Вакуумирование стали в ковше

Основное технологическое оборудование установки ковш-печь. Внепечная обработка стали с химическим нагревом в ковше. Технология обработки металла в камерных вакууматорах без использования кислорода. Сравнение различных способов вакуумирования металла.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 30.05.2020
Размер файла 824,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет металлургии и теплоэнергетики

Кафедра «Металлургия стали и сплавов»

Контрольная работа

по дисциплине «Основы инженерных знаний»

Выполнил

Самолётов В.В.

Руководитель

Жук В.Л.

Донецк 2020

Содержание

Введение

1. Обработка металла на установке ковш печь

1.1 Основное технологическое оборудование установки ковш-печь

1.2 Технология обработки металла на установке ковш-печь

1.3 Основные преимущества агрегата ковш-печь

2. Внепечная обработка стали с химическим нагревом в ковше

2.1 Процесс CAS-OB

2.2 Процесс HALT

2.3 Процесс IR-UT

2.4 Процесс REHeating

3. Вакуумирование стали в ковше

3.1 Конструкция камерных вакууматоров

3.2 Технология обработки металла в камерных вакууматорах без использования кислорода

3.3 Технология обработки металла в камерных вакууматорах с продувкой кислородом

3.4 Сравнительная характеристика различных способов вакуумирования металла

Список использованных источников

Введение

Качество стали - это постоянно действующий фактор, который на всех исторических этапах побуждал металлургов искать новые технологии и новые инженерные решения. Ограниченные возможности регулирования физических и физико-химических условий протекания процессов плавки в традиционных сталеплавильных агрегатах (конвертерах, дуговых, мартеновских и двухванных печах) привели к созданию новых сталеплавильных процессов, комплексных технологий, обеспечивающих получение особо чистых по содержанию нежелательных примесей марок стали.

В тех случаях, когда технологические операции, обеспечивающие получение металла требуемого качества, непосредственно в самом агрегате приводят к потере его производительности, их выполняют во вспомогательной емкости (ковше или др.), то есть переводят в разряд внепечной, или вторичной, металлургии. Основную цель вторичной металлургии можно сформулировать как осуществление ряда технологических операций в специальных агрегатах быстрее и эффективнее по сравнению с решением аналогичных задач в обычных сталеплавильных агрегатах быстрее и эффективнее по сравнению с решением аналогичных задач в обычных сталеплавильных печах. В настоящее время методами внепечной металлургии обрабатывают сотни миллионов тонн стали массового назначения. Установки для внепечной обработки имеются практически на всех заводах качественной металлургии. Обработке подвергают металл, выплавленный в мартеновских печах, дуговых печах и конвертерах.

1. Обработка металла на установке ковш печь

1.1 Основное технологическое оборудование установки ковш-печь

В сталеплавильных цехах отечественных и зарубежных металлургических заводов для доводки стали по температуре и химическому составу широко используются УКП (рисунок 1.1), которые позволяют выполнять различные виды внепечной обработки одновременно с электродуговым нагревом металла в ковше.

Схема установки ковш-печь: 1 - металловозная тележка; 2 - сталеразливочный ковш; 3 - трансформатор стенда электродугового нагрева; 4 - крышка стенда электродугового нагрева; 5 - бункер для подачи ферросплавов и лигатур; 6 - дозирующие весы; 7 - бункера ферросплавов и лигатур; 8 - пульт управления

Для обработки на УКП металл подают в ковшах, оборудованных шиберными затворами и 1 - 3 пористыми пробками для продувки расплава аргоном, которая необходима для выравнивания температуры и химического состава металла в объеме ковша. Рабочий слой футеровки ковша выполняют из основных формованных огнеупоров или тиксотропного корундошпинелидного бетона.

На металловозной тележке ковш транспортируют к стенду электродугового нагрева УКП и накрывают крышкой, которая уменьшает потери тепла при нагреве и обработке металла, создает безопасные условия работы, уменьшая разбрызгивание при подаче в ковш шлакообразующих и ферросплавов, защищает металл от окисления и насыщения газами и сбора отходящих газов. Крышку ковша современных УКП выполняют водоохлаждаемой. Она может быть выполнена в виде металлического кожуха с расположенными внутри него трубами водяного охлаждения или только из труб водяного охлаждения, вплотную прилегающих друг к другу. Для уменьшения потерь тепла на внутреннюю поверхность новой крышки наносят футеровку, а в процессе эксплуатации она покрывается слоем гарнисажа. В крышке имеются отверстия, через которые в ковш опускают графитовые электроды, подают ферросплавы и шлакообразующие.

