<<
>>

ПЕРЕРАБОТКА СТАЛЬНОГО ЛОМА (СКРАПА)


Стальной лом широко применяют в сталеплавильном производстве: мартеновском, конвертерном, электроплавке. На 1 т стали в среднем расходуется 0,35-0,40 т стального лома, 30-40% составляет оборотный лом металлургических заводов.
Лом тщательно сортируют, отделяя легированный от нелегированного, разделяя по крупности. Негабаритный лом измельчают на копрах или подрывают его. Мелкие отходы — тонкий лист, стружка и другой легковес пакетируют на механических или более мощных пакетир-прессах.
Чугунный скрап обычно используют в мартеновских печах. Мартеновский процесс позволяет перерабатывать разнообразные шихты (смеси) по соотношению в них чугуна и скрала. Благодаря ему можно получить литую сталь плавлением лома и чугуна на поду ванны отражательной печи.
Превращение чугуна в сталь предполагает окисление его примесей, следовательно, процесс должен быть окислительным и в мартеновской печи должны создаваться окислительные условия. Мартеновская печь является пламенной отражательной печью. Ее принципиальная схема представлена на рисунке 5.44. Температура в печи

Рис. 5.44
Принципиальная схема мартеновской печи, отапливаемой газом:
1 — мартеновская печь; 2 — шлаковики; 3 — регенераторы; 4 — тарельчатый воздушный клапан; 5 — дымовые шиберы; 6 — тарельчатый газовый клапан; 7 — дымовой клапан; 8 — дымовой шибер; 9 — вентилятор; 10 — труба.


составляет 1690-1830°С (на выходе из печи температура газообразных продуктов — 1650-1670°С).
Скрап-процесс. Основная составляющая шихты — стальной лом, чугуна в шихте 26-45%. Наибольшее количество железной руды вводят в печь после расплавления шихты для интенсификации и регулировки окисления примесей. Скрап-процессом можно работать на газовом и жидком топливе (мазут), на твердом и жидком чугуне. Выход жидкой стали по отношению к металлической части шихты всегда менее 100% (93-95%).
Скрап-рудный процесс характерен для высокой доли чугуна — от 45 до 80% массы металлической части шихты. В этом случае необходимо окислить больше количества примесей чугуна. Окисление только за счет кислорода печной атмосферы чрезвычайно затянуло бы процесс, поэтому в завалку (загрузку печи) дают твердые окислители в виде богатой железной руды в количестве 12-30% от массы металлической части шихты. При применении кислорода в плавке доля железной руды падает. Кроме того, окисление примесей после расплавления активизируют добавками железной руды на шлак.
В результате значительного расхода железной руды в плавке выход жидкой стали по отношению к металлической части шихты достигает 101-105%. Металлическая часть шихты состоит из столь большой доли чугуна, что необходимо применять жидкий чугун. Поэтому скрап-рудный процесс обычно осуществляют на заводах полного металлургического цикла.
Существуют комбинированные способы переработки скрапа, основанные на совместной работе нескольких агрегатов (дуплекс- и триплекс-процессы).
Топливо для мартеновских печей. Мартеновские печи различаются по применяемому топливу.
Большая часть мартеновских печей работает на смешанном газовом топливе — смеси доменного и коксового газов, при этом возможна добавка других газов.
Принципиальная схема мартеновской печи, отапливаемой газом, приведена на рисунке 5.44. Мартеновские печи могут также отапливаться высококалорийным газом (коксовым или природным). В недавнем прошлом имели большое распространение мартеновские печи, отапливаемые мазутом.
Переработка скрапа в кислородно-конверторном процессе. Кислородно-конвенторный процесс выплавки стали из жидкого чугуна проводят в глуходонных конвертерах

