Производство чугуна: Производство чугуна: оборудование, технология, сырье, производители

Принципиальная схема современной доменной печи (справа) и доменной печи (слева).

Чушь — самая горячая часть печи из-за ее непосредственной близости к реакции между воздухом и коксом. Расплавленное железо скапливается в поде, который имеет летку для отвода расплавленного железа и, выше, отверстие для шлака для удаления смеси примесей и флюса. Под и чушь представляют собой толстостенные конструкции, облицованные огнеупорными блоками углеродного типа, а дымовая труба облицована высококачественным шамотным кирпичом для защиты кожуха печи.Чтобы эти огнеупорные материалы не выгорели, в них встроены тарелки, козырьки или распылители для циркуляции холодной воды.

Кумба заполнена чередующимися слоями кокса, руды и известняка, которые попадают наверху во время непрерывной работы. Кокс воспламеняется внизу и быстро сгорает за счет нагнетаемого воздуха из фурм. Оксиды железа в руде химически восстанавливаются до расплавленного железа углеродом и оксидом углерода из кокса. Образовавшийся шлак состоит из известнякового флюса, золы кокса и веществ, образующихся в результате реакции примесей в руде с флюсом; он плавает в расплавленном состоянии поверх расплавленного чугуна.Горячие газы поднимаются из зоны горения, нагревая свежий материал в дымовой трубе, а затем выходят через каналы в верхней части печи.

Доменные печи могут иметь следующие вспомогательные объекты: складское помещение, где шихта готовится до ее подъема на верх печи скиповыми тележками или системой ленточных конвейеров; система верхней загрузки, состоящая из набора вертикальных двойных колпаков (конусов) или вращающихся желобов для предотвращения выхода топочного газа во время загрузки; печи, использующие отходящие газы печи для подогрева воздуха, подаваемого к фурмам; и литейный цех, состоящий из желобов, по которым жидкий чугун и шлак распределяются по соответствующим ковшам для передачи в сталеплавильные печи и участки утилизации шлака.

В Европе доменная печь постепенно развивалась на протяжении веков из небольших печей, которыми управляли римляне, в которых древесный уголь использовался для восстановления руды до полутвердой массы железа, содержащей относительно небольшое количество углерода и шлака. Затем железную массу обрабатывали молотком для удаления шлака, получая кованое железо. Увеличение высоты печи в сочетании с механическими сильфонами для подачи в нее большего количества воздуха позволило повысить температуру, необходимую для производства высокоуглеродистого чугуна, известного как чугун.Этот способ производства использовался в Центральной Европе к середине 14 века и был введен в Англию около 1500 года. Древесный уголь был единственным печным топливом до 17 века, когда истощение лесов, которые давали древесный уголь в Англии, привело к экспериментам с коксом. , который производится из угля. К середине XVIII века кокс получил широкое распространение в доменных печах, а принцип нагрева воздуха перед его поступлением в печь был введен в начале XIX века.

Размер современных доменных печей составляет от 20 до 35 м (от 70 до 120 футов), диаметр пода составляет от 6 до 14 м (от 20 до 45 футов), и они могут производить от 1000 до почти 10 000 тонн чугуна в день.

СЫРЬЕ | мировая сталь

Максимальное использование лома помогает снизить выбросы CO2

По оценкам, сегодня мировая сталелитейная промышленность использовала около 2 млрд тонн железной руды, 1 млрд тонн металлургического угля и 575 млн тонн стального лома для производства около 1,7 млрд тонн нерафинированной стали.

Переработанная сталь (также называемая стальным ломом) — одно из важнейших сырьевых материалов в отрасли. Это происходит из-за снесенных конструкций и отслуживших свой срок автомобилей и оборудования, а также из-за потерь урожая в процессе производства стали.

Каждый сталеплавильный завод также является перерабатывающим заводом, и все производство стали использует лом, до 100% в электродуговой печи (EAF) и до 30% в доменной печи (BF).

Весь собранный лом перерабатывается, и на сегодняшний день общий уровень рециркуляции оценивается примерно в 85%. Такой высокий уровень переработки означает, что возможности для улучшения ограничены.

Лом играет ключевую роль в сокращении промышленных выбросов и потребления ресурсов. Каждая тонна лома, используемого для производства стали, позволяет избежать выброса 1.5 тонн углекислого газа и потребление 1,4 тонны железной руды, 740 кг угля и 120 кг известняка.

Будущее расширение производства стали на основе лома будет зависеть от наличия высококачественного лома.

В то время как предложение железной руды может меняться вместе со спросом, наличие лома во всем мире зависит от спроса на сталь и появления лома по окончании срока службы сталесодержащей продукции.

С начала 2000-х годов мировые сталеплавильные мощности пережили фазу взрывного роста, в основном за счет инвестиций в новые мощности в Китае.

Стальная продукция со средним сроком службы 40 лет, эта сталь начнет поступать на рынок лома в следующем десятилетии, что позволит значительно сократить выбросы сталелитейной промышленности.

Железная руда и металлургический уголь используются в основном в доменном процессе производства чугуна. В этом процессе коксующийся уголь превращается в кокс, почти чистую форму углерода, который используется в качестве основного топлива и восстановителя в доменной печи.

Обычно требуется 1.6 тонн железной руды и около 450 кг кокса для производства тонны чугуна — сырца, получаемого из доменной печи. Часть кокса можно заменить путем впрыскивания угольной пыли в доменную печь.

Железо — обычный минерал на поверхности земли. Большая часть железной руды добывается на карьерах в Австралии и Бразилии, доставляется в специализированные порты по железной дороге, а затем отправляется на сталелитейные заводы в Азии и Европе.

Согласно статистической базе данных COMTRADE Организации Объединенных Наций, мировой экспорт железной руды в 2017 году составил около 1 единицы.5 миллиардов тонн, что является вторым по величине объемом торговли сырьевыми товарами в мире после мирового экспорта сырой нефти.

Эффективное использование природных ресурсов имеет решающее значение для устойчивого развития.

Сталелитейная промышленность использует передовые технологии и методы для увеличения производительности, снижения потребности в энергии и облегчения использования побочных продуктов.

В среднем на тонну сырой стали, произведенной во всем мире, потребляется 20 ГДж энергии.Наиболее эффективные сталелитейные компании снизили потребление энергии на тонну стали примерно на 60% с 1960 года.

Дополнительную информацию о сырье для сталелитейной промышленности можно найти в нашем информационном бюллетене, доступном для загрузки справа от этого текста.

изменений в производстве железа | История западной цивилизации II

25.4.2: Изменения в производстве железа

Технологический прогресс в металлургии, в первую очередь в плавке с использованием угля или кокса, увеличил предложение и снизил цену на железо, что помогло ряду отраслей промышленности и сделало железо обычным в быстрорастущих секторах машиностроения и двигателей.

