Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Баптизманский В.И. -> "Конвертерные процессы производства стали" -> 51

Конвертерные процессы производства стали - Баптизманский В.И.

Баптизманский В.И., Охотский В.Б. Конвертерные процессы производства стали — К.:«Вища школа», 1983. — 343 c.
Скачать (прямая ссылка): konverternoe-proizvodstvo-stali.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 158 >> Следующая

3.3. РАСТВОРЕНИЕ ФУТЕРОВКИ
Износ огнеупоров бывает различным: механическим (наблюдается главным образом в процессе завалки в конвертер лома); термическим (результат резких колебаний температуры внутренних—со стороны полости конвертера—слоев кладки); коррозионным (агрессивное физико-химическое воздействие жидких фаз ванны— шлака, брызг и окислительной газовой среды). На футеровку
109
могут интенсивно воздействовать также тепловые потоки, возникающие со стороны первичной реакционной зоны и особенно высокотемпературного (2800 °С) факела, образующегося при дожигании СО в С02 и высоком расположении фурмы над ванной.
Особый характер имеет износ огнеупоров в месте подвода дутья в ванну через сопла, размещаемые в футеровке (донное воздушное и кислородное дутье, продувка сбоку). В соответствии с описанными выше гидродинамическими явлениями в зоне взаимодействия жидкие фазы, состоящие из окислов железа и окисленного металла, периодически, с частотой порядка десяти герц, отбрасываются назад (по отношению к направлению потока внедряющегося газа), ударяясь о футеровку. Высокая температура реакционной зоны (до 1900 °С при воздушном и 2500 °С при кислородном дутье) и агрессивное воздействие окислов железа способствуют значительному ускорению износа огнеупоров в районе расположения дутьевых сопел и фурм (20 мм/плавку—продувка воздухом, 1000 — кислородом без использования защитной среды и 5 мм/плавку — кислородом в оболочке защитной фазы).
В целом износ футеровки определяется комплексным воздействием перечисленных факторов, причем в разных местах внутренней поверхности футеровки существуют районы преимущественного влияния какого-нибудь из них. Однако в этом комплексе разъедание футеровки шлаком является обычно главной причиной ее износа. Исследования В. И. Явойского показали, что разъедающее действие шлака на огнеупоры в сотни раз энергичнее действия окисленного металла.
Скорость износа футеровки колеблется от долей единицы до 6—8 мм/плавку в зависимости от качества огнеупора и условий хода продувки. При верхней продувке она наиболее высока в цилиндрической части, в зоне шлакового пояса и высокотемпературного факела. В результате такого локального износа кампания конвертера закончится раньше, чем будет достигнута допустимая степень износа в остальных зонах футеровки.
В кислых процессах для футеровки применяют огнеупоры на основе кремнезема. Наиболее агрессивны по отношению к нему содержащиеся в шлаке окислы железа и марганца. Они вступают в реакцию с кремнеземом, в результате чего образуются легкоплавкие (^пл=1200—1400°С) железистомарганцовистые силикаты, легко смываемые затем потоками жидких фаз.
В основных конвертерных процессах механизм разрушающего действия шлака на футеровку связан с миграцией окислов (РеО, БЮ2 и др.) из шлака в поверхностные слои кирпича. Это, с одной стороны, вызывает образование легкоплавких растворов и химических соединений с компонентами огнеупора, а с другой — обусловливает перерождение поверхностных слоев и появление в кирпиче зон с различными физическими свойствами (коэффициент линейного расширения, плотность, прочность и т. д.), что в ряде случаев способствует возникновению напряжений и скалыванию кирпича в результате колебаний температуры. Исследование использованного кирпича показывает, что он имеет зональную структуру, состоя-
110
щую из измененного слоя (толщиной от нескольких до десятков миллиметров) и первородной зоны.
Весь процесс взаимодействия шлака с материалом огнеупора состоит из внешнего массопереноса, т. е. подвода окислов-растворителей к границе раздела жидкость — огнеупор и отвода от поверхности футеровки в глубинные слои шлака продуктов взаимодействия (СаО, MgO и др.); капиллярного (внутреннего) массопереноса наиболее активных компонентов шлака (FeO, Si02 и др.) в толщу футеровки по трещинам, порам, границам зерен.
Рост скорости движения шлака и относительно футеровки увеличивает интенсивность внешнего массопереноса лишь до определенных ее значений («Кр<0,1 м/с), а в дальнейшем практически не влияет на скорость растворения футеровки в шлаке. Так как действительные скорости движения шлакометаллической эмульсии в периферийных участках ванны на протяжении основной части плавки значительно выше икр, то скорость износа футеровки почти не зависит от интенсивности внешнего массопереноса и определяется главным образом внутренним массопереносом.
Зачастую огнеупоры выполняются на смоляной связке или пропитываются смолой. В этом случае механизм износа огнеупора включает и звено взаимодействия окислов железа шлака с углеродом (который плохо смачивается кислыми расплавами и затрудняет проникновение шлака в поры кирпича)
(FeO)+ ( С >- {СО} + [Fe]. (3.24)
Углерод может окисляться также и кислородом газовой фазы
<С> +4-{02} -> {СО}; (3.25)
<С>+ {02} -> {С02}. (3.26)
После удаления углерода кирпич пропитывается шлаком и в последующем изнашивается по описанной выше схеме. При износе футеровки, содержащей доломит, растворяются в шлаке и «вымываются» не только зерна СаО, но и зерна MgO (с меньшей интенсивностью).
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 158 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама