Deguonies keitiklis: prietaisas ir plieno gamybos technologija

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Didelio stiprio plieno gavimo procesuose svarbų vaidmenį atlieka legiravimo operacijos ir pagrindinės sudėties modifikavimas. Tokių procedūrų pagrindas – įvairių savybių metalinių priemaišų įdėjimo technika, tačiau nemenką reikšmę turi ir dujų-oro reguliavimas. Būtent į šią technologinę operaciją orientuojamas deguonies keitiklio, kuris plačiai naudojamas metalurgijoje gaminant plieno lydinius dideliais kiekiais, veikimas.

Konverterio dizainas

Įranga yra kriaušės formos indas su vidiniu pamušalu ir čiaupo anga lydymo produktams išleisti. Viršutinėje konstrukcijos dalyje yra anga su kakleliu, skirta tiekti laužą, laužą, išlydytą geležį, legiravimo mišinius ir pašalinti dujas. Tūris svyruoja nuo 50 iki 400 t.. Konstrukcijos gamybai naudojama lakštinė arba suvirintas vidutinis plienas.apie 50-70 mm storio. Tipiškas deguonies keitiklio įtaisas suteikia galimybę atjungti dugną - tai modifikacijos su dugno prapūtimu dujų ir oro mišiniais. Iš pagalbinių ir funkcinių įrenginio elementų galima išskirti elektros variklį, vamzdyno infrastruktūrą deguonies srautams cirkuliuoti, traukos guolius, amortizatorių platformą ir atraminį rėmą konstrukcijai montuoti.

Atraminiai žiedai ir gnybtas

Konverteris yra ant ritininių guolių, kurie pritvirtinti prie rėmo. Dizainas gali būti stacionarus, bet tai retai. Paprastai projektavimo etapuose nustatoma galimybė transportuoti ar perkelti įrenginį tam tikromis sąlygomis. Būtent už šias funkcijas yra atsakinga atraminių žiedų ir kaiščių pavidalo įranga. Guolių grupė suteikia galimybę įrangą sukti aplink gembių ašį. Ankstesniuose keitiklių modeliuose buvo laikomasi nešiklio įrangos ir lydymosi įrangos korpuso derinio, tačiau dėl aukštos temperatūros poveikio ir pagalbinių medžiagų deformacijos šis konstrukcinis sprendimas buvo pakeistas sudėtingesne, bet patikima ir patvaresne sąveikos schema. funkcinis blokas ir kraujagyslė.

Šiuolaikinis deguonies keitiklis, visų pirma, turi atskirą atraminį žiedą, kurio konstrukcijoje taip pat yra įdėtos gnybtos ir fiksuotas korpusas. Technologinis tarpas tarp korpuso ir atraminio pagrindo apsaugo nuo neigiamo temperatūros poveikio jautriems pakabų ir mobilių mechanizmų elementams. Paties keitiklio tvirtinimo sistema įgyvendinama stabdžiais. Pats atraminis žiedas yra laikiklis, sudarytas iš dviejų pusžiedžių ir sujungimo taškuose pritvirtintų gnybtų plokščių.

Pasukimo mechanizmas

Elektrinė pavara leidžia keitikliui pasukti 360°. Vidutinis sukimosi greitis 0,1-1 m/min. Pati ši funkcija ne visada reikalinga – tai priklauso nuo technologinių operacijų organizavimo darbo eigos metu. Pavyzdžiui, gali reikėti pasukti, kad kaklelis būtų nukreiptas tiesiai į laužo tiekimo, geležies išpylimo, plieno nusausinimo ir pan. tašką. Sukimo mechanizmo funkcionalumas gali skirtis. Yra ir vienpusės, ir dvipusės sistemos. Deguonies keitikliai, kurių keliamoji galia iki 200 tonų, paprastai apsisuka tik viena kryptimi. Taip yra dėl to, kad tokiose konstrukcijose reikia mažiau sukimo momento pakreipiant kaklą. Siekiant pašalinti perteklinės energijos suvartojimą dirbant su sunkia įranga, jame yra dvipusis sukimosi mechanizmas, kuris kompensuoja kaklo manipuliavimo išlaidas. Torsioninės sistemos konstrukciją sudaro pavarų dėžė, elektros variklis ir velenas. Tai tradicinis stacionarios pavaros, sumontuotos ant betoninio lygintuvo, išdėstymas. Technologiškesni šarnyriniai mechanizmai tvirtinami ant gembės ir varomi varomąja pavara su guolių sistema, kuriuos taip pat įjungia elektros varikliai per veleno sistemą.

Konverterio matmenys

Projektuojant projektinius parametrus reikia apskaičiuoti pagal tai, koks apytikslis išvalymo tūris, neįskaitant lydalo išmetimo, bus pagamintas. Pastaraisiais metais buvo sukurti agregatai, kurie priima medžiagas nuo 1 iki 0,85 m3/t. Taip pat skaičiuojamas gerklės nuolydis, kurio kampas vidutiniškai nuo 20° iki 35°. Tačiau tokių įrenginių eksploatavimo praktika rodo, kad viršijus 26° nuolydį prastėja pamušalo kokybė. Gylyje keitiklio matmenys yra 1-2 m, tačiau didėjant apkrovai gali padidėti ir konstrukcijos aukštis. Įprasti keitikliai iki 1 m gylio gali priimti ne didesnę kaip 50 tonų apkrovą. Kalbant apie skersmenį, tai jis vidutiniškai svyruoja nuo 4 iki 7 m. Kaklo storis 2-2,5 m.