Цель обучения

Узнайте, как изменилось производство чугуна во время промышленной революции

Ключевые моменты

• В начале плавки чугуна древесный уголь использовался как в качестве источника тепла, так и в качестве восстановителя. К 18 веку доступность древесины для производства древесного угля ограничивала расширение производства железа, поэтому Англия становилась все более зависимой от импорта из Швеции и России. Плавка с использованием угля (или его производного кокса) была долгожданной целью, с некоторыми ранними достижениями, достигнутыми в 17 веке.Спрос Великобритании на железо и сталь в сочетании с большим капиталом и энергичными предпринимателями быстро сделал ее мировым лидером в металлургии.
• Основным изменением в металлургической промышленности в эпоху промышленной революции стала замена древесины и других видов биотоплива углем. Использование угля в плавке началось несколько до промышленной революции, основанной на нововведениях сэра Клемента Клерка и других из 1678 года, с использованием угольных отражательных печей, известных как вагранки. При использовании куполов примеси из угля не переходили в металл.
• Авраам Дарби добился больших успехов, используя кокс в качестве топлива для своих доменных печей в Коулбрукдейле в 1709 году. Однако коксовый чугун практически не использовался для производства кованого железа в кузнях до середины 1750-х годов, когда его сын Авраам Дарби II построил печи Horsehay и Ketley. Поскольку чугун становился все более дешевым и доступным, он стал конструкционным материалом после постройки новаторского Железного моста в 1778 году Авраамом Дарби III.
• Кованое железо, которое кузнецы использовали для изготовления потребительских товаров, все еще производилось в кузницах для украшений, как и раньше.Однако в последующие годы были приняты новые процессы. Первый сегодня называют заливкой и штамповкой, но его заменил процесс лужения Генри Корта. Корт разработал два важных процесса производства чугуна: прокатка в 1783 году и лужение в 1784 году. Прокатка заменила молоток для уплотнения кованого железа и удаления некоторого количества окалины. Прокатка была в 15 раз быстрее, чем удар молотком.
• Горячий дутье, запатентованный Джеймсом Бомонтом Нейлсоном в 1828 году, был самым важным достижением 19 века в области экономии энергии при производстве чугуна.За счет использования отработанного тепла выхлопных газов для предварительного нагрева воздуха для горения было уменьшено количество топлива для изготовления единицы чугуна.
• Поставки более дешевого железа помогли ряду отраслей промышленности. Развитие станков позволило лучше обрабатывать железо, расширив его использование в быстрорастущих отраслях машиностроения и двигателестроения. Цены на многие товары снизились, что сделало их более доступными и распространенными.

Ключевые термины

отражательные печи

Металлургическая или технологическая печь, которая изолирует обрабатываемый материал от контакта с топливом, но не от контакта с дымовыми газами.Термин «реверберация» используется здесь в общем смысле отражения или отражения, а не в акустическом смысле эха.

Железный мост

Мост через реку Северн в Шропшире, Англия. Открытый в 1781 году, это был первый арочный мост в мире, сделанный из чугуна и получивший широкую известность после постройки.

чугун

Промежуточный продукт черной металлургии. Он имеет очень высокое содержание углерода, обычно 3.5–4,5%, вместе с диоксидом кремния и другими составляющими шлака, что делает его очень хрупким и непригодным в качестве материала, за исключением ограниченного применения. Его получают путем плавления железной руды в транспортируемый слиток неочищенного железа с высоким содержанием углерода в качестве ингредиента для дальнейших этапов обработки. Это жидкий чугун из доменной печи, большой печи цилиндрической формы, загруженной железной рудой, коксом и известняком.

кокс

Топливо с небольшим количеством примесей и высоким содержанием углерода, обычно производимое из угля.Это твердый углеродсодержащий материал, полученный в результате деструктивной перегонки малозольного битуминозного угля с низким содержанием серы. Хотя он может быть образован естественным образом, обычно используется искусственная форма.

В начале плавки чугуна древесный уголь использовался как в качестве источника тепла, так и в качестве восстановителя. К 18 веку доступность древесины для производства древесного угля ограничила расширение производства железа, поэтому Англия становилась все более зависимой от Швеции (с середины 17 века), а затем примерно с 1725 года от России в производстве железа, необходимого для промышленности.Плавка с использованием угля (или его производного кокса) была долгожданной целью. Производство чугуна с коксом, вероятно, было достигнуто Дадом Дадли в 1620-х годах, а производство смешанного топлива из угля и древесины снова произошло в 1670-х годах. Однако это был скорее технологический, чем коммерческий успех. Shadrach Fox, возможно, плавил железо с коксом в Coalbrookdale в Шропшире в 1690-х годах, но только для изготовления пушечных ядер и других изделий из чугуна, таких как снаряды. В мирное время они не пользовались большим спросом.

Британский спрос на железо и сталь в сочетании с большим капиталом и энергичными предпринимателями быстро сделал ее мировым лидером в металлургии. В 1875 году на Великобританию приходилось 47% мирового производства чугуна и почти 40% стали. Сорок процентов британской продукции экспортировалось в США, которые быстро строили железнодорожную и промышленную инфраструктуру. Рост производства чугуна был резким. Британия поднялась с 1,3 миллиона тонн в 1840 году до 6,7 миллиона в 1870 году и 10,4 миллиона в 1913 году.

Основным изменением в металлургической промышленности в эпоху промышленной революции стала замена древесины и других видов биотоплива углем. При заданном количестве тепла для добычи угля требовалось гораздо меньше труда, чем для рубки древесины и преобразования ее в древесный уголь, а угля было больше, чем древесины. Использование угля в плавке началось до промышленной революции на основе нововведений сэра Клемента Клерка и других из 1678 года с использованием угольных отражательных печей, известных как вагранки. Они работали с пламенем, воздействующим на смесь руды и древесного угля или кокса, восстанавливая оксид до металла. Это имеет то преимущество, что примеси, такие как серная зола в угле, не мигрируют в металл. Эта технология применялась к свинцу с 1678 года и к меди с 1687 года. Она также применялась в чугунолитейном производстве в 1690-х годах, но в этом случае отражательная печь была известна как воздушная печь. Литейный купол — отдельная (и более поздняя) новинка.

Отражательная печь.Отражательная печь могла производить чугун из добытого угля. Горящий уголь оставался отделенным от железной руды и поэтому не загрязнял железо такими примесями, как сера и зола. Это открыло путь к увеличению производства чугуна.