Наиболее часто встречающиеся варианты конструкции УКП представлены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Варианты конструкции УКП

На рисунке 1.2а показана конструкция УКП со стационарной крышкой. При использовании установок такого типа ковш располагается на металловозной тележке, которая транспортирует его на позицию обработки и далее в зону выдачи ковша.

На рисунке 1.2 б показана конструкция УКП с двумя стационарными стендами. Установка ковшей на стенды и их снятие выполняется при помощи крана. Крышка и электроды (или только электроды) крепятся на вращающейся консоли. После окончания обработки одного из ковшей консоль поворачивается на 90о и начинается обработка ковша на другом стенде.

На рисунке 1.2в показана конструкция УКП, с двумя стационарными крышками. Для транспортировки ковшей используют две металловозные тележки, перемещающиеся по параллельным рельсовым путям. Электроды закреплены на вращающейся консоли, которая перед началом обработки следующего ковша поворачивается на 180о.

1.2 Технология обработки металла на установке ковш-печь

После доставки на позицию обработки ковш накрывают крышкой, при этом автоматически включается система отвода отходящих газов. Одновременно с опусканием крышки электроды раздельно опускают к поверхности расплава и начинают нагрев. Продолжительность этих операций составляет 1 минуту.

Нагрев металла на УКП обычно начинается на малой мощности. Это обеспечивает стабильное горение коротких дуг и быстрое расплавление ковшевого шлака. Старт на высокой мощности может привести к нестабильному горению дуг и сильной осцилляции (качанию) электродов. Причина возникновения осцилляции заключается в том, что к этому времени формирование жидкого ковшевого шлака еще не завершилось. Твердые куски флюсов движутся по поверхности расплава и попадают в зону горения дуги.

В первом периоде нагрева обычно решаются задачи усреднения химического состава и температуры металла в ковше, а также формирования жидкого ковшевого шлака высокой основности с минимальным содержанием оксидов железа и марганца. Для этого используют присадки флюсов и обработку шлака раскислителями (алюминием, карбидом кальция, углеродсодержащими материалами и др.). В первом периоде нагрева возможна также подача в ковш ферросплавов.

В рассматриваемом случае через 3 минуты после начала нагрева питание отключили, провели замер температуры и отбор 1-й пробы металла для химического анализа, после чего продолжили нагрев.

После 8 минут нагрева питание отключили и в течение 1 минуты провели гомогенизацию металла. Затем повторно провели замер температуры, отобрали 2-ю пробу металла для химического анализа и возобновили нагрев. В начале второго периода нагрева в течение 1 минуты в металл были поданы корректирующие добавки ферросплавов, после чего нагрев продолжался в течение 7 минут.

После отключения питания расход аргона увеличили до 400 нл/мин и в течение 3 минут проводили десульфурацию, перемешивая металл с ковшевым шлаком. Затем в течение 2 минут проводили гомогенизацию металла при расходе аргона 100 нл/мин.

После этого провели замер температуры и отобрали 3-ю пробу металла.

После отбора 3-й пробы в течение 5 минут проводилась «мягкая» продувка металла аргоном с расходом 75 нл/мин, в ходе которой решалась задача рафинирования металла от неметаллических включений. Затем подачу аргона прекратили и в течение 2 минут металл обрабатывали кальцийсодержащей порошковой проволокой.

Через 2 минуты после ввода порошковой проволоки ковш был отправлен на разливку.

