Электр доғалы болат өндіру пеші

Электр пештерінде болат өндіру туралы қазақша реферат.

Балқытудың басқа агрегаттарымен салаыстырғанда, электр пештерінде балқытудың артықшылықтарына мыналар жатады.
Жылдам қызып, 2000˚C-қа дейін жылудың тұрақты болуы. Тотықтанатын, бұрынғы қалпына келетін немесе бейтарап атмосфера және вакуум жасау мүмкіншілігі. Соның арқасында электр пештерінде мапасы жоғары және арнайы қасиеттері бар, зиянды қоспалары аз болаттар қорытуға болады. Металлургиялық электр пештері доғалы және индукциялы болып бөлінеді.
Электр доғалы болат өндіру пеші. Болат цилиндр тәрізді (4) пешінің астары отқа төзімді кірпіштен қаланған. Корпус қабырғасында шихта салатын терезе (3) мен дайын болат ағатын науа (6) бар. Төбесіндегі күмбез (2) тесігінен графиттелген электродтар (1) өтеді. Механизм (5) жәрдемімен шихта материалдарын салу және дайын болған сұйық болат пен қожды құйып алу үшін еңкейтіледі. Диаметрі 350….500 мм электродтар мен шахта (3) арасында пайда болатын электр доғасы жылу көзі болып табылады. Электродтарға берілетін тоқ кернеуі 200-600 В, күші 1-10 кА. Электр доғалы пештердің сыйымдылығы 0,5-300 т аралығында.

Болатты көбінесе негіздік электр пештерінде қоспаларын тотықтандырып және тотықтандырмай балқытады.

Тотықтандырып балқыту көп жағдайда мартендік скрап үдерісіне ұқсас. Әдетте, оны көміртекті болат алу үшін қолданады. Бұл жағдайда шихта құрамына болат сынықтары, домна шойыны, кокс және 2-3% тас кіреді. Балқыту тотықтандыру және бұрынғы қалпына келтіру кезендерінен тұрады.

Тотықтандыру кезеңдерінде кремний, марганец, көміртегі, темір ауадан келетін оттегімен тотықтанады. Пайда болған тотықтар әк тасымен қож түзеді. Кальций тотығы бар болғандықтан, қож фосфорды біріктіреді.

Қалпына келтіру кезеңіне болатты қышқылдандыру, күкірттен тазарту және басқа құраушыларының мөлшерін реттеу жатады.

Ол үшін пешке әк тасынан, плавик қожынан CaF2; ұнтақталған кокстан және ферросилиций, қож қабатынан баяуі өтіп, темірді тазартады:
FeO + C = Fe + CO
2Feo + Si = Fe + SiO2

Қалпына келу қожда және қож бен металл шекарасында да болады.

Сондықтан металл бөгде (SiO2, MnO, Al2)O3 қоспаларынан таза келеді.

Қожда кальций тотығы мол болғандықтан, металдан күкірттің бөлінуі күшейе түседі. Сондықтан мартен болаттарында күкірттің ең аз мөлшері 0,020% болса, электр болаттарында оның мөлшері 0,015%-дан аспайды.

Тотықсыздандырмай балқытуды легірленген болат алу үшін қолданады. Ол үшін легірленген болаттарды өндіргенде және өндегенде қалатын қалдықтар қолданылады. Шын мәнінде, бұл жағдайда болат өндіру шихтаны балқыту болып табылады. Балқыту барысында керек болған жағдайда түрлі қоспалар қосылуы мүмкін.

Электр индукциялық пеш (2.5-сурет) корпус (5) ішіндегі тигель (4), оның қақпағы (1) және сумен сақындайтын индуктордан (2) тұрады. Индуктор арқылы жиілігі 500-2000 кГц ток өткенде, индукция арқылы электромагниттік энергия беріліп, шихта (3) балқуға дейін қыздырылады.

Индукциялық пештер сыйымдылығы бірнеше келіден 5 тоннаға дейін, кейбір жағдайда 25-30 т етіп салынады.

Доғалы пештермен салыстырғанда, индукциялық пештердің біраз артықшылықтары бар:

а) доғаның болмауы, құрамында көміртегі мен газдар аз мөлшерде болатын металды балқытуға мүмкіншілік туғызады;

ә) пайда болған электродинамикалық күштер сұйық металды араластырып, химиялық құрамын реттеп, бөгде қоспалардың қалқып шығуына әсер етеді;

б) индукциялық пештердің шағын болуына байланысты, оларды арнайы камераларға қойып, әртүрлі атмосфера немесе вакуум жасауға болады.

Индукциялық пештерде легірленген болаттарды алуға болады. Индукциялық пештерде легірленген болаттардың қалдықтарын немесе күкірт мен фосфоры жоқ көміртекті скрапты және ферроқорытпаларды балқытады.

Шихта балқыған соң, металл айдынына қож төгіледі: негіздік пештерге әк тас пен плавик шпаты, қыщқылдық пештерде шыны сынықтары мен SiO2 кремнеземі мол басқа материалдар. Қож металды тотығудан және атмосфера газдарымен қанығудан қорғайды, легірлеуші элементтердің жануы мен жылу шығынын азайтады.

Вакуумда балқыту арқылы құрамында газдары мен бөгде элементтері өте аз қорытпалар алуға және оларды түрлі элементтермен легірлеуге болады.

Сыйымдылығы 1 т индукцмялы пештің балқыту уақыты 45 минут шамасында, 1 т болат алу үшін 600-700 кВт. Сағат электр қуаты жұмсалады.

Болатты өндірудің әдістері
Болат өндірудің конвертер әдісі

Конвертер деп іші отқа төзімді кірпішпен астарланған болат ретортаны айтады. Конвертерде болат алу әдісін 1854 – 1856 жылдары ағылшын Г.Бессемер бірінші болып қолданған. Бастапқыда бұл әдіс бойынша болат алғанда, конвертерге қүйылған сүйық шойынды астынан ауамен үрлеген.
Болат өндірудің мартен әдісі

Мартен үдерісін 1865 жылы француз металлургтары Э. Мартен мен оның ұлы П. Мартен ұсынған. Мартен пеші жылынды және регенеративті пеш болып табылады. Оның балқыту кеңістігінде газ тәрізді отын немесе мазут жағылады.
Электр пештерінде болат өндіру

Балқытудың басқа агрегаттарымен салаыстырғанда, электр пештерінде балқытудың артықшылықтарына мыналар жатады.
Жылдам қызып, 2000˚C-қа дейін жылудың тұрақты болуы. Тотықтанатын, бұрынғы қалпына келетін немесе бейтарап атмосфера және вакуум жасау мүмкіншілігі. Соның арқасында электр пештерінде мапасы жоғары және арнайы қасиеттері бар, зиянды қоспалары аз болаттар қорытуға болады. Металлургиялық электр пештері доғалы және индукциялы болып бөлінеді. Балқыған болатты құйып алу тәсілдері

Балқыту пештерінде балқыған болатты шөміштерге құйып алып, көпір кранмен оны сом тьемір құятын жерге жеткізеді. Ол шөміштердің сыйымдылығы 5-250 т аралығында. Ірі балқыту пештерінде болат қорытқанда, шөміш сыйымдылығы 400 тоннаға дейін болады (диаметрі мен биіктігі 6 м-ге дейін).