Авраам Дарби добился больших успехов, используя кокс в качестве топлива для своих доменных печей в Коулбрукдейле в 1709 году. Однако полученный им чугун из кокса использовался в основном для производства чугунных изделий, таких как горшки и котлы. У него было преимущество перед конкурентами в том, что его кастрюли, отлитые по его запатентованной технологии, были тоньше и дешевле, чем у них. Коксовый чугун практически не использовался для производства кованого железа в кузнях до середины 1750-х годов, когда его сын Авраам Дарби II построил печи Horsehay и Ketley. К тому времени коксохимический чугун был дешевле, чем чугун на древесном угле. Поскольку чугун становился все более дешевым и доступным, он стал конструкционным материалом после постройки новаторского Железного моста в 1778 году Авраамом Дарби III.

Железный мост, открытый в 1781 году

Железный мост пересекает реку Северн в Шропшире, Англия, и является первым мостом в мире, сделанным из чугуна.Зимой 1773–1774 годов местные газеты рекламировали предложение подать прошение в парламент о разрешении на строительство железного моста с одним пролетом в 120 футов (37 м). В 1775 году казначеем проекта был назначен Авраам Дарби III, внук Авраама Дарби I и мастер по производству металлических изделий, работавший в Coalbrookdale.

Кованое железо, которое кузнецы использовали для изготовления потребительских товаров, все еще производилось в кузницах для украшений, как и раньше. Однако в последующие годы были приняты новые процессы. Первый сегодня называют заливкой и штамповкой, но его заменил процесс лужения Генри Корта.Корт разработал два важных процесса производства чугуна: прокатка в 1783 году и лужение в 1784 году. Прокатка заменила молоток для уплотнения кованого железа и удаления некоторого количества окалины. Прокатка была в 15 раз быстрее, чем удар молотком. Валковые мельницы сначала использовались для изготовления листов, но также прокатывались конструкционные формы, такие как уголки и рельсы.

Puddling позволяет производить конструкционное железо по относительно низкой цене. Это был способ обезуглероживания чугуна путем медленного окисления с использованием железной руды в качестве источника кислорода, поскольку железо вручную перемешивалось с помощью длинного стержня.Обработка луж производилась в отражательной печи, что позволяло использовать уголь или кокс в качестве топлива. Обезуглероженный чугун, имеющий более высокую температуру плавления, чем чугун, разбрасывался лужей на шарики. Когда шарик становился достаточно большим, лужица удаляла его. Лужа была изнурительной и очень жаркой работой. Мало кто из лужиц дожил до 40 лет. Этот процесс продолжался до конца 19 века, когда железо было вытеснено сталью. Поскольку лужа требовала от человека навыков распознавания железных шариков, механизация никогда не была успешной.

Горячий дутье, запатентованный Джеймсом Бомонтом Нейлсоном в 1828 году, был самым важным достижением XIX века в области экономии энергии при производстве чугуна. За счет использования отработанного тепла выхлопных газов для предварительного нагрева воздуха для горения количество топлива для производства чушкового чугуна было сначала уменьшено на одну треть при использовании угля или на две трети при использовании кокса. Однако повышение эффективности продолжалось по мере совершенствования технологии. Горячий дутье также повысил рабочую температуру печей, увеличив их мощность. Использование меньшего количества угля или кокса означало внесение меньшего количества примесей в чугун. Это означало, что уголь более низкого качества или антрацит можно было использовать в районах, где коксующийся уголь был недоступен или слишком дорог.

Поставки более дешевого железа помогли ряду отраслей, например, производству гвоздей, петель, проволоки и других металлических изделий. Развитие станков позволило улучшить обработку чугуна, что привело к увеличению его использования в быстрорастущих отраслях машиностроения и двигателестроения. Железо использовалось в сельскохозяйственных машинах, что делало сельскохозяйственный труд более эффективным. Новые технологические достижения также имели решающее значение для развития железных дорог.Цены на многие товары, такие как железная кухонная утварь, снизились, что сделало их более доступными и широко используемыми.

Атрибуция

• Изменения в производстве чугуна

Процесс производства чугуна

В начале использования электропечи для производства карбида кальция и ферросплавов в ней проводились экспериментальные работы по производству стали из железной руды. В течение многих лет сталь и кованое железо производились непосредственно из руды в небольших количествах в кузнечных, тигельных и отражательных печах; но трудности, связанные с работой этих процессов сгорания, в значительной степени помешали их внедрению.Процессы сжигания, в которых пытались получить продукт, который можно было бы классифицировать как чушковый чугун, а не чушковый чугун, потерпели неудачу в основном по экономическим причинам, а не из-за металлургических трудностей. Они не были приспособлены к крупным агрегатам, необходимым для производства большого тоннажа, как это имеет место при производстве чугуна.

Введение электропечи в металлургию несколько возобновило интерес металлургов к прямым процессам производства стали.Это связано с тем, что электрическая печь может работать в надлежащих металлургических условиях для производства чушковой стали, а не чушкового чугуна, а также потому, что при возможной конструкции шахтной печи, подобной доменной печи, существует больше шансов для производства тоннажа, чем это возможно в случае печей, используемых в процессах прямого сжигания стали. Ранние эксперименты Стассано показали возможности прямого процесса стали в электропечи подового типа, которая, однако, имела те же нежелательные особенности, что и процессы горения, — небольшая мощность и высокая стоимость производства.Позже, в ходе экспериментов по производству чугуна в электропечи на заводе Домнарфвет, Швеция, было получено 280 тонн сырца, не содержащего от 0,95 до 3,09% углерода. Это показало возможность производства чушковой стали в шахтной электропечи. Позже в Тролльхеттане, Швеция, эти результаты были подтверждены в печи большего размера.

В этой статье автор не защищает производство чушковой стали из руды в электрической печи в качестве конкурента настоящего метода производства стали с использованием чугуна в качестве промежуточного этапа, но представляет общую металлургическую сторону такого процесса и его экономические возможности в регионах, где электроэнергия дешевая, а топливо и восстановительные материалы дороги, как, например, Швеция, Калифорния, Британская Колумбия и западное побережье Южной Америки. Область применения электрических печей в производстве чугуна ограничена такими областями и, возможно, никогда не будет иметь большого применения даже в благоприятных районах из-за дешевизны, с которой железная руда может быть доставлена ​​из месторождений западного побережья в печи на восточном побережье. США по завершении строительства Панамского канала. Но когда в этих странах местный спрос на чугун и сталь достаточно высок, у электропечи появляется возможность. В таких случаях, если желаемым конечным продуктом является сталь, кажется более целесообразным и дешевым производить как можно более чистый продукт — i.е. чушковая сталь — для любых последующих операций по рафинированию, а не чушковый чугун. Это могло быть так по двум причинам:

1. Как было установлено, в случае Херулта, Калифорния, Домнарфвета и Тролльхеттана, чушковая сталь может производиться в шахтной электропечи дешевле, чем чугун, из-за больший выход на единицу потребляемой электроэнергии.
2. Благодаря более низкому процентному содержанию примесей в чушковой стали, от 1 до 3 процентов, вместо 4-8 процентов в чушковой стали, можно получить больший выход из печи окончательного рафинирования при меньших затратах.

