Основные нарушения параметров безопасности

При выплавке стали в мартеновской печи при высоких температурах происходят сложные физико-химические превращения в результате расплавления твердой шихты, взаимодействия металла и шлака, га­зов, огнеупорной футеровки рабочего пространства печи. В течение цикла плавки или кампании печи возникают периодические или по­стоянные нарушения параметров безопасности, причем некоторые из них устраняются сразу же при выявлении, а другие требуют останов­ки и капитального ремонта печи.

Нарушения параметров безопасности процесса по ходу плавки носят разнообразный характер и распределяются по периодам плав­ки. Одним из видов являются нарушения, вызываемые заваливаемым в печь стальным или чугунным скрапом. Металлическая часть шихто­вых материалов может содержать вредные примеси: серу, цинк, олово, свинец, эмаль и т. п. Содержащийся в скрапе цинк при высо­кой температуре легко улетучивается и в виде оксида цинка отлага­ется в насадках регенераторов или дымогарных трубах котлов-утилизаторов, выводя их из строя. Пары цинка отрицательно влияют на динасовую кладку рабочего пространства печи, разрушая ее в те­чение нескольких плавок.

Особенностью свинца является его низкая температура плавле­ния и большая плотность. Вследствие этого загружаемый с металломом свинец быстро плавится, стекает на подину, проникает в мель­чайшие трещинки и в ряде случаев просачивается через нее. Такие явления могут вызвать уход металла через подину. Значительно сни­жает ценность скрапа засоренность его песком, землей или мусором. Попадая на подину или откосы ванны, песок разъедает наварку, увеличивает количество шлака и требует дополнительного расхода известняка или извести.

К серьезным нарушениям параметров процесса следует отнести изменения газодинамических параметров внутри печи. При хорошо организованном факеле пламя в рабочем простран­стве печи будет не очень длинным, жестким и узким, без признаков набегания на переднюю и заднюю стенки печи и без завихрений к своду рабочего пространства. Нормальные тепловые нагрузки дол­жны обеспечивать расположение конца пламени в рабочем простран­стве не далее 4-го завалочного окна. Нарушения теплового режима вызывают преждевременный износ футеровки мартеновской печи, характер которого в зависимости от направления потока газов весь­ма сложен.

Повышенный износ свода может быть следствием газодинамиче­ских воздействий при завихрениях, а также может возникать в ре­зультате изменения направления движения газового потока при от­ражении от поверхности ванны. Изменение направления движения газового потока является основным фактором износа огнеупорной кладки головки печи.

Часто повторяются нарушения тепловых параметров при веде­нии плавки в мартеновской печи. О температуре рабочего пространства судят обычно по температуре внутренней поверхности свода. Максимальная температура рабочего пространства определяется температурой плавления огнеупорного материала свода, а также температурой выпуска стали, которая зависит от содержания в ста­ли углерода и для большинства марок составляет 1600°С. Выпуск из печи высокоуглеродистых сталей производят при температуре не­много ниже 1600°С, а низкоуглеродистые и некоторые специальные стали — выше 1600° С

Ввиду того что тепло в рабочем пространстве мартеновской пе­чи передается от газовой фазы через шлак металлу, шлак всегда име­ет более высокую температуру, чем металл. В зависимости от тол­щины шлакового покрова, его жидкотекучести температура шлака может быть выше температуры металла на 20—50° С и более. Из­быточная тепловая нагрузка в большинстве случаев приносит вред преждевременно изнашиваются кладка головок, вертикальные кана­лы и оплавляются верхние ряды насадок.

К нарушениям параметров безопасности относится и износ ог­неупорной футеровки в мартеновской печи, основными причинами которого являются, взаимодействие их с оксидами железа и шлаком, деформация под нагрузкой, оплавление, растрескивание, механичес­кие повреждения. Одной из наиболее важных причин разрушения ог­неупоров является их взаимодействие с оксидами железа и шлаком.

Разрушение ог­неупоров в рабочем пространстве печи происходит непрерывно, при­чем более крупные частицы падают вниз, а мелкие увлекаются га­зовым потоком во взвешенном состоянии. Много пыли переходит в газовую атмосферу и уносится из рабочего пространства во время заправки печи. В течение каждой плавки значительное количество плавильной пыли уносится из рабочего пространства вследствие ис­парения с поверхности металла оксида железа (II), который имеет более низкую температуру испарения. Вследствие этого выходящие из рабочего пространства мартеновской печи продукты сгорания со­держат большое количество пыли, наиболее крупные частицы кото­рой оседают в шлаковиках, а более мелкие в регенеративных каме­рах, что приводит к нарушению газодинамических и температурных параметров процесса.

Выпущенный из мартеновской печи жидкий металл находится в сталеразливочном ковше под шлаком 20—60 мин и более. Дли­тельность периода от начала выпуска металла из печи до начала разливки зависит от скорости наполнения ковша и времени выдерж­ки металла в ковше. В течение всего этого периода в жидком ме­талле происходят различные физико-химические процессы: печной шлак взаимодействует с футеровкой ковша и с жидким металлом. От продолжительности этого периода зависит степень развития не­желательных реакций между футеровкой, шлаком и металлом в ковше.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 161; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!