1.3 Основные преимущества агрегата ковш-печь

Наличие в сталеплавильном цехе УКП позволяет:

· уменьшить время между выпусками металла из сталеплавильных агрегатов, увеличить их производительность и снизить себестоимость стали;

· избежать избыточного перегрева металла на выпуске;

· повысить усвоение раскислителей и легирующих;

· контролировать изменение химического состава стали в заданных узких пределах;

· проводить глубокую десульфурацию металла;

· обеспечить высокую чистоту стали по неметаллическим включениям;

· отправлять металл на разливку с оптимальной температурой;

· использовать УКП в качестве промежуточной емкости, которая позволяет избежать возврата металла при возникновении аварийной ситуации на МНЛЗ, без каких-либо ограничений по времени.

2. Внепечная обработка стали с химическим нагревом в ковше

2.1 Процесс CAS-OB

Схема разработанного фирмой «Ниппон стил Корпорэйшн» (Япония) процесса CAS-OB (Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling - Oxygen Blowing) показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема процесса CAS-OB

Обработка металла проводится в ковшах, оборудованных шиберными затворами и пористой пробкой для продувки металла аргоном.

Оборудование для реализации процесса состоит из колокола, закрепленного на подвижной консоли. К верхней части колокола присоединен патрубок, который служит для подачи внутрь колокола ферросплавов и отвода отходящих газов в систему газоочистки. Конструкция патрубка позволяет также опускать внутрь колокола манипуляторы для отбора проб, измерения температуры металла и активности растворенного в нем кислорода, кислородную фурму для химического нагрева металла, а также фурму для инжектирования в металл порошкообразных десульфураторов и CaSi.

Колокол состоит из двух частей. Верхнюю его часть футеруют только изнутри, нижнюю - изнутри и снаружи. Футеровку колокола обычно выполняют наливной из высокоглиноземистых масс, усиленных 2% игл из нержавеющей стали. Эти же материалы применяют для футеровки кислородной фурмы и фурмы для продувки металла аргоном, которая применяется, когда не удается подать его в металл через пористую пробку.

Срок службы футеровки верхней части колокола составляет 400 - 600 плавок, нижней части колокола - 50 - 150 плавок, кислородной фурмы - 100 мин., фурмы для продувки металла аргоном - 150 мин.

Сообщается также об успешном использовании для футеровки нижней части колокола хромомагнезитового кирпича.

После доставки ковша на позицию обработки начинают продувку металла аргоном через пористую пробку в днище ковша и визуально контролируют наличие продувки. Одновременно измеряют высоту свободного борта ковша и рассчитывают перемещение колокола, нижний торец которого должен погружаться в металл на 200 мм, измеряют температуру металла и активность растворенного в нем кислорода.

Перед погружением колокола расход аргона увеличивают до 500 нл/мин. При этом поверхность металла в зоне пятна продувки оголяется. На свободную от шлака поверхность металла опускают колокол и, после погружения его в расплав на требуемую глубину, расход аргона уменьшают до 300 нл/мин.

На свободную от шлака поверхность металла внутри колокола подают необходимое для раскисления металла количество гранулированного алюминия, после чего в течение 4 - 5 минут проводят гомогенизацию металла. После этого расход аргона уменьшают до 200 нл/мин, отбирают пробу и измеряют температуру металла.

По результатам замера температуры рассчитывают необходимое для химического нагрева металла количество алюминия и расход кислорода, удельные расходы которых при расчетной скорости нагрева 11оС/мин. составляют соответственно 0,03 кг/(т*оС) и 0,025 нм3 /(т*оС).

Нагрев металла обычно совмещают с ожиданием результатов химического анализа. В ходе нагрева одновременно с вдуванием кислорода внутрь колокола непрерывно подают гранулированный алюминий. Фактическая скорость нагрева металла составляет 10оС/мин., что несколько ниже расчетной. Это отличие обусловлено потерей тепла металлом в промежутках между замерами температуры.

Сведения о точности управления температурой металла при химическом нагреве представлены на рисунке 2.2.

Точность управления температурой металла в процессе CAS-OB Рисунок 2.2

Сообщается, что повышение температуры металла на 90оС и более не вызывает затруднений. Однако, для повышения стойкости футеровки колокола нагрев металла рекомендуется вести поэтапно, увеличивая температуру в каждом из периодов нагрева не более чем на 30оС. При образовании большого количества Al2O3 в ковш вводят дополнительное количество извести.