В своем обсуждении производства чушкового чугуна и чушковой стали в электропечах перед Инженерным обществом Западной Пенсильвании д-р Дж. У. Ричардс определяет чушковую сталь как «металл с 2,2 ммоль / л. цент или меньше углерода, очень небольшое количество кремния и марганца с низким содержанием серы и фосфора, полученное непосредственно из железной руды в электропечи для чугуна ». То есть по химическому составу это сталь. Если она похожа на сталь по химическому составу, нет причин, по которым она не должна обладать такими же физическими качествами, как сталь, при тех же условиях разливки и термообработки, что и сталь для печи сжигания того же состава, с которым она может быть. по сравнению.Или он должен соответствовать определению стали, данному Стаутоном: «железо, которое является ковким, по крайней мере, в каком-то одном диапазоне температур, и, кроме того, оно либо (а) отлито в изначально пластичную массу; или (б) может сильно затвердеть при внезапном охлаждении; или (c) является литым и способным затвердевать ».

Процесс эффективного производства металла, соответствующего этим требованиям, должен удовлетворять следующим условиям:

1. Поскольку продукт, чтобы быть сталью, не должен содержать более 2.2 процента, углерод, должна быть возможность не только поддерживать процентное содержание углерода в металле ниже этого количества, но также должна быть возможность регулировать содержание углерода в разумных пределах; т.е. контролировать состав металла.
2. Продукт должен содержать процентное содержание кремния, фосфора и серы либо ниже предела, установленного потребителями бессемеровской и мартеновской стали, либо, по крайней мере, настолько низкого, чтобы не требовалось длительного рафинирования в другой печи.
3. Потери железа в шлаке не должны быть чрезмерными.
4. Используемая печь должна быть адаптирована для непрерывной работы и производства большого тоннажа.
5. Благодаря этому процессу должно быть возможно производить чушевую сталь с большей прибылью, чем при использовании существующих методов.

Учитывая возможность использования электропечи для удовлетворения этих требований:

1. Поскольку нет необходимости вводить углерод в качестве топлива в электропечь, нет необходимости иметь избыток углерода в загрузке сверх необходимого для восстановления, поэтому не должно возникнуть никаких трудностей в поддержании содержания углерода в продукте ниже 2.2 процента .; и должна быть возможность регулировать углерод в разумных пределах.
2. Температуру электропечи можно регулировать с помощью подводимой мощности, поэтому можно использовать очень простые шлаки, что должно приводить к шлакованию кремния, фосфора и серы.
3. Хотя потери железа в шлаке при электропечи, работающей на чушковой стали, вероятно, будут больше, чем в случае чугуна в чушках, из-за более слабой восстановительной атмосферы в чугунной печи они не должны быть такими чрезмерными, как запретить использование такого процесса при благоприятных экономических условиях.
4. Доказано, что электрическая шахтная печь легко адаптируется к непрерывной работе для производства чугуна и должна работать более равномерно с чушковой сталью, чем с чушковым чугуном, поскольку в печи отсутствует тенденция к накоплению углерода.
5. В населенных пунктах, где чугун в электропечи может производиться с прибылью, чушковый чугун для дальнейшего рафинирования мог бы производиться с прибылью, если бы рыночный спрос был на сталь.

   https://www.interstahl.com/en/steel-wiki/pig-iron-production.html

Непосредственное производство стали из железной руды в электропечи никогда не выходило за рамки лабораторной стадии. Подобно тому, как чушковый чугун можно производить из железной руды в электропечи, так и чушковый чугун можно производить путем тщательного регулирования содержания углерода в шихте. Углерода достаточно для восстановления руды, но его недостаточно для сколько-нибудь заметного соединения с продуктом. Конечно, это невозможно сделать в доменной печи из-за избытка углерода в топливе.Руда восстанавливается до чистого железа, но это сразу же объединяется с любым присутствующим свободным углеродом. В электропечи электрическая энергия нагревает, а углерод просто выполняет химическую функцию восстановления. Восстановить руду до чушковой стали сравнительно просто, но возникли некоторые трудности с предотвращением высоких потерь железа в шлаке из-за низкого содержания углерода в шихте. Кроме того, как и во всех прямых сталеплавильных процессах, коммерческий успех подобного процесса в электропечи еще предстоит определить крупномасштабными операциями.

Некоторые экспериментальные работы, выполненные писателем в 1911 году в рамках исследовательской стипендии Карнеги Института железа и стали Великобритании, а также работы других, служат для демонстрации металлургических возможностей электрической печи для производства чушковой стали из руды. , и соответствует ли процесс пяти заявленным требованиям.

Было проведено пять групп экспериментов по производству чугуна в электропечи, расположенные следующим образом:

Группа I.Серия, в которой как известняк, так и кокс варьировались по загрузке.
Группа II. Серия, в которой количество кокса в загрузке изменялось, а другие компоненты оставались постоянными.
Группа III. Серия, в которой количество известняка в загрузке варьировалось, а другие компоненты оставались постоянными.
Группа IV. Серия, в которой часть известняка заменялась плавиковым шпатом в разном количестве, а другие компоненты оставались неизменными.
Группа V. Эксперимент, в котором печь работала непрерывно, а не периодически, как в других экспериментах.

Из-за невозможности чистки выпуска небольшой печи после каждого эксперимента, для более точного представления крупномасштабных работ казалось целесообразным рассчитать теоретический вес чушковой стали, присутствующей в результате потерь железа в процессе производства. шлак и анализы сталей в чушках, с учетом всего имеющегося железа, которое не перешло в шлак. Было показано, что результаты этих расчетов тесно связаны с общим количеством металла, полученным во время всех экспериментов, включая количество, очищенное от печи в конце.Из общей суммы, рассчитанной на 89,4 процента, было освоено, а 93,6 процента — сокращено по расчетам.

Эти эксперименты проводились в печи, облицованной магнезитом, с двумя верхними вертикальными графитовыми электродами, соединенными параллельно, и проводящим подом из железных стержней, вставленных в магнезит, при этом под и графитовые электроды были соединены последовательно. Внутренние размеры тигля: длина 9 дюймов; ширина внизу 4 дюйма; глубина, 12 дюймов. Эта печь потребляла от 10 до 12 кВт.однофазного тока от 30 до 50 вольт и выдерживает около 25 фунтов холодного заряда.

Анализы используемого сырья приведены в Таблице I.

