Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЕ ЦЕХИ



Сталеплавильные электропечи - наиболее современные плавильные агрегаты (рис. 45). Для выплавки стали применяются печи двух типов - дуговые и индукционные. В них получают углеродистую или лигированную сталь главным образом высококачественных марок. Наиболее распространены дуговые электропечи, они имеют ёмкость от 0,5 до 200 т и более. Исходным материалом для выплавки специальных сортов стали является стальной лом, флюсы (известь и др.) и лигирующие добавки, в основном в виде редких металлов и ферросплавов. Загрузку печей малой (до 10 т) и средней (до 30 т) емкости производят через загрузочное окно, а печей большой емкости - через открытый свод.

Процесс выплавки стали в дуговой печи состоит из двух периодов: окислительного, при котором из расплавленного металла выгорают кремний, марганец, фосфор, избыточный углерод, и восстановительного (раскисления), во время которого в металл вводятся необходимые добавки, в том числе лигирующие элементы. Готовый металл и шлак поочередно сливаются через выпускное отверстие для стали и для шлака. Корпус печи при этом наклоняется вперед или назад. Продолжительность цикла плавки составляет 5 - 6 ч. После каждого выпуска выплавленной стали требуется текущий ремонт огнеупорной футеровки.

В отечественной металлургии получает развитие выплавка стали в вакуумпо-индукционных и плазменных печах.

Разливка стали. Из плавильных печей сталь выпускается в подогретый сталеразливочный ковш, который мостовым краном переносится к месту разливки.

В дне ковша имеется отверстие для выпуска металла. Отверстие закрывается огнеупорной пробкой, укрепленной на специальном стопоре. Управление стопором обычно производится вручную с помощью рычажного механизма. Емкость ковша рассчитана на всю плавку и достигает 400 т. Из ковша металл разливается в меньшие емкости (квадратного, круглого или прямоугольного сечения), в которых получают слитки - заготовки для прокатных станов; существуют 2 способа разливки стали в изложницы: сверху и снизу (сифоном).

На металлургических заводах получает развитие сифонная разливка стали под слоем жидкого шлака, для чего обычно используются экзотермические шлакообразующие вещества. Их плавление происходит непосредственно в изложницах, этот процесс сопровождаетси значительным дымообразованием.

 

Рис. 45. Сталеплавильная электропечь (макет, общий вид).

Для придания стали определенных физико-химических или механических свойств производится её лигирование путем введения различных добавок, чаще всего в момент выплавки стали в печах. В качестве лигирующих элементов используются марганец, хром, никель и др. Особого внимания гигиенистов требует производство свинецсодержащих, т. е. лигированных свинцом сталей, поскольку оно связано с опасностью свинцовых отравлений.

Последнее время находит применение прогрессивный в технологическом и гигиеническом отношении способ - непрерывной разливки стали. Суть ее заключается в том, что на специальной установке (рис. 46) в кристаллизаторах происходит быстрое затвердение металла (под действием охлаждения и специальных затравок), формируется непрерывный слиток, который вытягивается с помощью роликов. Затвердевший металл затем с помощью газорезки разрезается на отдельные необходимой длины слитки.

 

Рис. 46. Схемы вертикальной (А) и радиальной (Б) установок непрерывной разливки стали.

1 - сталеразливочный ковш; 2 - водоохлаждаемый кристаллизатор; 3 - зона вторичного охлаждения; 4 - слиток; 5 - тянущие валки; 6 - ацетиленокислородный резак.

К числу наиболее гигиенически значимых технологических процессов относится принципиально новая технология получения стали, при которой переработанная в окатыши руда восстанавливается водородом или его смесью с оксидом углерода при температуре 1300 °С непосредственно в железо. Полученное таким образом губчатое железо в электродуговых печах перерабатывается в сортовую сталь. При таком способе производства, нашедшем свое реальное воплощение на Оскольском электрометаллургическом комбинате, исключается доменный процесс, отпадает необходимость в производстве кокса и агломерата, т. е. ликвидируются наиболее неблагоприятные в гигиеническом и экологическом отношении технологические процессы.

Условия труда в сталеплавильном производстве характеризуются мощными тепловыделениями, загазованностью и запыленностью воздушной среды, повышенной опасностью травматизма (ожогов).

Микроклимат сталеплавильных цехов может быть определен как нагревающий. Из суммарного количества удельных тепловыделений, которые исчисляются в 250 - 280 Дж/(м3·с), на долю инфракрасного излучения приходится 60 - 90% тепла. Наибольшие интенсивности инфракрасного излучения на рабочих местах регистрируются при выпуске плавки, при открытых заслонках завалочных окон печей и от горловины и факела конвертера, разливке стали. Характерные для сталеплавильных цехов большие тепловыделения в летнее время приводят к нагреванию воздуха в рабочей зоне до температур, значительно (на 8 - 10 °С и более) превышающих наружные. Наиболее высокая температура воздуха регистрируется в печных и разливочных пролетах.

Характерной особенностью микроклимата сталеплавильных цехов в холодное время года являются резкие колебания температуры воздуха. Выделение больших количеств конвекционного тепла способствует интенсивному естественному воздухообмену и охлаждению помещения, тем более, что при постоянном движении транспорта ворота длительное время остаются открытыми. В зимний период года даже в непосредственной близости от печей температура бывает близкой к нулевой, а в районах Сибири и Урала понижается до -10 °С и ниже. На рабочих местах создаются зоны переохлаждения.

В воздухе сталеплавильных цехов может обнаруживаться окись углерода в количествах, превышающих предельно допустимые. Источниками ее могут быть газовые коммуникации и аппаратура; элементы печей (например, регенераторы мартеновских печей); конвертеры; газовые горелки; миксеры; расплавленный металл и шлак и др.

Пыль в сталеплавильных цехах образуется при перемещении шихтовых материалов, в ее состав входят оксиды железа, марганцевой руды, ферросплавов - ферросилиций, феррохром, ферровольфрам. Постоянным источником пыли (аэрозолей конденсации) является испарение расплавленного металла. Наряду с оксидами железа пыль может содержать кремнезем, соединения серы, окиси ванадия, молибдена, никеля, фтора, свинца, селена и др. Аэрозоли конденсации отличаются высокой степенью дисперсности: более 95% пылинок имеют размер менее 1 мкм. В концентрациях, превышающих предельно допустимые, она может встречаться при всех видах сталеварения. Однако наибольшие уровни запыленности отмечены при конвертерных способах получения стали, что можно объяснить широким применением дутья и более интенсивным процессом сталеварения. Наиболее силикозоопасными работами в сталеплавильных цехах являются работы по замене и ремонту огнеупорных футеровок. Пыль, содержащая до 70% свободной двуокиси кремния, образуется при ломке, погрузке, транспортировке старых огнеупорных кладок и обмазок и других операциях. Выполнение этих операций, как правило, требует большого физического напряжения и производится в условиях нагревающего микроклимата, что вызывает гипервентиляцию (учащение и углубление дыхания), повышает силикозоопасность работ огнеупорщиков.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.