Главная


Металлургия черных металлов




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 19 ... 57 ... 95 ... 133 ... 171 ... 209 ... 247 ... 285 ... 323 ... 356
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19


скачать книгу Металлургия черных металлов




Во втором издании (первое— 1980 г.) рассмотрены основные технологические процессы производства чугуна, стали, ферросплавов и проката с учетом последних достижений науки и техники. Описа­ны способы подготовки железных руд к плавке. Приведены сведе­ния о конструкциях оборудования. Рассмотрены вопросы автомати­зации технологических процессов.
...
Предлагаемый учебник написан в соответствии с программой курса «Металлургия черных металлов» для средних специальных учебных заведений по специальностям: «Доменное производство», «Произ­водство стали», «Электрометаллургия стали и ферросплавов», «Про­катное производство», «Проволочное, калибровочное и канатное про­изводство». Специальные курсы для учащихся, специализирующихся по металлургии чугуна или по производству стали, имеют больший объем и более глубокое содержание, чем материал, приведенный в данной книге. Поэтому, например, будущие доменщики должны ис­пользовать второй и третий разделы, посвященные металлургии стал» и обработке металлов давлением, а будущие прокатчики — первый и второй разделы, в которых рассмотрены выплавка чугуна и стали.
...
При написании книги авторы стремились хотя бы кратко позна­комить читателя не только с основами металлургического производ­ства, но и с новейшими процессами, получившими распространение в современной металлургии, с последними достижениями в соответ­ствующих отраслях металлургии, с новыми агрегатами. Физико-хи­мические основы плавки чугуна, стали, ферросплавов, математиче­ские формулы процессов обработки металлов давлением приведены в большинстве случаев без выводов; даны только основные уравне­ния химических реакций и формулы, описывающие механизм про­катки металла.
...
Решениями XVII съезда КПСС перед черной металлургией по­ставлены задачи интенсификации всех стадий металлургического производства, внедрения новой техники и технологии, повышения качества металлургической продукции, что в полной мере нашло отражение в книге.
...
Авторы показали роль иовейших достижений научно-техниче­ского прогресса в усовершенствовании и реконструкции всех этапов металлургического производства, ознакомили учащихся с достиже­ниями советских ученых металлургов и производственников. В книге рассказано о ряде перспективных направлений, которые еще не по­лучили широкого развития, но должны оказать значительное влия­ние на состояние металлургии. В Приложении приведены справоч­ные данные, которые могут быть использованы учащимися при кур­совом и дипломном проектировании.
...
Авторы выражают глубокую благодарность рецензенту А. Н. Ша­туну— преподавателю Уральского политехникума — за вниматель­ный подробный разбор рукописи и ценные замечания, направленные на повышение качества учебника.
...
Значение металлов в современной жизни очень велико. / Несмотря-на то что химические материалы — пластмассы, синтетические смо­лы и др. получают все большее распространение, роль металлов ие только не уменьшается, ио еще более возрастает в связи с освое­нием космического пространства, разработкой природных богатств земли, находящихся иа ее поверхности и под-дном океана, с разви­тием производства атомной энергии, транспорта, связи, микро- и радиоэлектроники и т. д.
...
Железо является одним из самых распространенных элементов на земле. Его доля составляет ~4 % массы всей верхней части зем­ной коры. Атомная масса железа 55,84, атомный номер 26, плот­ность 7,86 г/см3, температура плавления 1540° С. Чистое железо — серовато-беловатого цвета, обладает пластичностью и магнитными свойствами.
...