Рис. 5.45
Кислородный конвертер емкостью 100-130 т


с подачей кислорода под большим давлением вертикально сверху. Общий вид такого конвертера представлен на рисунке 5.45.
Кислородно-конверторный процесс обладает многими преимуществами среди других аналогичных процессов, в частности обладает высокой производительностью. Так, в 55-тонном конвертере выплавляется в год больше стали, чем в 500-тонной мартеновской печи, а в 100-тонном конвертере столько же, сколько в 900-тонной мартеновской печи, работающей с применением кислорода. Кроме того, капитальные затраты на 1 т стали в конвертерных цехах (с учетом смежных участков) в 1,3-1,7 раза меньше, чем в мартеновских цехах, и в 1,7-1,8 раза меньше, чем в элетросталеплавильных цехах.
Исходными материалами кислородно-конвертерной плавки являются: жидкий чугун, скрап, железная руда, известь, разжижающие добавки.
Добавляемый в качестве железосодержащего и охлаждающего материала скрап должен быть в кусках, не превышающих определенных размеров и массы. Максимальный размер кусков 200x200x600 мм (масса до 150-200 кг). Размеры кусков скрапа необходимо согласовать со скоростью их растворения в жидком металле.
Максимальное количество добавляемого скрапа достигает 25-30% от массы жидкого чугуна.
Укажем, что температура процесса плавки в реакционной зоне составляет приблизительно 2200-2400°С. Кислородно-конверторным способом можно получать не только обычные углеродистые, но и легированные стали.
Переработка скрапа в электропечах. В электропечах выплавляются преимущественно высококачественные стали — инструментальные, нержавеющие, жаропрочные и жаростойкие, конструкционные, а также сплавы с особыми свойствами. Для их производства используются дуговые и индукционные печи, а также (в меньших масштабах) установки электрошлакового переплава, вакуумные индукционные и вакуумные дуговые печи, плазменные дуговые и электронно-лучевые печи. Основное количество электростали выплавляется в дуговых печах.
Наибольшее распространение получили трехфазные печи с тремя электродами и непроводящей садкой. В них электрические дуги горят между каждым из электродов и металлической садкой (загрузкой). Нагрев металла происходит в основном за счет тепла, излучаемого дугами. В РФ используются печи емкостью 0,5-400 т.
При производстве стали в электропечах используются: стальной лом, шихтовая заготовка, легированные ме- таллоотходы, губчатое железо, чугун передельный (коксовый) и древесно-угольный, шлакообразующие, легирующие добавки и раскислители.
Стальной (электропечной) лом не должен быть загрязнен никелем, медью и мышьяком. Содержание фосфора не выше 0,05%. Габариты отдельных кусков не должны превышать 600x350x250 мм. Желательно сортировать и хранить отдельно мелкий, средний и крупный лом.
Легированный лом, в зависимости от состава, сортируется по 46 группам. По степени легковесности и характеру отдельных кусков он подразделяется на три класса: брикеты, стружку и обсечку. При наличии смешанных и чрезмерно легковесных отходов производится предварительный переплав их на паспортную или шихтовую болванку определенного химического состава, которая также добавляется в шихту электропечей. Температура плавки зависит от сорта выплавляемой стали и составляет: 1590-1600°С для высокоуглеродистых сталей и 1630- 1640°С для конструкционных сталей. 
<< | >>
Источник: Кривошеин Д. А., Дмитренко В. П, Федотова Н. В.. Основы экологической безопасности производств: Учебное пособие. 2015 {original}

Еще по теме ПЕРЕРАБОТКА СТАЛЬНОГО ЛОМА (СКРАПА):

  1. СТАЛЬ ИЗ СТАЛЬНОГО ЛОМА
  2. УРАНА ДИОКСИД ИЗ СКРАПА, ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА
  3. Глава III. ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ ГРАЖДАН И ЮРИДИЧЕСКИХ ЛИЦ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИХ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПО ЗАКУПКЕ, ХРАНЕНИЮ И РЕАЛИЗАЦИИ ЗЕРНА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ, А ТАКЖЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА
  4. НИКЕЛЬ ИЗ НИКЕЛЕВОГО ЛОМА
  5. СВИНЕЦ ИЗ СВИНЦОВОГО ЛОМА
  6. СТАЛЬ ИЗ АВТОМОБИЛЬНОГО ЛОМА
  7. КОБАЛЬТ ИЗ КОБАЛЬТОВОГО ЛОМА
  8. олово из оловянного ЛОМА
  9. НИКЕЛЬ ИЗ ЛОМА СПЕЦИАЛЬНЫХ СПЛАВОВ
  10. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ ИЗ АВТОМОБИЛЬНОГО ЛОМА
  11. МЕДЬ ИЗ ЛОМА СМЕШАННОГО СОСТАВА
  12. МЕТАЛЛЫ ИЗ ЗАМАСЛЕННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА
  13. Переработка слуховой информации
  14. МЕДЬ ИЗ ЛОМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ
  15. Переработка слуховой информации
  16. МАГНИЙ ИЗ МАГНИЕВОГО ЛОМА
  17. 3.3 Продукты переработки плодов и овощей
  18. Переработка зрительной информации
  19. Методика восприятия и переработки знаний
  20. СВИНЕЦ ИЗ ЛОМА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