По окончанию нагрева измеряют температуру металла. После получения результатов анализа расход аргона увеличивают до 300 нл/мин и вводят на поверхность металла внутри колокола корректирующие присадки ферросплавов. После подачи ферросплавов в течение 5 минут проводят гомогенизацию расплава.

По окончанию гомогенизации расход аргона уменьшают до 200 нл/мин, отбирают пробу и измеряют температуру металла. Если на основании результатов замера установлено, что дополнительная корректировка температуры металла не требуется, подачу аргона прекращают и поднимают колокол. сталь ковш вакуумирование металл

2.2 Процесс HALT

Схема процесса HALT (Heating Advanced Ladle Treatment) представлена на рисунке 2.3.

Схема процесса HALT Рисунок 2.3

Способ нагрева металла в процессе HALT сходен с тем, который используется в процессе CAS-OB. Однако технологические возможности установок HALT значительно выше, предусмотрена возможность подачи в ковш шлакообразующих и десульфурации металла ковшевым шлаком, ввода порошковой проволоки и др.

2.3 Процесс IR-UT

Процесс IR-UT (Injection Refining Up-Temperature) разработан фирмой «Самитомо метал индастриз» (Япония). Он реализуется при помощи простого оборудования, которое можно разместить на существующих УДМ. Схема процесса представлена на рисунке 2.4.

Схема процесса IR-UT Рисунок 2.4

Для продувки металла аргоном вместо пористой пробки используют фурму. При этом особое внимание следует уделять тому, чтобы поток всплывающих пузырей аргона не выходил за пределы погружаемого в металл патрубка.

Нагрев металла ведут путем продувки кислородом через опускаемую сверху внутрь патрубка кислородную фурму с одновременной подачей алюминия. Сообщается, что эта технология обеспечивает несколько меньшую скорость нагрева, чем процессы CAS-OB и HALT.

2.4 Процесс REHeating

Схема разработанного на «Безлехем стил» (США) процесса REHeating (Reactive Element Heating), реализация которого на существующих УДМ требует минимальных капитальных вложений, показана на рисунке 2.5.

Схема процесса REHeating Рисунок 2.5

При использовании этого способа продувку металла кислородом ведут в открытом ковше с одновременным вводом алюминиевой проволоки. При этом скорость нагрева составляет 5,6оС/мин (10оF/мин).

3. Вакуумирование стали в ковше

3.1 Конструкция камерных вакууматоров

Для дегазации и обезуглероживания стали в ковше используют камерные вакууматоры (VD-процесс, VD), которые состоят из вакуумной камеры и крышки. При этом крышка или камера должны быть выполнены подвижными. Уплотнение между камерой и крышкой осуществляется с помощью кольца из резины или пластмассы, причем уплотняемые поверхности, как правило, имеют водяное охлаждение.

Наибольшее распространение получили вакууматоры с подвижной крышкой (рисунок 3.1).

Схема камерного вакууматора с подвижной крышкой Рисунок 3.1

Цилиндрическая вакуумная камера обычно расположена в яме. Внутри камеры находится стенд для установки сталеразливочного ковша, а также аварийные ямы, объем которых соответствует объему металла в ковше. Установка ковша на стенд и снятие его после дегазации осуществляется краном. В верхней части камеры расположен патрубок, соединенный с вакуумными насосами.

Удерживающие крышку металлоконструкции смонтированы на тележке, которая по рельсам перемещается над вакуумной камерой. Крышка поднимается и опускается при помощи гидравлических цилиндров или системы лебедок. На крышке монтируются бункера с вакуумными шлюзами, позволяющие вводить в ковш раскислители и легирующие во время вакуумной обработки. Кроме того, на крышке имеется гляделка для визуального или с помощью телевизионной камеры наблюдения за расплавом в ковше, шлюзы для отбора проб и замера температуры и др. Для интенсификации обезуглероживания и химического нагрева металла (процессы VD-OB, VOD) на крышке может также быть смонтирована водоохлаждаемая кислородная фурма с устройством для ее перемещения.