В этой книге рассматрявается производство черных металлов в последовательности современной технологической схемы производ­ства: 1) выплавка чугуна из железной руды — доменное производ­ство; 2) прямое получение железа и металлизоваииого сырья; 3) выплавка стали нз чугуна, металлического лома; 4) обработка стальных слитков и заготовок иа прокатных станах и получение готовых изделий и полуфабрикатов. Обычно черными металлами называют железо и сплавы железа с различными элементами. Основ­ным элементом, придающим железу разнообразные свойства, является углерод. Сплавы с содержанием углерода до 2,14 % назы­вают сталями, а сплавы с более высоким содержанием углерода — чугуиами. Помимо углерода, в состав стали и чугуна входят раз­личные элементы. Легирующие элементы улучшают, а вредные при­меси ухудшают свойства железных сплавов. К легирующим эле­ментам относятся марганец, кремний, хром^ никель, молибден, вольф­рам и др. К вредным примесям — сера, фосфор, кислород, азот, водород, мышьяк, свинец и др. В зависимости от содержания леги­рующих сталь или чугун приобретают различные свойства и могут быть использованы в той или иной области промышленности. Так, например, инструментальные стали с высоким содержанием углеро­да используют для изготовления режущего обрабатывающего инст­румента. При повышении содержания хрома и никеля стали при­обретают антикоррозионные свойства (нержавеющие стали). Стали с повышенным содержанием кремния используют в электротехнике в виде трансформаторного железа и т. п. Чугун с высоким содержа­нием кремния используют в литейном деле. Для деталей, выдержи­вающих повышенные нагрузки, применяют высокопрочные чугуны, содержащие хром, никель и т. д. Металл, используемый в промыш­ленности, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте и т.д., имеет различную форму, размеры и физические свойства. Придание металлу требуемой формы, необходимых размеров и различных свойств достигается обработкой слитков стали давлением и после­дующей термической обработкой. Для получения различной формы изделий применяют свободную ковку, штамповку иа молотах и прессах, листовую штамповку, прессование, волочение и прокатку. На прокатных станах обрабатывается до 80 % всей выплавляемой стали, на них производят листы, трубы, сортовые профили, рельсы, швеллеры, балки и т. п.
...
можиым благодаря опыту, накопленному древними металлургами по выплавке меди и ее сплавов с оловом, серебром, свинцом и другими легкоплавкими металлами.
...
Плавку железа в древности производили в ямах — горнах, обма­занных глиной или выложенных камнем. В гори загружали дрова и древесный уголь. Через отверстие в нижней части горна нагнетали с помощью кожаных мехов воздух. На смесь древесного угля и дров: засыпали измельченную железную руду. Сгорание дров и угля про­ходило интенсивно. Внутри горна достигалась относительно высокая температура.
...
Благодаря взаимодействию угля и оксида углерода СО, обра­зовавшегося при сгорании угля, с оксидами железа, содержавшими­ся в руде, железо восстанавливалось и в виде тестообразных кус­ков накапливалось на дне гориа. Куски были загрязнены золой, шлаком, выплавлявшимся из составляющих руды. Такое железо называли сыродутным. Из него необходимо было удалить примеси прежде, чем приступить к изготовлению изделий. Разогретый металл ковали и иа наковальне выжимали остатки шлака, примесей и др. Отдельные куски железа сваривали в единое целое. Такой способ существовал вплоть до XII—XIII
...
В начале XIV в. из чугуна научились приготовлять ковкое же­лезо, появился двухступенчатый способ производства металла. Кус-" ки чугуна переплавляли в небольших тиглях — горнах, в которых удавалось получать высокую температуру и создавать окислительные условия в области фурм. Благодаря окислению из чугуна выжигали большую часть углерода, марганца, кремния. На дне тигля собирал­ся слой железиай маесы — крица. Масса была загрязнена остатками шлака. Ее извлекали из тигля клещами или ломом и тут же в разогретом состоянии^ подвергали ковке для выдавливания загряз­нений и сваривания в одни прочный кусок. Такие горны назывались кричными. Они обладали большей производительностью, чем сыро­дутные, и давали металл более высокого качества. Поэтому со вре­менем получение сыродутного железа было прекращено. Выгоднее было получать железо из чугуна, чем непосредственно из руды. По мере улучшения качества железа возрастали и потребности в ием в сельском хозяйстве, военном деле, строительстве, промышлен­ности. Возрастало производство чугуна, домиицы увеличивались в ■размерах, постепенно превращаясь в доменные печи. В XIV в. вы­сота доменных печей достигала уже 8 м.
...
Ускоренное развитие металлургии началось после замены дре- , весиого угля коксом. Вырубка лесов для получения древесного угля
...
