Миксер (металлургия)

Ми́ксер — технологическая ёмкость для временного хранения жидкого чугуна с целью усреднения его химического состава и температуры. Также используется для создания условий стабильной бесперебойной работы сталеплавильного производства для выравнивания графика поставки жидкого металла из доменного цеха.

В технологическом процессе чугун из доменных печей вначале заливают в миксер. По мере необходимости чугун из миксера сливают в ковши. В ковшах металл развозят на дальнейшую обработку.

Предложен американским металлургом У. Джонсом (William R. Jones) в 1889 году (патент No. 404,414, от 4 июня 1889), как «method of mixing molten pig metal»

Принцип работы

Доменная печь работает непрерывно, в круглосуточном режиме. Но металл из доменных печей сливают через значительные промежутки времени. В среднем 4-20 раз в сутки. В некоторых случаях это делает поступление металла на дальнейшую переработку крайне неравномерным.

Другая сложность в неравномерности состава чугуна. Когда металл сливают из различных доменных печей, то оказывается, что состав чугуна значительно отличается по химическому составу, особенно в отношении кремния и серы. Вплоть до того, что при прямой отливке чугуна, поступающего непосредственно из печи, различный состав может наблюдаться даже в разных частях одной отливки (чушки). Раньше это вызывало большие неудобства и потери, а также делало невозможным производство сталей одной марки однородного состава.

Решением явилось создание миксера, куда сливается металл взятый из разных плавильных печей, или же из одной печи в разные периоды плавки.

Устройство

Неактивные и активные миксеры

Неактивный миксер (англ. inactive mixer)

В простейшем варианте миксер представляет собой сосуд, обычно цилиндрический или грушевидной (бочкообразной) формы.

Изнутри выложен жаропрочным кирпичом или другими видами огнеупорной футеровки, которая должна быть достаточной толщины, чтобы сохранить тепло и поддерживать металл в расплавленном состоянии. Толщина футеровки — около 70 см. Стойкость футеровки миксеров — примерно 1,5—2,5 года. Снаружи сосуд обшит листовым железом.

Неактивный миксер не обогревается или обогревается слабо. Чугун в нём только отстаивается.

В миксере может проходить экзотермическая реакция: FeS + Mn = MnS + Fe + Q, полезная для обессеривающего процесса. При этом Сульфид марганца всплывает в шлак на поверхность чугуна, так как малорастворим в металле.

Ёмкость миксеров обычно около 100—2500 тонн. Типовые миксеры в СССР изготовлялись ёмкостью 600 и 1300 тонн.

Активный миксер (англ. active mixer)

В более сложном варианте может использоваться активный миксер (форфришер^{[неизвестный термин]}). Активный миксер по конструкции является качающейся мартеновской печью большой ёмкости, а по технологии занимает промежуточное положение между неактивным миксером и мартеновской печью.

В активных миксерах чугун подогревается топливными горелками или индукционными нагревателями.

В активных миксерах из чугуна могут частично удаляются некоторые примеси, главным образом сера, кремний и марганец. Содержание фосфора и углерода практически не изменяется.

Ёмкость активных миксеров обычно составляет 200—600 тонн.

Активные миксеры не получили распространения в металлургических районах, где имеются естественные условия для выплавки стандартных чугунов нормального состава. По этой причине их нет в США и СССР. Широкое применение активные миксеры получили в Англии и на ряде заводов Германии.

Стационарные и передвижные миксеры

Миксеры бывают передвижные и стационарные.

Стационарные служат для накопления больших масс чугуна и для выравнивания температуры и химсостава.

Передвижные служат также для доставки чугуна от доменных печей в другие цеха на дальнейшую переработку (обычно либо в сталь, либо на разливочные машины).

Также имеются железнодорожные миксеровозы.

Ссылки

• http://myweb.tiscali.co.uk/steelworks/Steelworks Ravenscraig.htm
• https://web.archive.org/web/20160304235420/http://www.mifibu.sk/pdf/PM_RU.pdf Один их видов неактивных миксеров с достаточно подробным описанием.