Внутренняя поверхность камеры, а также аварийные ямы футерованы шамотным кирпичом. На наружную поверхность стенда сталеразливочного ковша наносят футеровку из высокоглиноземистых масс. Для защиты от выплесков и теплового излучения на внутреннюю поверхность крышки также наносят футеровку из высокоглиноземистых масс. Кроме того, между крышкой и верхней частью ковша могут быть дополнительно установлены защитные экраны различной конструкции.

Вакуумирование металла ведут в ковшах с основной или высокоглиноземистой футеровкой, оборудованных 1 - 3 пористыми пробками для перемешивания расплава продувкой аргоном. Учитывая возможное вспенивание металла и шлака при вакуумировании, обычно используют ковши большей вместимости, чем та, которая соответствует массе обрабатываемого металла. Высота свободного борта ковша должна составлять 0,9 - 1,2 м.

Размеры вакуумной камеры определяются возможностью беспрепятственной установки и извлечения ковша. Это требует достаточно большого свободного пространства между ковшом и внутренними стенками камеры. Большие объемы вакуумных камер являются одной из главных причин, в силу которых продолжительность цикла обработки в процессе VD обычно на 5 - 10 минут больше, чем процессе RH.

3.2 Технология обработки металла в камерных вакууматорах без использования кислорода

Обычно нераскисленный металл выпускают в хорошо прогретый ковш с основной футеровкой. Во время выпуска проводятся мероприятия, направленные на предотвращение попадания в ковш печного шлака, и присадка шлакообразующих. Если вакуумная обработка выполняется с целью дегазации и корректировки химического состава стали, по ходу выпуска в ковш вводят раскислители и легирующие. Если главной задачей вакуумирования является обезуглероживание расплава, присадка ферросплавов в ковш по ходу выпуска не проводится.

При обработке металла на установках VD с подвижной крышкой основные технологические операции выполняются в следующей последовательности.

Ковш транспортируют к вакууматору и устанавливают на стенд внутри вакуумной камеры. Подключают систему подачи аргона. После начала продувки визуально контролируют нормальную работу пористых пробок. Одновременно контролируют высоту свободного борта ковша и отбирают пробу металла для химического анализа.

Устанавливают транспортирующую крышку тележку над вакуумной камерой, накрывают камеру крышкой и поочередно включают вакуумные насосы.

Во время откачки камеры металл начинает кипеть. При обработке конструкционной и подшипниковой стали в нераскисленном состоянии кипение металла начинается при понижении давления до 80 - 65 кПа, при дальнейшей откачке интенсивность кипения постепенно увеличивается. Наиболее интенсивное кипение наблюдается при давлении 4 - 1,5 кПа, после чего интенсивность кипения постепенно уменьшается. При вакуумировании частично раскисленного металла (0,15% Si и 0,005% Al) заметное кипение начинается только при достижении давления 30 кПа, а при давлении 15 кПа кипение начинает затухать.

Имеются также сообщения о том, что и при вакуумировании раскисленной алюминием стали может иметь место вспенивание шлака в результате взаимодействия оксидов железа в шлаке с растворенным в металле углеродом (подшлаковое кипение).

Поэтому во время откачки через гляделку вакуумной камеры следят за поведением металла и шлака в ковше. Скорость откачки регулируют в зависимости от интенсивности кипения. В отдельных случаях, чтобы предотвратить чрезмерное вспенивание металла и перелив его через край ковша, используют напуск в вакуумную камеру аргона или азота.

Чтобы уменьшить вероятность вспенивания шлака во время откачки камеры при обработке раскисленной алюминием стали рекомендуют следующие мероприятия: вдувание аргона расходом 0,2 - 0,5 нл/(т*мин), быстрая откачка, добавки извести для загущения шлака.

При давлении в камере менее 300 Па расход аргона постепенно увеличивают для эффективной дегазации.

Продолжительность дегазации зависит от времени, необходимого для понижения содержания водорода, азота и углерода до требуемого уровня. В заключительной части обработки на основании данных химического анализа ранее отобранной пробы корректируют состав металла присадкой раскислителей и легирующих, после чего проводят гомогенизацию металла.