можиым благодаря опыту, накопленному древними металлургами по выплавке меди и ее сплавов с оловом, серебром, свинцом и другими легкоплавкими металлами.
...
привела к тому, что уже в XV в. в Англии было запрещено исполь­зовать древесный уголь в металлургии. Применение кокса не толь­ко удачно решило проблему топлива, но и благоприятствовало росту производительности доменных печей. Благодаря повышенной прочно­сти н хорошей теплотворной способности кокса стало возможным увеличение диаметра и высоты печей. В 1828 г. был выдан патент­на применение в доменных печах подогретого воздуха. Эта мера позволила значительно снизить расход кокса, повысить производи­тельность и температуру в горне печей. Позднее были успешно прове­дены опыты по использованию доменного колошникового газа для подогрева дутья. Раньше все газы выбрасывались в атмосферу, те­перь колошник стали делать закрытым и улавливали отходящие газы. Многие операции доменного процесса были механизированы^
...
Одновременно совершенствовался и способ получения стали. Кричный способ уже не мог удовлетворить потребности в железе. Прочность сталям придавал углерод. Науглероживание кричного железа производили либо в твердом состоянии, либо сплавлением с чугуном в маленьких тиглях. Но такие методы не могли дать много стали. В конце XVIII в. на металлургических заводах появился но­вый процесс — пудлингование. Сущность процесса пудлингования заключалась в том, что топка была отделена от ванны, в которой расплавляют чугун. По мере окисления примесей из жидкого чугуна выпадали кристаллы твердого железа, которые накапливались на поду ванны. Ванну перемешивали ломом, намораживали на него тестообразную железную массу (до 50 кг) и вытаскивали из печи. Эту массу — крицу обжимали под молотом и получали железо.
...
В 1856 г. Генри Бессемер в Англии разработал наиболее про­изводительный способ получения стали из чугуна — продувкой воз­духом жидкого чугуна в конвертере, выложенном изнутри кремнезе­мистым кирпичом. В бессемеровских конвертерах перерабатывали чугуны с повышенным, содержанием кремния. Процесс шел быстро-. 15—18 т чугуна превращались в сталь в течение 15—20 мин. Для переработки чугуна с повышенным содержанием фосфора Томасом был предложен конвертер с футеровкой из оксидов кальция и маг­ния.
...
В 1864 г. в Европе появились первые мартеновские печи, в ко­торых расплавление чугуна, окисление его примесей производили в подовых (отражательных) печах. Печи работали на жидком и газо­образном топливе. Газ и воздух подогревали теплом отходящих газов. Благодаря этому в печи развивались настолько высокие темпе­ратуры, что стало возможным на поду ванны иметь не только жидкий чугун, но и поддерживать в жидком состоянии более туго­плавкое железо и его сплавы. В мартеновских печах начали полу­чать нз чугуна сталь любого состава и использовать для переплава стальной и чугунный лом. В начале XX в. появились электрические дуговые и индукционные печи. В этих печах выплавляли легирован­ные высококачественные стали и ферросплавы. В 50-х годах XX в. начали использовать процесс передела чугуна в сталь в кислород­ном конвертере продувкой чугуна кислородом через фурму сверху. Сегодня это наиболее производительный метод получения стали. В последние годы появились значительно усовершенствованные по .сравнению с прошлым процессы прямого получения железа из руды.
...
Развитие сталеплавильного производства повлекло за собой и развитие нового оборудования для горячей и холодней обработки стали. В конце XVIII в. появились прокатные станы "для обжатия слитков и проката готовых изделий. В первой половине XIX в. нача-
...
ли применять крупные паровые и воздушные молоты для ковки тя­желых слитков. Последняя четверть XIX в. ознаменовалась появле- ^ нием крупных прокатных станов и станов для непрерывной прокат­ам
...
