Экстремальные отклонения в конвертерном производстве

Взрывы в конверторных цехах происходят либо вследствие контакта расплавленного металла и шлака с водой или влажными материалами, либо вследствие бурного протекания химических реакций при продувке, раскислении и разливке стали.

Источниками возможного контакта воды с расплавленным металлом и шлаком могут быть водоохлаждаемые кислородная фурма, кессон или камин.

Наиболее часто наблюдаются поступления воды в конвертер из охлаждаемой водой кислородной фурмы в результате прогара внешней оболочки, выполненной из меди. Поэтому при образовании даже небольшой течи фурму немедленно заменяют новой.

Большую опасность представляет попадание влажных материалов под слой расплавленного металла при заливке стали в ковш.

Серьезную опасность представляет также наличие воды на рабочей площадке у конверторов, в шлаковых чашах и на площадке под конверторами, т.к. выпуск шлака в мокрую чашу или попадание металла при выносах, выплесках или выбросах из конвертора на влажную поверхность может привести к взрывам.

Механизм возникновения и развития таких экстремальных отклонений сводится к следующему. С повышением концентрации оксида железа в шлаке нарушается равновесное состояние системы оксид железа-шлак и кислород переходит в металл, вследствие чего создаются благоприятные условия для постепенного насыщения металла кислородом. Если металлу, пересыщенному кислородом, сообщить небольшое сотрясение, во всем его объеме начнутся реакции окисления оставшихся примесей. В результате реакции окисления кремния и марганца образуются твердые продукты, а при окислении углерода образуется газовая фаза (оксид углерода), которая, вспенивая металл и шлак, вырывается в свободный объем конвертора, увлекая жидкие металл и шлак.

Подобные явления или взрывы при выплавке стали могут произойти не только в конверторе, но и во время выпуска металла в ковш для разливки в изложницы, а также в ковше после выпуска металла. Причиной этих взрывоопасных процессов являются раскислители – ферромарганец, ферросилиций и др., т.к. прибавка их в ковш всегда нарушает равновесие между компонентами ванны.

При обезуглероживании металла в ковше и вводе в него кремния и марганца понижается температура плавления металла, т.е. он перегревается без повышения температуры. Перегрев металла обусловливает развитие эндотермических реакций: FeO+C=Fe+CO-156,076 кДж, имеющих взрывной характер. Чрезвычайно опасно в этом отношении примесь ферросилиция, т.к. она вызывает восстановление оксидов металла и шлака. Восстановительные процессы – восстановление железа и окисление углерода – протекают с выделением больших количеств тепла и могут сдвинуть неустойчивое равновесие оксида железа (II) и углерода. Поэтому подача раскислителей в пустой ковш недопустимо до выпуска в него металла. В наполненный ковш раскислители следует подавать не сразу, а постепенно, небольшими порциями. При подаче раскислителей в ковш обслуживающий персонал удаляют на безопасное расстояние.

Прорывы металла через кладку конвертора приводят к тяжелым последствиям, вызывая длительные простои оборудования, и наносят тяжелые травмы работающим. Одним из важных факторов, обусловливающих прорывы металла, являются неправильная эксплуатация футеровки и уход за ней. Износ футеровки происходит из-за разъедания ее шлаком (оксидом кремния, имеющим резко выраженные кислотные свойства).

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 258; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!