Когда обработка закончена, поочередно отключают эжекторы и заполняют камеру воздухом до атмосферного давления. Затем отключают подачу аргона и, если требуется, через отверстие в крышке вводят в сталь кальцийсодержащую порошковую проволоку. Проводят отбор пробы металла для химического анализа и замер температуры. Поднимают крышку вакуумной камеры и перемещают тележку в нерабочее положение. Ковш извлекают из камеры и отправляют на разливку.

Если главной задачей обработки является удаление водорода, обработку рекомендуют вести под шлаком повышенной вязкости, который при продувке металла аргоном оттесняется к стенкам ковша. Открытая поверхность металла должна составлять около 70% площади сечения ковша. Сообщается, что при давлении в камере в момент окончания обработки 100 Па в течение 9 - 10 минут от начала откачки содержание водорода в металле может быть понижено в среднем от 6,7 ppm до 1,5 - 2,0 ppm.

При наличии в ковше высокоосновного шлака содержание серы в металле в процессе VD может быть понижено от 0,010 - 0,020 до 0,001 - 0,005%. Эффективному использованию десульфурирующей способности шлака способствует высокая интенсивность перемешивания его с металлом при продувке аргоном в вакууме. Однако, высокая степень десульфурации металла достигается только при низкой окисленности шлака. В качестве примера на рисунке 3.2 показана зависимость степени десульфурации раскисленной алюминием низколегированной стали от суммарного содержания в шлаке FeO, MnO и Cr2O3.

Зависимость степени десульфурации стали в процессе VD от содержания оксидов в шлаке. Рисунок 3.2

Обязательным условием эффективного удаления азота при вакуумировании является низкое содержание в металле серы и кислорода, которые, являясь поверхностно-активными веществами, уменьшают скорость массопередачи азота через границу раздела фаз. В качестве примера, подтверждающего это положение, на рисунке 3.3 показана зависимость концентрации азота в раскисленной алюминием низколегированной стали от общего содержания кислорода после вакуумирования в 100-т ковше.

Влияние содержания кислорода на концентрацию азота в стали после вакуумирования. Рисунок 3.3

3.3 Технология обработки металла в камерных вакууматорах с продувкой кислородом

Последовательность технологических операции при обработки метала в камерных вакууматорах с продувкой кислородом (процесс VD-OB) и без продувки в целом сходна. Различия заключаются в следующем.

При получении стали с ультранизким содержанием углерода концентрация его в металле на выпуске из сталеплавильного агрегата может находиться в пределах 0,05 - 0,06%.

Во время откачки камеры при давлении 25 кПа начинают подачу кислорода в металл для ускоренного обезуглероживания. При этом наблюдают за поведением металла в ковше. При чрезмерной интенсивности кипения металла давление в камере увеличивают до тех пор, пока кипение не утихнет. После достижения давления 100 Па расход аргона увеличивают и в течение примерно 4 минут ведут интенсивную продувку для глубокого обезуглероживания.

Процесс VD-OB также может быть эффективно использован для повышения температуры стали за счет тепла экзотермической реакции между кислородом и алюминием. Как и в процессе RH-KTB могут быть использованы два способа нагрева металла: прямой химический нагрев и нагрев с переокислением.

При прямом химическом нагреве перед продувкой кислородом в раскисленную алюминием сталь вводят дополнительное количество алюминия, которое обеспечивает требуемое повышение температуры металла.

При химическом нагреве с переокислением продолжительность продувки кислородом увеличивают для переокисления нераскисленного металла, после чего измеряют активность кислорода в металле и вводят алюминий. Так как возможности переокисления металла ограничены, подъем температур при таком способе обработки обычно не превышает 25оС. При необходимости более высокого нагрева выполняют несколько циклов продувки металла кислородом с последующим вводом алюминия.

3.4 Сравнительная характеристика различных способов вакуумирования металла

Особенности процессов RH и VD представлены для сравнения в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Сравнительная характеристика процессов RH и VD

Ранее отмечалось также, что производительность установок RH выше, чем установок VD. Усвоение раскислителей и легирующих в процессе RH выше, чем в процессе VD. Например, усвоение алюминия при подаче на чистую поверхность металла в камере установки RH составляет 70 - 80%. На установках VD его величина обычно составляет 25 - 60% из-за интенсивного перемешивания металла со шлаком, содержащим FeO и MnO. Поэтому на установках RH точность доводки металла по химическому составу выше.