В России до XVII в. производство железа носило кустарный характер. Выплавкой железа занимались отдельные крестьянские семьи или совместно несколько крестьянских дворов. Строили дом-ницы на землях Новгородчины, Псковщины, в Карелии. В начале XVII в. появились доменные печи на Городищенских заводах около Тулы, началось строительство заводов натУрале. В 1699 г. был по­строен Невьянский завод. Бурное производство чугуна началось при Петре I. Демидовыми на Урале была построена колоссальная по тем временам печь высотой в 13 м, выплавлявшая в сутки 14 т чугуна. Большие земельные вотчины, лежащие рядом с заводом, приписывались к заводу вместе с крестьянами, которые обязаны^ были отрабатывать на нем определенное время. Крепостное право в течение длительного времени обеспечивало заводы рабочей силой. Хорошие природные условия — руда, лес, из которого выжигали уголь, обилие воды, энергию которой использовали для приведения в движение различных механизмов, — способствовали бурному раз­витию русской металлургии. Чугун начали экспортировать за грани­цу. Россия занимает первое место в мире по выплавке чугуна. В 1763 г. М. В. Ломоносовым написан труд: «Первые основания металлургии или рудных дел». Эта книга в течение многих лет яв­лялась единственным пособием для русских инженеров и техников. Но в XIX в. крепостное право стало тормозом в развитии производ­ства. Капиталистические страны ^вропы и США обогнали Россию по производству чугуна и стали. Если с 1800 по 1860 г. производ­ство чугуна в России увеличилось только в два раза, то в Англии оно возросло в десять раз, во Франции — в восемь раз. Владельцы русских заводов, имевшие в своем распоряжении дешевую рабочую-силу, не заботились о развитии производства, о внедрении техничес­ких новшеств, облегчении условий труда рабочих. Постепенно ста­рые уральские заводы приходили в упадок и останавливались. Од­нако развитие капитализма в России в конце XIX в. вызвало подъем в черной металлургии, особенно в южных районах (Украина). В 1870 г. русский купец Пастухов построил в г. Сулине завод для выплавки чугуна на донецком антраците. В местечке Юзовка (ныне г. Донецк) был пущен крупнейший по тому времени Юзовский ме­таллургический завод. Бурное развитие металлургия Юга получила с открытием залежей железных руд Кривого Рога. В сочетании с запасами донецких углей эхо стало основой развития горнорудной промышленности Юга России. В отличне от заводов Урала южные заводы были оборудованы более крупными агрегатами. В доменные печи загружали кокс и выдавали в сутки примерно в шесть-семь раз больше ^ чугуна, чем в печах, работающих на древесном угле.
...
В 1870 г. на Сормовском заводе в Нижнем Новгороде зарабо­тали первые мартеновские печи, а в Донбассе в сталелитейных це­хах появились и конвертеры. В 1910 г. была установлена первая дуговая сталеплавильная печь, а в конце 1917 г. под Москвой стал работать электрометаллургическнй завод с несколькими электропе­чами.
...
В годы гражданской войны развитие металлургии было при­остановлено, и только в 1926 г. был достигнут уровень 1913 г.— максимальной дореволюционной выплавки стали 4,3 млн. т.
...
Иитеисивиое развитие черная металлургия в СССР получила в годы первых пятилеток. Были построены крупнейшие в мире комби­наты — Магнитогорский и Кузнецкий; заводы Запорожский, «Азов-сталь», Криворожский. Подвергались кореииой реконструкции старые заводы: Днепропетровский, Макеевский, Нижне-Диепровский, Таганрогский. Построены новые заводы высо­кокачественных сталей: «Электросталь», «Диепроспецсталь». В 1940 г. производство стали достигло 18,5 млн. т и прока­та 13,1 мли. т.
...