Полученные чушковые стали различались по составу с коксом в загрузке от низкоуглеродистой до высокоуглеродистой стали. За одним исключением, все они содержали менее 1,75%. Исключением было белое железо, содержащее 2,25% углерода. Процент марганца был равномерным, в среднем 0.11 процентов. Содержание кремния в значительной степени зависело от основности шлака, но его можно было без труда удерживать ниже 0,15%. Среднее процентное содержание кремния в чушковой стали составляло 0,12%. Процентное содержание фосфора и серы в чушковых сталях варьировалось в зависимости от условий. Потери железа в шлаке не были чрезмерными. Из полученных результатов кажется, что регулирование содержания углерода в чушковой стали, полученной из руды в электропечи, возможно в довольно узких пределах.

Как показано в Таблице IV, процентное содержание углерода в чушковой стали постепенно увеличивалось с увеличением содержания углерода в шихте, примерно до 1,50% в чушковой стали, при превышении которой количество абсорбированного углерода не увеличивается, поскольку быстро по мере увеличения количества углерода в заряде. Чтобы определить, существует ли какая-либо определенная связь между загруженным углеродом и углеродом, поступающим в сталь, результаты некоторых экспериментов были рассчитаны как фунты углерода, загруженного на фунт уменьшенной чушковой стали, и, исходя из этого, количество углерода, поступающего в сталь. Металл был восстановлен в каждом случае, в результате чего фунты углерода, фактически использованные на фунт чушковой стали, уменьшены только для восстановления, Таблица II.

Вариация известняка и кокса в шихте. — В группе I (таблица III) результаты экспериментов №№ 3, 4 и 5 указывают на постоянную связь между загруженным углеродом и углеродом, поступающим в чушевую сталь. Фунты углерода, необходимые для восстановления только на фунт восстановленной чушковой стали, варьировались от 0,2781 до 0,2762 фунта, составляя в среднем 0,2771 фунта. Получено более высокое значение, чем из результатов Группы II, Таблица IV, что, вероятно, связано с тем, что загрузка более простой в первом случае.

Вариация кокса в шихте. —В Группе II (Таблица IV) количество загруженной извести было постоянным, хотя при расчете на фунты уменьшенной чушковой стали она, по-видимому, изменялась из-за изменения количества уменьшенной чушковой стали. Из этой группы чушковой стали, содержащей от 0,48 до 1,57% углерода, по-видимому, требуется постоянное количество углерода, необходимое только для восстановления, а любое добавленное количество сверх этого количества служит для науглероживания чушковой стали. Эта сумма варьируется от 0.2683 и 0,2704 фунта, в среднем 0,2694 фунта. То есть, если бы 0,2694 фунта углерода загружали на фунт уменьшенной чушковой стали, теоретически продукт не содержал бы углерода. Если бы в загрузке использовалось 0,2794 фунта углерода, продукт содержал бы 1,00% углерода. Содержание углерода в чушковой стали выше 1,57%. Избыток углерода в шихте не вызывает науглероживания чушковой стали с такой же скоростью.

Вариация известняка в шихте. — По результатам Группы III (Таблица V), в которой известь в загрузке варьировалась, другие факторы оставались постоянными, с увеличением количества извести в загрузке казалось, что

требуется постепенное увеличение количества углерода. для восстановления и соответствующего уменьшения содержания углерода в чушковой стали.Вероятно, это связано с образованием карбида кальция с повышенным процентным содержанием извести.

В экспериментах 3, 4 и 5 группы I с увеличением основности шихты содержание углерода в чушковой стали уменьшается, а количество углерода, используемого для восстановления, увеличивается, как в группе III. Уменьшение не кажется столь заметным для более основной загрузки, используемой в группе I. Содержание углерода в загрузке было значительно меньше, чем в группе III.

Вариация плавикового шпата в шихте. —В группе IV (таблица VI) увеличение плавикового шпата в шихте вызывает заметное увеличение содержания углерода в чушковой стали и соответствующее уменьшение углерода, используемого для восстановления, вероятно, из-за чрезмерного утонения шлака.

Эксперименты Невё и Арноу в 1910 году в печи прерывистого действия подового типа показали, с какой легкостью можно было производить чушковую сталь, используя кокс, антрацит или древесный уголь в качестве восстановительного материала. Гематит, магнетит и сидерит восстанавливались до чушковой стали при загрузке в крупнозернистом или пульверизированном состоянии.

На заводе по производству чугуна в Хардангере, Норвегия, возникла проблема с коксом в качестве восстановителя. Неисправность этой установки

была связана с использованием кокса, потому что кокс имеет более высокую электропроводность, чем древесный уголь, и, следовательно, из-за сопротивления заряда прохождению электрического тока выделяется меньше тепла. По этой причине могут возникнуть проблемы с шахтной печью, использующей кокс в качестве восстановителя при производстве чушковой стали, но проблема, несомненно, в конечном итоге будет решена.Писатель посетил завод в Хардангере за несколько месяцев до его закрытия и, судя по существующим условиям, не считает, что отказ предприятия был полностью вызван использованием кокса.

Дж. Кроуфорд говорит, что, хотя в Heroult возникли трудности с использованием только кокса в качестве восстановительного материала, «приняв определенные меры предосторожности при измельчении сырья и загрузке его в печь, я работал с 60-процентной смесью, кокс и 40% древесный уголь с очень хорошей степенью эффективности печи.

Далее он отмечает: «Я считаю, что многие из наших углей, из которых получается плохой металлургический кокс для доменных печей из-за их низкой прочности на раздавливание, могут оказаться подходящим топливом для использования в электрических печах».

Эксперименты Неве и Арну ничего не показывают относительно регулирования содержания углерода в продукте, кроме того, что были произведены чушковые стали, содержащие от 0,08 до 1,25 процента углерода.

Результаты Domnarfvet и Trollhattan показывают, что чушковая сталь может производиться непосредственно из руды в шахтной электропечи.В этих опытах не было предпринято никаких попыток производить чушковую сталь, но продукт содержал от 1 до 3 процентов углерода, как указывалось ранее. Хотя, несомненно, было бы труднее регулировать углерод продукта в шахтной печи, работающей непрерывно, чем в печи с прерывистым подом, это можно было бы сделать, но регулирование не было бы таким точным.

Следовательно, можно констатировать, что:

1. При производстве чушковой стали, содержащей от 0,25 до 1,50% углерода для любой конкретной печи и основности шихты, содержание углерода в чушковой стали можно регулировать путем изменения содержания углерода в чушках. заряжать.
2. Увеличение или уменьшение содержания извести в шихте вызывает соответствующее уменьшение или увеличение содержания углерода в чушковой стали.
3. Использование плавикового шпата в чрезмерных количествах вызывает заметное увеличение науглероживания чушковой стали.
4. Эксперименты Неве и Арну показывают, что восстановительный углерод может быть получен из кокса, антрацитового угля или древесного угля, а шихта может быть мелкой, крупнозернистой или брикетированной.
5. Работа Domnarfvet и Trollhattan показывает возможность удержания углерода продукта ниже 2.2% — в шахтной электропечи.

