Промышленные газы Промышленные газы
Металлургия

Металлургия | ООО "Дары Природы"

Получение стали в кислородных конверторах. В настоящее время кислородные конверторы являются основным способом получения стали из чугуна, на их долю приходится около 65% мирового производства. Процесс получения стали происходит за счет использования тепловой энергии углерода, включенного в состав чугуна, и кислорода, вдуваемого в расплав посредством фурм.

Дополнительный положительный момент в этом процессе - перемешивания донного осадка. В связи с этим достигаются следующие преимущества:
- снижение выхода шлака и снижение выброса металла - больший выход готовой стали;
- увеличение остаточного содержания Mn в стали;
- снижение содержания углерода (в зависимости от требований производства);
- повышение эффективности производства низкоуглеродистых сталей;
- улучшение однородности расплава;
- исключение появления нерасплавленного металла;

Интересным способом применения газов также является расплескивание шлака в кислородном конвертере путем подачи газообразного азота через фурму подачи кислорода. Всплеск позволяет покрывать шлаком стенки кислородного конвертера, что защищает огнеупорную кладку и увеличивает срок ее службы, снижается время простоя конвертера.

Плавление металла в электродуговых печах. В последнее время электродуговые печи вышли на вторую в процессе выплавки стали и занимают около 30% мирового производства. С их помощью стало возможным достаточно недорого плавить не только чистый металлолом, но и использовать металлизированные окатыши с содержанием железа 90-95% и их комбинации.
Для данных печей разработан ряд технологий с применением промышленных газов для улучшения параметров процесса плавки, и как следствие, качества получаемого продукта - стали.
Во-первых, это повышение общего уровня энергии, создаваемого в зоне плавления, за счет использования не только электрической энергии электродов, но и применения химической энергии, создаваемой в процессе плавки за счет вдувания в зону плавки кислорода, угля и природного газа. Во-вторых, применение данного процесса в электродуговых печах обеспечивает снижение удельного расхода электроэнергии, графитированных электродов, ускоряет темп плавления. Также вырастает выход готового продукта. Данная технология является очень надежной и применяется более чем на 600 действующих электродуговых печах по всему миру.

Плавление металла в мартеновских печах. До недавнего времени это был самый распространенный способ получения стали, но с широким внедрением кислородно-конверторного и электро-дугового способа постепенно исчезает, занимает около 2% мирового производства, из которых половина приходится на Украину.
Для интенсификации мартеновского процесса воздух обогащают кислородом, который подается в факел пламени. Это позволяет получить более высокие температуры в факеле пламени, увеличить лучеиспускательную способность, уменьшить количество продуктов горения и благодаря этому увеличить тепловую мощность печи.
Кислород можно вводить и в ванну печи. Введение кислорода в факел и в ванну печи сокращает периоды плавки и увеличивает производительность печи на 25 - 30%. Широко применяют кислородный процесс, используя природный малосернистый высококалорийный газ, что снижает содержание серы в стали.

Улучшению эффективности работы доменных печей. Данные процессы основаны на технологии вдувания пылеугольного топлива в печь при параллельном обогащении кислородом.
Основными преимуществами этих технологи являются:
- вдуваемый уголь заменяет дорогостоящий кокс;
- тепловая энергия распределяется более равномерно по глубине печи;
- обогащение кислородом повышает температуру плавки и увеличение выхода продукции.
Общим итогом применения технологии является разогрев и плавление руды при более низких затратах, по сравнению с действующими методами.

Обработка жидкого металла вне сталеплавильного агрегата. Металл, выплавленный в обычном сталеплавильном агрегате (мартеновской печи, конвертере или электродуговой печи), подвергается внешнему воздействию в сталеразливочном ковше. Основной целью внепечной обработки жидкой стали в ковше является снижение содержания растворенных в металле газов, неметаллических включений и серы.
Обработка жидкой стали аргоном в ковше является наиболее простым способом повышения качества металла. Аргон вдувают в жидкую сталь через пористые и огнеупорные пробки, которые устанавливают в днище ковша. Аргон не растворяется в жидкой стали, поэтому при продувке металла аргоном в объеме жидкой стали образуется большое количество пузырей, которые интенсивно перемешивают металл и выносят на его поверхность неметаллические включения. Кроме того, водород и азот, растворенные в стали, переходят в пузыри аргона и вместе с ним покидают жидкий металл, т. е. происходит дегазация стали. Последнее время для получения стали с очень низким содержанием углерода используют продувку кислородом или смесью аргона и кислорода.

Газовые технологии в цветной металлургии. Существует множество применений промышленных газов в цветной металлургии. Самое основное – это замещение газо-воздушного дутья на газокислородное и/или дополнительный поддув кислорода в печь. Позволяет увеличить температуру пламени, ускорить и сделать более эффективным процесс плавления, снизить потребление топлива и присадок, существенно уменьшить количество выбросов пыли и окислов азота.

Термообработка металлов. Высокие требования к качеству изделий из черных и цветных металлов могут быть удовлетворены при использовании различных видов термообработки.
Термическая (тепловая) обработка состоит в изменении структуры металлов и сплавов путем нагревания их и последующего охлаждения с той или иной скоростью; при этом достигаются существенные изменения свойств при том же химическом составе сплава.
И хотя термообработка создает дополнительные затраты, часто это единственно возможный способ получения необходимых технических свойств изделия. Используя правильный выбор атмосферы в печи, во многих случаях термообработки затраты можно снизить.
Используют следующие процессы для термической обработки металлов:
- отжиг и нормализация для создания равновесной структуры кристаллической решетки и снятия внутренних напряжений;
- закалка и отпуск для улучшения свойств металла.
Основные газы процесса – азот и аргон, добавление водорода, метанола, пропана, метана, аммиака, углекислого газа позволяет регулировать процесс для получения тех или свойств изделия.

Новости

14 Августа 2014
Применение ацетилена в лампах
Применение ацетилена в лампах
Карби́дная лампа — лампа, где источником света служит открытое пламя струи сжигаемого ацетилена,...
подробнее
15 Июля 2014
Применение кислорода в переработке покрышек
Применение кислорода в переработке покрышек
Автомобильные покрышки были одним из изобретений, изменивших мир. Но они же поставили современное...
подробнее
16 Июня 2014
Последний твердый газ
Последний твердый газ
В мире гелий используется для многих целей, из-за его уникальных свойств, таких как ...
подробнее