Великая Отечественная война нанесла серьезный урои южным заводам СССР. Большая часть оборудования металлургических за­водов была эвакуирована иа Восток. В кратчайшие сроки иа Урале и в Сибири было развернуто производство металла, необходимого для победы. Построены новые заводы — такие, как Челябинский, расширено производство иа Кузнецком и Магнитогорском металлур­гических комбинатах, вывезенное оборудование устанавливалось на заводах в Златоусте, Нижнем Тагиле, Серове. Были освоены новые марки броиевой, орудийной стали, иалажеи выпуск необходимых сортов проката. Металлурги страны создали в короткие сроки базу для иарагциваиия всех видов вооружений и уже в 1943 г. Совет-— ский Союз значительно превосходил врага по производству танков, орудий, самолетов и другой техники. В послевоенные годы черная металлургия быстро оправилась от потерь. К 1950 г. уровень вы­плавки черного металла в полтора раза превысил довоенный. Все последующие пятилетки характеризуются последовательным нара­щиванием объемов производства, строительством новых заводов и цехов. Крупнейшими стали комбинаты: Магнитогорский, Новоли­пецкий, Западно-Сибирский, Криворожский, Череповецкий, Челя­бинский и ряд других. Появились кислородные конвертеры емкостью до 350 т, 900-т мартеновские печи, двухваиные сталеплавильные агрегаты, 200-т дуговые электропечи, домеииые печи с полезным объемом 5000 м3. Построены непрерывные станы для получения листа, сортового проката, труб, установки для непрерывной разлив­ки стали (УНРС). В последнее время получила развитие специаль­ная металлургия высококачественных сталей и сплавов: процессы получения стали иа установках электрошлакового (ЭШП), ва­куумного индукционного (ВИП), вакуумио-дугового (ВДП), электроиио-лучевого (ЭЛП), плазмеиио-дугового (ПДП) пере­плавов,
...
Широко применяются такие методы, как обработка жидкой стали в ковше синтетическим шлаком и аргоном, вакуумирование жидкого металла. В 1974 г. по объему производства черных метал­лов СССР вышел на первое место в мире. Большую роль в развитии отечественной металлургии сыграли выдающиеся ученые нашей страны. П. П. Аиосов разработал основы тео!5ии
...
Иитеисивиое развитие черная металлургия в СССР получила в годы первых пятилеток. Были построены крупнейшие в мире комби­наты — Магнитогорский и Кузнецкий; заводы Запорожский, «Азов-сталь», Криворожский. Подвергались кореииой реконструкции старые заводы: Днепропетровский, Макеевский, Нижне-Диепровский, Таганрогский. Построены новые заводы высо­кокачественных сталей: «Электросталь», «Диепроспецсталь». В 1940 г. производство стали достигло 18,5 млн. т и прока­та 13,1 мли. т.
...
В годы XI пятилетки иа техническое перевооружение отрасли было затрачено около 6 млрд. руб. Были построены конвертеры вме­стимостью 350 т, электропечи с мощностью трансформатора 60— 80 МВ А, мощность установок по непрерывной разливке стали до­стигла 20 мли. т в год. Построены новые коксовые батареи, агломе­рационные фабрики, гориометаллургические комбинаты, в том числе Костомукшекий ГМК, вошел в строй Оскольский электрометаллур^ гический комбинат по производству стали из железа прямого вос­становления, начали работать два электрометаллургических завода в Белоруссии и Молдавии производительностью по 600 тыс. т готового проката в год. Продолжается выведение из эксплуатации старых аг­регатов, работа которых экономически нецелесообразна. Значитель­ное внимание уделяется повышению качества металла иа всех ста-, днях его производства. Проведены большие работы по улучшению качества подготовки железорудного сырья.
...
пятилетке при стабильном уровне выплавки чугуна долж­но быть произведено 116—119 млн. т готового проката, в том числе 50 мли. т листового, 20—21 млн. т проката из низколегированной стали, освоен выпуск не менее 500 видов новых профилей проката, увеличена в 1,3—1,4 раза выплавка конвертерной и электростали, в два раза увеличена доля стали, разливаемой непрерывным способом, повышено качество металла, которое позволяло бы добиться значи­тельной экономии его в металлопотребляющих областях.
...
производительности труда. Развитие отечественной металлургии видно из даииых, приведенных ниже.
...
В настоящее время основное количество чугуна выплав­ляют в доменных печах из агломерата или железорудно­го концентрата.
...
В доменной печи в результате сжигания топлива и кокса создаются высокие температуры, необходимые для протекания процессов восстановления оксидов железа и образования жидкого чугуна. Кроме чугуна, в доменной печи образуется жидкий шлак и доменный газ — попут­ные отходы производства.