Кремний. — Результаты Группы II показывают, что с увеличением количества кокса в шихте происходит постепенное, хотя и не чрезмерное, увеличение количества кремния, переходящего в чушку. Повышенная основность заряда, Групповая. III., Снижает процентное содержание кремния в чушковой стали. Повышенная загрузка плавикового шпата, по-видимому, вызывает уменьшение содержания кремния в чушковой стали группы IV.В целом, эксперименты показывают, что процентное содержание кремния в чушковой стали при желании можно поддерживать на низком уровне, и что его регулирование не кажется трудным.

Этот вывод подтверждается более ранними исследователями. В своих первых опытах с рудой, содержащей 2,79%. SiO2 и очень чистый древесный уголь в качестве восстановителя. Компания Stassano получила продукты с содержанием кремния от следов до 0,048%. Его второй опыт с рудой, содержащей 17,15%. SiO2, полученный в чушковой стали с 0.03 до 0,22 чел. цент, кремний. Brown and Lathe, используя гематит с 2,23%. SiO2 содержал от следовых количеств до 0,24% кремния в производимых чушковых сталях. Работа Невё и Арну по гематитовым, магнетитовым и сидеритовым рудам от 0,6 до 8,96%. SiO2 давал продукты с содержанием кремния от 0,02 до 0,19%. При том, что использованная руда содержала 9,25%. SiO2 и кокс 13,62%. SiO2, результаты автора, в среднем 0,15%, кремний в продукте, показывают, что не возникнет никаких проблем с бедным коксом и нечистыми рудами.

Фосфор. —Хотя руда содержала очень высокий процент фосфора, 0,124 процента, не было никаких трудностей с поддержанием низкого процентного содержания в металле. В 20 экспериментах от 51,7 до 95,92% всего загруженного фосфора шлаковалось, в среднем 77,25%. (См. Таблицу VII.)

В Группе II постепенное увеличение количества кокса в шихте вызвало увеличение фосфора в чушковой стали из-за того, что фосфор не прошел в шлак в виде фосфата кальция при более восстановительной условия эксплуатации.Повышенное содержание извести в шихте, группа III, по-видимому, приводит к увеличению процентного содержания фосфора в чушковой стали. Вероятно, это было вызвано тем, что основной шлак был слишком толстым для тесного контакта со стальной ванной во время перемешивания, вызванного прохождением через нее электрического тока.

Плавиковый шпат группы IV вызывает небольшое снижение процентного содержания фосфора в стали при использовании в небольших количествах, но при избыточной загрузке вызывает увеличение процентного содержания фосфора в чушковой стали.Небольшое истончение шлака, по-видимому, увеличивало шлакообразование фосфора. Непрерывная работа печи не вызвала повышенного содержания фосфора в чушковой стали, так как 89,3% загруженного фосфора шлаковалось, а полученная чушковая сталь содержала 0,031% фосфора.

Эти результаты согласуются с результатами других исследователей. Стассано в своих первых экспериментах использовал руду, содержащую 0,058 процента фосфора, в результате чего были получены чушковые стали с содержанием фосфора от 0,005 до 0,024 процента.Во второй серии руда содержала 0,15%, фосфор и чушковая сталь от 0,01 до 0,10%. Компания Brown and Lathe с рудой, содержащей 1 процент фосфора, получила продукты с содержанием фосфора от 0,031 до 0,49 процента, но не снизила содержание фосфора в чушковой стали ниже 0,20 процента без чрезмерных потерь железа в шлаке. По мере уменьшения содержания углерода в чушковой стали процентное содержание фосфора в чушковой стали уменьшалось, но при 0,091% в чушковой углеродистой стали содержание FeO в шлаке составляло 26.94 процента, а фосфор в чушковой стали — 0,031 процента, тогда как при 0,54 процента углеродистая сталь в чушках содержала 0,20 процента, фосфор и шлак — 3,6 процента. FeO. В работе Невё и Арну, с рудами от 0,02 до 0,052 процента, содержанием фосфора и продуктами из чушковой стали от 0,08 до 1,25 процента, углеродом, фосфор в металле был указан как следы.

Ингстрем в своем отчете об экспериментах Домнарфвет утверждает, что фосфор почти полностью переходит в железо.Учитывая количество прогонов, этого следовало ожидать, потому что при наличии углерода, необходимого для производства чушкового чугуна, атмосфера в печи была слишком восстановительной, чтобы допустить окисление фосфора. Кроме того, шлаки, использованные в некоторых опытах, были очень кислыми, достигая 41,1%. SiO2. Леффлер и Нистром в своем отчете о печи Тролльхеттана за 1912 год показывают результаты, несколько схожие с результатами, полученными в Домнарфвете. Из руд, содержащих 0,002-0,055% фосфора, был получен металл, содержащий 2.От 68 до 3,85% углерода и от 0,013 до 0,045%, фосфора, с кислыми шлаками от 36,54 до 45,15%. SiO2.

Выводы, сделанные на основании этих результатов:

1. Повышенное содержание углерода в шихте вызывает увеличение процентного содержания фосфора в чушковой стали из-за более жестких восстановительных условий.
2. Повышенная основность шлака не приводит к образованию большего количества фосфора, если шлак очень толстый.
3. При добавлении небольшого количества плавикового шпата для разбавления основного шлака происходит зашлаковывание фосфора.
4. Продолжительная работа печи не приводит к увеличению содержания фосфора в чушковой стали.
5. Из-за более окислительных условий в электропечи, когда производится чушковая сталь, а не чушковый чугун, больший процент фосфора шлаковывается.

Сера. — Гематит, использованный в экспериментах, содержал 0,14%, серу и 0,54% кокса. Вопреки ожиданиям не возникло никаких трудностей с концентрацией серы в шлаке.От 66,6 до 96,8% от общего количества серы в шихте было шлакировано, в среднем 87,28%.

В группе II сера действовала вопреки фосфору с повышенной восстановительной атмосферой, легко шлаковалась из-за лучших условий для образования сульфида кальция. В группе III увеличение количества извести в шихте привело к заметному увеличению количества серы, попадающей в шлак. Кокса в загрузке было мало, поэтому часть серы, вероятно, перешла в шлак в виде сульфата кальция.Из группы IV кажется, что небольшое количество плавикового шпата в шихте способствует удалению серы из чушковой стали, но избыток вызывает ее переход в чушковую сталь. Как и в случае с фосфором, больше серы перешло в шлак, когда последний был жидким. Непрерывная работа печи не привела к увеличению содержания серы в чушковой стали, так как 96,8% загруженной серы шлаковалось, а полученная чушковая сталь содержала 0,048% серы.

