Вода при производстве стали

Существуют три различные технологии производства стали из чугуна - продукта, получаемого в доменной печи: кислородно-конвертерный про­цесс, мартеновский процесс и электродуговой процесс (с применением электрического дугового разряда). Задача каждого из перечисленных процессов - уменьшить содержа­ние примесей; например, содержание углерода в чугуне составляет около 4%, а в полу­чаемой стали оно уменьшается до 0,2% в зависимости от заданных технических харак­теристик.

Вода используется в кислородном конвертере в небольшом объеме. Во-первых, во­да требуется для охлаждения кислородной фурмы. В большинстве случаев на заводах применяется система рециркуляции охлаждающей воды с закрытым циклом. В таких системах с закрытым циклом вода для охлаждения фурмы чаще всего проходит в межтрубном пространстве, а охлаждающая вода по трубам теплообменника.

Из-за большого тепловыделения газы, выходящие из камина кислородного конвер­тера во время вдувания кислорода, имеют очень высокую температуру. Камин обычно охлаждается водой, рециркулирующей в панелях камина. В некоторых конструкциях в зоне камина установлены котлы для утилизации отходящего тепла и охлаждения газов. Дополнительное охлаждение газов после выхода их из камина может проводиться в скруббере мокрой очистки газов и при помощи системы охлаждения, требуемого большого расхода воды.

В мартеновских печах, так же как и в кислородном конвертере, необходимо охлаждение кислородной фурмы. Кроме того, охлаждающая вода в количестве 2,7 - 5,4 м³/мин требуется для охлаждения пятовых балок и дверей печи.

На многих сталелитейных заводах мартеновский процесс не применяется; причиной являются большие затраты на оборудование для обработки кислых пыленасыщенных газов в целях борьбы с загрязнением окружающей среды.

Третий способ производства стали - процесс в электрических дуговых печах. Этим способом производят или обычные сорта низкоуглеродистой стали, или, при завалке легирующих материалов, специальные сорта стали, такие как нержавеющая или инструментальная сталь. В электрических дуговых печах обычно используют скрап; их преимущество заключается в том, что они могут работать почти в любом регионе страны, расположенном вблизи рынков сбыта. Поскольку для работы этих печей не требуется горячее железо из доменной печи, они не зависят от месторасположения крупных центров металлургической промышленности.

Большая часть электрических дуговых печей оснащена водоохлаждаемыми дверями. Водяное охлаждение используется также для свода печи, кольца электрододержателя и зажимов для электродов дуговой печи.