...
В качестве шихтовых материалов доменной плавки используют­ся кокс, агломерат, окатыши, руда, известняк. В настоящее время железорудная часть шихты доменных печей СССР состоит из 74 % агломерата, 22 % окатышей и 4 % руды. Шихтовые материалы не­обходимо загружать в доменную печь в кусках определенного раз­мера (40—60 мм). При использовании крупных кусков длительность протекания процессов восстановления и офлюсования увеличивается. Мелкие куски забивают проходы для газов и нарушают равномерное опускание материалов в доменной печи. Куски кокса, агломерата должны быть прочными, хорошо сопротивляться истиранию. Под действием веса столба шихты в шахте доменной печи непрочные ма­териалы превращаются в мелочь и пыль, которые засоряют проходы между крупными кусками; то же происходит и при истирании ших­ты. Кокс и агломерат должны иметь достаточную пористость. Это ускоряет сгорание топлива и восстановление оксидов железа. В ших­товых материалах должно быть минимальным содержание вредных примесей: фосфора, серы, мышьяка, свинца и др., которые переходят в состав чугуна, а из чугуна при его переплаве в сталь. Эти примеси отрицательно влияют на'свойства готового металла.
...
Шихтовые материалы должны иметь однородный химический состав, например постоянное содержание железа в агломерате, золы в коксе, извести в известняке и т. д. Колебания химического состава нарушают нормальный ход доменной печи, приводят к повышенно­му расходу материалов.
...
Минеральные ископаемые, содержащие металл, называют рудой. Кроме соединения, содержащего металл, — оксида, сульфида и др., в руду входят вещества, не содержащие металла. Они называются пустой породой. Свое название руды получают по тому металлу, ко-
...
торый содержится в наибольшем количестве. Железные руды в ос­новном содержат железо. В зависимости от содержания железа руды делятся на бедные (<30%
...
Обычно магнитный железняк содержит 50—60 % железа. Содер­жание в нем серы 0,02—2,5 %. Чем сильнее окислен магнитный же­лезняк, тем больше серы (до 2,5%). Содержание фосфора в этих рудах достигает 0,02—0,7 %.
...
направлении. Общие запасы руд оцениваются более 42 млрд. т. Это в основном мартито-гематитовые железняки и бедные железистые кварциты. Богатые руды содержат от 50 до 62 % Ее.
...
Урал издавна богат железом. Многие его месторождения под­вергались интенсивной разработке. Однако запасы железных руд все еще
...
Большие перспективы у Бакальского месторождения, иа за­падном склоне Южного Урала. Оно состоит главным образом из сидеритов (~32°/о Ре). Бурые железняки типа лимонитов содержат до 47 % Ре, 0,05 °/о 5 и 0,04 % Р. Запасы бакальских руд составляют ~1
...
Из месторождений Западной Сибири отметим месторождения Горной Шории, представленные магнитными железняками со сред­ним содержанием железа 50 %. Кроме того, промышленное значение имеет Абаканское месторождение южиее Красноярска с запасом руды —0,5 млрд. т (до 35%
...
Марганцевые руды применяют для выплавки ферромарганца, а также для производства литейного и передельного чугуна, содержа­щего — 1 % Мп. Марганец находится в рудах в виде оксидов и карбонатов: пиролюзита Мп02, браунита Мп203, гаусмаиита Мп304, родохрозита МпСОз. Содержание марганца в рудах составляет от 42 до 72 %. Для выплавки ферросплавов используется руда с со­держанием до 0,2 % Р, в домеииом производстве может использо­ваться руда с содержанием фосфора до 0,6 %. Крупным промыш-
...
направлении. Общие запасы руд оцениваются более 42 млрд. т. Это в основном мартито-гематитовые железняки и бедные железистые кварциты. Богатые руды содержат от 50 до 62 %
...
леиным месторождением марганцевых руд в СССР является Чиатур-ское на Кавказе. В руде содержится до 48 % Мп. Руды порошкообразные, легко обогащаемые, содержание фосфора 0,18— 0,20 %.