В первых экспериментах Стассано была показана трудность удаления серы из руды с 0.058%, сера, выпускаемые чушковые стали содержат 0,046-0,073% серы. Из экспериментов автора следует, что шлак должен быть очень жидким и основным, если сера должна шлаковаться при производстве чушковой стали, из-за более слабой восстановительной атмосферы в печи. Шлаки, которые использовал Стассано, вероятно, были недостаточно простыми. Во второй серии из руды с содержанием серы 0,12% он получил чушковые стали с содержанием серы от 0,04 до 0,07%. Компания Brown and Lathe, непрерывно эксплуатировавшая печь, столкнулась с трудностями при ошлаковывании серы.Из руды, содержащей 1 процент, была произведена чушковая сталь с содержанием серы от 0,54 до 1,04 процента серы. Вероятно, это было из-за того, что печь была недостаточно горячей или шлак, хотя и основной, был недостаточно текучим. В некоторых предыдущих экспериментах писателя было обнаружено, что эти факторы являются причиной высокого содержания фосфора и серы в получаемых чушковых сталях. Способность электрической печи шлаковать серу тяжелым известковым шлаком, если шлак поддерживается в жидком состоянии с помощью плавикового шпата, показана в эксперименте, проведенном автором для производства ферромолибдена из концентрата молибденита.В руде было 30 процентов серы, тогда как ферромолибден содержал 0,19 процента серы, 0,73 процента углерода и 50,55 процента молибдена. Невеу и Арну производили чушковую сталь с содержанием 0,012–0,16 процента, серу из руды, содержащую от 0,023 до 0,40 процента, серу. Исследования Домнарфвета показывают, что из шихты, содержащей 0,50% серы, был получен чушковый чугун, а иногда и высокоуглеродистая чушковая сталь с содержанием серы менее 0,005%. Аналогичные результаты были получены в Тролльхеттане.Сделаны следующие выводы:

1. Повышенная восстановительная атмосфера способствует переходу серы в шлак.
2. Повышенная основность шлака приводит к образованию большего количества серы.
3. Разжижая шлак, небольшое количество плавикового шпата способствует удалению серы из чушковой стали, но избыток имеет противоположный эффект.
4. Продолжительная работа печи не приводит к увеличению содержания серы в чушковой стали.
5. При использовании жидкого основного шлака сера может легко шлакироваться в электропечи для производства чушковой стали как в непрерывном, так и в прерывистом режиме.

На закись железа в шлаке влияет степень восстановления рабочих условий. С увеличением количества кокса в шихте процентное содержание закиси железа в шлаке уменьшалось, но изменение основности шлака на это мало влияло. Чрезвычайно высокие результаты в экспериментах №№ 1 и 2 обусловлены тем, что количество углерода в загрузке немного меньше расчетного, поскольку требовалась очень низкоуглеродистая чушковая сталь.Высокие потери железа в шлаке непрерывной работы были вызваны отбором шлака, когда в печи было мало невосстановленной руды. Часть невосстановленной руды перешла в шлак. При непрерывной работе такой маленькой печи это было бы естественным результатом, но не должно происходить с большой печью. Шлаки всех опытов содержали в среднем 7,47% закиси железа. Средняя потеря железа в шлаках составила 6,09%.

Результаты писателя тщательно проверяют результаты Неве и Арну, в которых при нормальном запуске шлак содержал менее 8 процентов закиси железа.У Брауна и Токаря было 3,6%. FeO в шлаке, выпущенном с 0,54% углеродистой чушковой стали, но содержал 26,94% оксида железа с 0,091% углеродистой чушковой стали. В экспериментах автора с 0,08% углеродистой чушковой стали в шлаке было 14,23% закиси железа. Очевидно, что для чушковой стали, содержащей менее 0,25% углерода, могут быть высокие потери железа в шлаке. На «Домнарфвете», когда в чушковой стали с 1,70% углерода должны были выпускаться выпуски, шлак содержал 0.23 процента. FeO, который тщательно проверяется с экспериментом № 12, составляет 1,64% углерода в стали и 0,50% оксида железа в шлаке.

При стабильной работе в большой печи потери железа в шлаке не должны превышать 4% от общего количества загруженного железа, в зависимости от количества углерода, требуемого в продукте, но если чушковая сталь содержит менее 0,25 %, образуется углерод, вероятно, будет большая потеря железа в шлаке.

Для производства чушковой стали непосредственно из руды в электропечи по достаточно низкой цене, чтобы конкурировать даже в отдаленных регионах с импортными стандартными сталями, процесс должен иметь возможность большой производительности.Хотя в настоящее время электрическая печь для чугуна имеет небольшие размеры по сравнению с доменной печью, она, несомненно, в конечном итоге будет увеличена намного выше существующей мощности. Применяемая для производства чушковой стали, электрическая чугунная печь предлагает гораздо больше возможностей для крупномасштабных работ, чем любая другая печь, которая до сих пор использовалась в прямых процессах. В шахтной печи этого типа потребление энергии может поддерживаться на более низком уровне, чем в печи прерывистого действия, благодаря использованию газов для предварительного нагрева и уменьшения загрузки.

Был проведен эксперимент, продолжавшийся несколько часов, чтобы отметить влияние на чушку непрерывной загрузки и выпуска выпуска, а не прерывистой работы печи. Помимо гематита, известняка и кокса было загружено небольшое количество плавикового шпата. Примерно в середине цикла было произведено нарезание резьбы, в результате чего были получены следующие продукты:

Потребляемая мощность составила 3 ​​940 единиц. кВт-час. на длинную тонну чушковой стали. Из продукта видно, что в электрической печи при непрерывной работе может быть произведена такая же высококачественная чушковая сталь, как и при периодической работе.

Результаты производства чушкового чугуна в электропечи в Швеции также показывают возможность производства чушковой стали в шахтной электропечи в отношении углерода и примесей в чушковой стали и потерь железа в шлаке.

Дж. Кроуфорд на основании своего опыта работы с шахтной электропечью в Heroult замечает: «Слишком малое количество углерода доставляет меньше проблем, а если печь производит мало кремния, а углеродистое железо вообще не должно давать никаких». Из его результатов следует, что при производстве чушковой стали легче управлять шахтной печью, чем при производстве чугуна.

Судя по имеющимся результатам, удаление примесей из чушковой стали в шахтной печи непрерывного действия не должно быть большей трудностью, чем при прерывистой работе.

