу);

г) нейтралізація екрануючого впливу плівки двухкальцієвого силікату 2СаО ∙ SiO₂, що утворюється при взаємодії СаО з кислим шлаком;

д) міцність і стійкість при транспортуванні та зберіганні, а також можливість точного дозування для присадки в процесі продувки;

e) не високі капітальні та експлуатаційні витрати.

Судячи цим вимогам, вихідним матеріалом для виготовлення флюсу повинне бути свіжовипалене вапно. Однак вільний окис кальцію асимілюється шлаком шляхом розчинення, а не плавлення з утворенням на шматку тугоплавкої плівки двухкальціевого силікату, що перешкоджає подальшій асиміляціі вапна. Добавка до вапна оксидів заліза і марганцю дозволила зв'язати окис каальція в легкоплавкі з'єднання і отримати в якості продукту первинного акту її ассімілярнно-кислим шлаком легкоплавкі з'єднання CaO, FeO і SiО₂ (а не тугоплавкий двухкальцієвий силікат).

Поставлена мета буде досягнута лише в тому випадку, якщо добавки будуть хімічно пов'язані з окисом кальцію. Однак, враховуючи характер зміни хімічного складу шлаку та механізму асиміляції вапна по ходу продувки, недоцільно пов'язувати окис кальцію в хімічні сполуки з оксидами заліза і марганцю у всьому обсязі шматка. У шлаку основністю (CaO/SiО₂) більше 2 вапно розчиняється без утворення тугоплавких плівок, тому будова флюсу може бути двозонною. Перша зона (периферійний шар) повинна складатися із з'єднань системи СаО-Fe₂О₃-МnО, а друга (центральне ядро, асимільованих основним шлаком) повинна являти собою чистий окис кальцію. При такій будові флюсу значно зменшиться загальний вміст в ньому оксидів заліза і марганцю, завдяки чому охолоджуючий ефект флюсу буде невеликим.

Технологія отримання флюсу, що розробляється повинна являти собою додаток до процесу випалювання вапна в обертальній вапнообпалюваьній печі. Головною її особливістю є нанесення на поверхню вапна (на заключному етапі випалу) пилоподібних флюсуючих добавок (залізорудних і марганцевих концентратів, колошникового пилу та ін.). Як відомо, свіжовипалене нагріте вапно швидко вбирає краплі окисного шлаку. Частинки концентрату за час польоту нагріваються і потрапляють на вапно в стані передплавлення. Завдяки міграції розплавлених крапель всередину шматків вапна, процес протікає без присутності рідкої фази.