...
В рудах менее крупных месторождений Урала и Казахстана — Полуночном и Джездииском — при повышенном содержании железа и фосфора содержание марганца составляет 20—30 %.
...
Наиболее распространенным флюсом для доменного и агломе­рационного производства является известняк. Основную массу из­вестняка составляет СаС03. При нагревании известняк разлагается с образованием извести и углекислого газа: СаСОз=СаО+СОг. Из­весть и является шлакообразующим компонентом.
...
леиным месторождением марганцевых руд в СССР является Чиатур-ское на Кавказе. В руде содержится до 48 % Мп. Руды порошкообразные, легко обогащаемые, содержание фосфора 0,18— 0,20 %.
...
агломерата. Повышенное содержание в колошниковой пыли марган­ца н оксида кальция, равномерное распределение в ией углерода оказывают благоприятное влияние на ход процесса спекания.
...
Сварочный шлак—отход прокатного производства, образую­щийся при высоком нагреве стальных заготовок в нагревательных печах, содержит —50 %
...
Окалина — отход прокатного производства, ее удаляют со слит­ков и заготовок при прохождении прокатных клетей. Сварочный шлак и окалину используют при агломерации. В некоторых случаях применяют шлаки сталеплавильного производства, отходы доменного производства, литейных цехов, машиностроительных предприятий в виде стружки и мелкого скрапа
...
Основным топливом доменной плавки является каменноугольный кокс, который представляет собой твердую, пористую спекшуюся массу, оставшуюся после удаления из каменного угля летучих ве­ществ в результате прокаливания его при высокой температуре без доступа воздуха. Доменный кокс должен быть чистым по сере и фосфору, содержать минимальное количество золы и обладать вы­сокой прочностью и сопротивлением истиранию.
...
Шихтой для производства кокса служат различные сорта ка­менного угля: коксовые, жирные, тощие, газовые. Основу шихты составляет коксующийся уголь. В настоящее время в мире испы-тывается острый недостаток коксующихся углей. Стараются подо­брать шихту для получения кокса таким образом, чтобы иметь в ией минимальное количество этого дефицитного угля. До последнего времени металлургические заводы СССР снабжались коксующими­ся углями Донбасса, Кузбасса, Караганды, Печоры. Богатейшие за­лежи коксующихся углей открыты в нашей стране в Якутии — ме­сторождения Нюренгри, куда проложена одна из линий БАМа. Перед коксованием уголь измельчают и обогащают. Из него стре­мятся удалить минеральную породу — это позволяет понизить со­держание золы в коксе. Шихту увлажняют и направляют в коксовые печи.
...
При нагревании без доступа воздуха мелкие угольные частички переходят в пластическое состояние и размягчаются. Пластическая масса обволакивает твердые зерна некоксующегося угля. При темпе­ратуре. >450°С в сплошной склеивающейся массе начинается про­цесс разложения угля иа составные части. Выделяются углеводо­родные соединения, аммиак, другие органические соединения.
...
Выделяющиеся газообразные вещества вспучивают размягчен­ную массу угля, образуют в ней многочисленные поры. По мере-протекания процесса сухой перегонки масса все более обогащается углеродом, теряет пластичность и при 600—650 °С переходит в со­стояние полукокса. При 1000 °С образуется кокс. Кокс получают в камерных печах, объединенных в коксовые батареи, производитель­ностью до 1 млн. т кокса в год. Батарея может иметь до 80 камер коксования. Стенки камер футеруют огнеупорным динасовым кир­пичом. Объем камеры составляет до 42 м3, что позволяет получать в ней за один прием до 20 т кокса. Камера имеет форму спичечного коробка с размерами: ширина 0,5, высота 5 и длина 15 м. В потолке
...
камеры устроены люки для загрузки шихты. Спереди и сзади камера закрыта дЕерцами, которые открываются специальными устройствами.
...
Коксовые печи отапливаются доменным и коксовым газом, сжи­гаемым в простенках между камерами — вертикалах (рис. 1). Тепло,, выделяемое при сгорании газа, отдается кирпичной кладке стен и 'идет иа нагрев угольной массы. Для обеспечения процесса коксб-
...