Для прямого производства чушковой стали из руды в шахтной электропечи непрерывного действия можно использовать следующий процесс: смесь руды, флюса и восстановителя непрерывно загружается в шахтную электрическую печь так, чтобы шахта была полностью заполнена. время. Чугунная сталь, содержащая менее 2.2% углерода выпускается из печи в ковш для передачи в мартеновскую или электрическую печь, если требуется дальнейшее рафинирование, или, если нет, в смеситель с внешним обогревом для раскисления и добавления ферросплавов. Хотя углерод можно регулировать в определенной степени за счет количества загружаемого материала, если при производстве низкоуглеродистой стали с содержанием углерода менее 0,25 процента будет предпринята попытка уменьшить количество углерода в загрузке, вероятно, будут чрезмерные потери. чугуна шлакованием.Чтобы избежать этой потери, можно воспользоваться преимуществом того факта, что большая часть восстановления в электрической шахте печи выполняется за счет твердого углерода в верхней части тигля. В ходе непрерывного эксперимента было замечено, что расплавленная невосстановленная железная руда имеет тенденцию опускаться на дно тигля. Несмотря на присутствие углерода в загрузке, достаточном для восстановления руды, когда металл выпускали с полной загрузкой печи, чушковая сталь содержала меньше углерода, чем продукт периодических прогонов, в которых загружалось примерно такое же количество углерода.Например, в эксперименте № 4 0,263 фунта углерода загружали на фунт чугуна, а чушковая сталь содержала 0,53% углерода по сравнению с 0,39% углерода в чушковой стали, выпущенной во время непрерывной работы с 0,268 фунта углерода на фунт железа. Эксперимент № 9 показывает аналогичный результат.

Это, возможно, можно объяснить тем фактом, что, поскольку в электропечи имеется достаточно углерода только для восстановления, после восстановления руды в верхней части тигля и нижнем конце вала остается не так много возможность контакта железа с коксом, как в случае доменной плавки, когда губчатое железо науглероживается в фурмах, так что сравнительно чистый продукт оседает в тигле электропечи.Или возможно, что из-за того, что в электрической печи восстановление происходит в непосредственной близости от ванны чушковой стали, некоторая невосстановленная руда спускается в ванну и обезуглероживает ее. Очевидно, это имело место в некоторых экспериментах по производству феррохрома, когда процентное содержание углерода было значительно ниже в сплавах, полученных при работе с валом печи, всегда заполненным, чем при прерывистых режимах. В этом случае восстановление не могло происходить очень высоко в печи, поскольку хромит не восстанавливается до температуры 1185 ° C.достигается.

Может возникнуть вопрос относительно простоты выпуска чушковой стали из шахтной печи, поскольку чушковая сталь имеет более высокую температуру плавления, чем чушковый чугун. В этом отношении у автора не было больших трудностей с маленькой печью, чем это обычно бывает в экспериментальных печах. Фактически, 60% ферровольфрама было легко выплавлено. В экспериментальных циклах на заводе «Домнарфвет 1 процент» производилась выпуск углеродистых передельных сталей. Вероятно, что чушковая сталь могла быть выпущена из шахтной электропечи шведского типа так же легко, как чугун, из-за концентрации нагрева в тигле.

Стоимость производства чушковой стали из руды в электропечи, конечно, является главным камнем преткновения на пути к успеху такого процесса. Пока что сделано недостаточно практической работы, чтобы дать окончательные цифры. На сегодняшний день все работы были полностью экспериментальными, и, хотя они показали, что металлургические трудности преодолеть невозможно, имеется мало данных о фактических затратах.

Однако можно констатировать, что в любом месте, где есть рынок стали, и чушковый чугун можно получить с прибылью в электропечи, в конечном итоге будет более выгодно производить чушевую сталь для последующего рафинирования. в электропечи или мартена, чем производить чугун в электропечи с последующим рафинированием до стали.Это верно по двум причинам:

1. Было обнаружено, что потребление энергии на тонну чушкового чугуна ниже, чем на тонну чугуна, что также приводит к снижению затрат на рабочую силу на тонну, поскольку больше не требуются трудовые или капитальные затраты. необходимо эксплуатировать установку для чугуна, чем для чугуна.
2. Поскольку чушковая сталь содержит сравнительно низкий процент углерода и примесей, время, необходимое для рафинирования, сокращается, что приводит к увеличению выхода при меньших затратах.

Результаты первых экспериментов в Домнарфвете показывают, что потребление энергии на тонну произведенного металла уменьшалось по мере уменьшения количества углерода, загружаемого на тонну железа.

В последнем отчете инженеров Тролльхеттана говорится, что потребление энергии на тонну чугуна изменяется пропорционально содержанию железа в руде. Для бедной руды и чугуна с высоким содержанием кремния и марганца требуется больше энергии, чем для богатой руды и чугуна с низким содержанием кремния и марганца. То же самое было и в Калифорнии. Результаты писателя, безусловно, показывают высокое энергопотребление из-за небольших размеров печи.

Среди прочих затрат на производство чугуна, техническое обслуживание и капитальные затраты будут примерно такими же, как и на производство чугуна для электропечей.Затраты на рабочую силу на тонну продукции будут немного ниже для чушковой стали. Расход электродов на длинную тонну чушкового чугуна был снижен до 6,7 фунта. Он может быть немного выше при производстве чушковой стали из-за меньшего количества углерода в загрузке, но не должен превышать 15 фунтов на тонну чушковой стали. .

Использование чушковой стали в мартеновской печи было опробовано в Дегерфорсе, Швеция. Было обнаружено, что чушковый чугун, полученный с помощью шахтной электропечи, больше подходит для производства стали в мартене, чем обычный чушковый чугун, и требует меньше времени для полного рафинирования.Было обнаружено, что обычный передельный чугун, полученный в электропечи, менее подходит для производства мартеновской стали, чем обычный доменный чугун. Это показывает преимущество производства чушковой стали, а не чушкового чугуна в электропечи, когда конечным продуктом должна быть сталь.

1. При производстве чушковой стали из руды в электропечах содержание углерода в продукте может быть ниже 2,2% и регулироваться в определенной степени за счет количества загруженного углерода без чрезмерного потеря железа в шлаке или при производстве чушковой стали с очень высоким содержанием примесей, если используется руда хорошего качества.
2. Зашлаковать большую часть кремния, фосфора и серы в шихте нетрудно, если печь горячая и шлак жидкий, но условия для шлакования серы менее благоприятны, чем для других примесей в процессе эксплуатации. электропечи для производства чугуна, что, конечно, противоречит опыту производства чугуна.
3. Потери железа в шлаке не должны быть чрезмерными, если только получаемая чушковая сталь не имеет очень низкого содержания углерода.
4. Судя по результатам печей Domnarfvet, Trollhattan и Heroult, не возникает больших трудностей при сопровождении производства чушковой стали в шахтной электропечи, и на самом деле опыт показал, что при эксплуатации печи трудностей меньше. электропечь на чушковой стали, чем на чугуне.
5. В любом месте, где есть рыночный спрос на сталь и чушковый чугун можно производить в электропечи с прибылью, произведенная в конечном итоге сталь была бы дешевле, если бы ее производили путем электрического восстановления железной руды до чушковой стали с последующим путем рафинирования в другой печи, если это необходимо, чем если бы продуктом электровосстановительной печи был чугун, который впоследствии превращался в сталь в другой печи.