BOF pamušalas

Privaloma technologinė procedūra, kurios metu keitiklio vidinės sienelės padengiamos apsauginiu sluoksniu. Tuo pačiu metu reikia atsižvelgti į tai, kad, skirtingai nei dauguma metalurginių krosnių, ši konstrukcija patiria daug didesnę šiluminę apkrovą, kuri taip pat lemia pamušalo ypatybes. Tai procedūra, apimanti dviejų apsauginių sluoksnių – funkcinio ir armavimo – klojimą. 100-250 mm storio apsauginės armatūros sluoksnis yra greta tiesiai prie korpuso paviršiaus. Jo užduotis yra sumažinti šilumos nuostolius ir užkirsti kelią viršutinio sluoksnio perdegimui. Naudojama magnezito arba magnezito-chromito plyta, kuri gali tarnauti daugelį metų be atnaujinimo.

Viršutinis darbinis sluoksnis yra apie 500–700 mm storio ir keičiamas gana dažnai, kai susidėvi. Šiame etape BOF apdorojamas ugniai atspariais junginiais, surištais smėliu arba derva. Šio pamušalo sluoksnio pagrindas yra dolomitas su magnezito priedais. Standartinės apkrovos skaičiavimas pagrįstas maždaug 100–500 °C temperatūros poveikiu.

Smūginio betono pamušalas

Esant agresyviai temperatūrai ir cheminiam poveikiui, keitiklio konstrukcijos vidiniai paviršiai greitai praranda savo savybes – vėlgi, tai susiję su išoriniu šiluminės apsaugos darbinio sluoksnio susidėvėjimu. Smūginio betono pamušalas naudojamas kaip remonto operacija. Tai karšto redukcijos technologija, kurios metu specialios įrangos pagalba klojama ugniai atspari kompozicija. Jis tepamas ne ištisai, o taškiniu būdu ant stipriai susidėvėjusių pagrindinio pamušalo vietų. Procedūra atliekama specialiomis šratinio betono mašinomis, kurios į pažeistą vietą tiekia vandeniu aušinamą pistoletą su kokso dulkių ir magnezito miltelių mase.

Lydymo technologijos

Tradiciškai yra du deguonies keitiklio lydymo būdai – Bessemer ir Thomas. Tačiau šiuolaikiniai metodai nuo jų skiriasi mažu azoto kiekiu krosnyje, o tai pagerina darbo proceso kokybę. Technologija įgyvendinama šiais etapais:

• Įkeliamas įrašas. Apie 25–27 % visos įkrovos masės kaušeliais įkeliama į pasvirusį keitiklį.
• Užpildymasketaus arba plieno lydinys. Skystas metalas, kurio temperatūra iki 1450 °C, kaušais pilamas į pasvirusį konverterį. Operacija trunka ne ilgiau kaip 3 minutes.
• Išvalymas. Šioje dalyje plieno gamybos deguonies keitikliuose technologija leidžia taikyti skirtingus metodus tiekiant dujų ir oro mišinį. Priklausomai nuo įrangos konstrukcijos tipo, srautas gali būti nukreiptas iš viršaus, apačios, apačios ir kombinuotais būdais.
• Pavyzdžių priėmimas. Išmatuojama temperatūra, pašalinamos nepageidaujamos priemaišos ir laukiama kompozicijos analizės. Jei jo rezultatai atitinka projektavimo reikalavimus, lydalas išleidžiamas, o jei ne, atliekami koregavimai.

Technologijos privalumai ir trūkumai

Metodas vertinamas dėl didelio produktyvumo, paprastų deguonies tiekimo schemų, konstrukcijos patikimumo ir apskritai santykinai mažų proceso organizavimo sąnaudų. Kalbant apie trūkumus, jie visų pirma apima apribojimus, susijusius su dumblo ir perdirbamų medžiagų įdėjimu. To paties metalo laužo su kitais inkliuzais gali būti ne daugiau kaip 10%, o tai neleidžia modifikuoti lydymosi struktūros reikiamu mastu. Be to, pučiant sunaudojama daug naudingos geležies.

Technologijos taikymas

Pliusų ir minusų derinys galiausiai nulėmė keitiklių naudojimo pobūdį. Visų pirma, metalurgijos įmonės gamina aukštos kokybės mažai legiruotą, anglinį ir legiruotą plieną, kurio pakanka naudoti sunkiojoje pramonėje ir statybose. Plieno priėmimasdeguonies keitiklis yra legiruotas ir pagerintos individualios savybės, o tai praplečia galutinio produkto apimtį. Iš gautų žaliavų gaminami vamzdžiai, viela, bėgiai, apkaustai, apkaustai ir t.t.. Ši technologija taip pat plačiai naudojama spalvotojoje metalurgijoje, kur pūslinis varis gaunamas pakankamai pučiant.

Išvada

Lydymas keitiklio įrenginiuose laikomas moraliai pasenusiu būdu, tačiau jis ir toliau naudojamas dėl optimalaus proceso našumo ir finansinių sąnaudų derinio. Technologijų paklausą didele dalimi skatina ir struktūriniai naudojamos įrangos pranašumai. Ta pati galimybė tiesiogiai krauti metalo laužą, užtaisą, dumblą ir kitas atliekas, nors ir ribotai, išplečia lydinio modifikavimo galimybes. Kitas dalykas yra tai, kad norint visavertiškai veikti didelių dydžių keitiklius su galimybe pasukti, įmonėje reikia organizuoti atitinkamą patalpą. Todėl lydymą su deguonies prapūtimu dideliais kiekiais daugiausia atlieka didelės įmonės.