вания температура внутри камеры должна быть не ниже. 1.100 °С, а в вертикалах 1400 "С. Высокий нагрев достигается благодаря при­менению подогретого воздуха. Нагрев воздуха производится1 в ре­генераторах, расположенных под коксовыми печами и представля­ющих собой' устройства, в которых аккумулируется тепло отходя­щих газов. Продукты сжигания газа из вертикала поступают в камеру регенератора, футерованную огнеупорным кирпичом наподо­бие пчелиных сот. Через решетчатую насадку в регенераторе прохо­дят раскаленные печные газы. Насадка разогревается до высокой температуры, а продукты сгорания охлаждаются. По достижении определенной температуры кладки закрывают поступление горячего дыма и в регенератор направляют холодный воздух.
...
нератор. Затем производят смеиу направления потоков газа и воз­духа. Принцип регенерации тепла для подогрева воздуха и возвра­щения тепла назад в металлургический агрегат широко используется в металлургии.
...
Образование коксового пирога продолжается 14—16 ч. За это . время угольная масса проходит постепенно все стадии коксования. Процесс идет от наружной стеики камеры к ее центру. Сначала про­гревается уголь, расположенный около стенок камеры, он быстро спекается и превращается в кокс. Средние слои шихты превращают­ся в" кокс значительно позднее. Только через 8—9 ч размягчение и коксование угля, начавшиеся у стенок камеры, достигают середины угольного слоя. Поскольку процесс коксования направлен к центру с двух сторон — от стеиок, то примерно по осевой лиияи происходит разрывание коксового пирога по смоляной линии —■ шву. Кроме об­разования вертикальной центральной трещины в результате выде­ления газов, коксовый пирог разрывается рядом горизонтальных тре­щин. Он претерпевает значительную усадку, отходит от стеиок.
...
Для выгрузки кокса камеру отключают от трубопровода, в ко­торый уходят газообразные продукты коксования. Открываются с обеих сторон дверцы. С передней стороны по рельсам подкатывается коксовыталкиватель. Горизонтальная штанга коксовыталкивателя вводит в камеру башмак и, постепенно вдвигая его внутрь, выдав­ливает коксовый пирог из печи в вагон для тушения и сбора кокса. При выталкивании в вагон коксовый пирог разламывается по смоля­ному шву иа две половины и рассыпается на более мелкие куски. Вагой с горячим коксом направляется в башию для тушения, где го­рячий кокс интенсивно охлаждается струями воды.
...
В настоящее время получает распространение более экономич­ный способ тушения кокса азотом — сухое тушение, которое позво­ляет аккумулировать теплоту кокса и получать кокс более высокого качества. Нагретые газы используют для получения пара и электро­энергии. Другими методами повышения производительности коксовых печей являются брикетирование угольной шихты перед коксованием в куски размером с грецкий орех, а также трамбование шихты, за­груженной в коксовую камеру и предварительный подогрев шихты.
...
Подогрев шихты осуществляется горячим азотом, ко­торый нагревается при сухом тушении кокса до 1000— П00°С. После того, как азот проходит котел-утилиза-тор, его температура снижается до 400 °С и он направля­ется в реторты для нагрева угольной шихты. Холодный азот вновь используется для тушения кокса. Подогрев угольной шихты осуществляется в реакторах кипящего слоя, во взвешенном состоянии. Длительность такого по­догрева 3—5 мин. Далее шихта пневмотранспортом при помощи того же азота направляется в коксовые печи для загрузки. Сама загрузка значительно упрощается и облегчается.
...
Кокс. Куски кокса имеют правильную форму и мак­симальный размер, не превышающий половины ширины камеры коксования. Цвет кокса — светло-серый или сле-
...
нератор. Затем производят смеиу направления потоков газа и воз­духа. Принцип регенерации тепла для подогрева воздуха и возвра­щения тепла назад в металлургический агрегат широко используется в металлургии.
...




Зварювальні матеріали
Контактная сварка
Термическая обработка в машиностроении: Справочник
Металлургия черных металлов