В последние годы наметилась тенденция к использованию для вакуумирования стали комбинированных агрегатов. Примером может служить показанный на рисунке 3.5 агрегат фирмы «Поско», введенный в эксплуатацию в 2005 г. в Гванъянге (Корея).

Схема комбинированного агрегата для вакуумирования стали. Рисунок 3.5

Он включает установку RH, конструкция которой предусматривает возможность продувки кислородом сверху и быстрой замены корпуса, и установку VD. Каждая из установок имеет собственный вакуумный насос и систему подачи ферросплавов.

Сочетание быстрого обезуглероживания и химического нагрева металла на установке RH с возможностью десульфурации и удаления азота в процессе VD позволило организовать производство стали с предельно низким содержанием углерода, фосфора, серы и азота. Средняя производительность комплексного агрегата 20 ковшей в сутки.

Список использованных источников

1. Григорьев В.П. Конструкции и проектирование сталеплавильного производства /., Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров, Л.И. Никольский. - Москва: "МИСИС", 1995.-562 с.

2. Явойский В.И Металлургия стали: Учебник для вузов /., Кряковский Ю.В., Григорьев В.П. п др.- Москва: Металлургия, 1983.-584 с.

3. Бигеев A.M. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. Бигеев В.А. Учебник для вузов, 3-е изд. переработанное и дополненное. Магнитогорск: МГТУ, 2000.-544 с

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Установки без принудительного перемешивания, с электромагнитным перемешиванием в ковше и с дополнительным подогревом металла. Вакуумирование стали в ковше. Порционный и циркуляционный способы вакуумирования. Комбинированные методы обработки металла.

    курсовая работа [31,1 K], добавлен 15.06.2011

  • Задача установки печи-ковша. Расчет параметров продувки металла в ковше аргоном через пористые пробки. Установка сталевоза со стальковшом. Системы подачи ферросплавов и шлакообразующих. Формирование рафинировочного шлака. Химический состав готовой стали.

    курсовая работа [116,6 K], добавлен 21.11.2012

  • Конструкция здания электросталеплавильного цеха. Вакуумная обработка стали в ковше. Расчет дуговых электросталеплавильных печей для производства 1,4 млн.т шарикоподшипниковой и конструкционной марок стали в год. Оборудование раздаточного пролета.

    курсовая работа [3,7 M], добавлен 20.05.2011

  • Печь-ковш состоит из камеры, установленной на самодвижущейся тележке, и вакуумного трубопровода в стационарном своде. Агрегат внепечной обработки предназначен для скачивания шлака, электродугового подогрева, вакуумирования и перемешивания металла.

    реферат [400,3 K], добавлен 20.06.2010

  • Выбор и обоснование футеровки сталеразливочного ковша. Выбор дутьевых продувочных устройств. Расчет основных параметров обработки стали: раскисление и легирование; процесс десульфурации стали в ковше. Технологические особенности внепечной обработки стали.

    курсовая работа [423,1 K], добавлен 21.04.2011

  • Понятие вакуумирования и область его применения. Характеристика способов вакуумирования стали: струйное, порционное и циркуляционное вакуумирование, в установках ковшевого вакуумирования. Сравнительная характеристика установок внепечной обработки стали.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.01.2016

  • Обоснование параметров сталеразливочного ковша. Расчет параметров обработки стали. Определение снижения температуры металла. Расчет количества и состава неметаллических включений. Параметры вакуумной камеры. Обработка металла на установке "Ковш-печь".

    курсовая работа [229,0 K], добавлен 29.10.2014

  • Конструкция сталеразливочных ковшей. Характеристика устройства для регулирования расхода металла и установок для продувки стали инертным газом. Вакуумирование металла в выносных вакуумных камерах. Продувка жидкого металла порошкообразными материалами.

    реферат [987,2 K], добавлен 05.02.2016

  • Устройство доменной сталеплавильной печи. Подача и нагрев дутья. Продукты доменной плавки. Технология выплавки стали в электродуговых печах. Внепечная обработка металла на участке ковш-печь. Непрерывная разливка стали для отливки блюмов и слябов.

    отчет по практике [3,1 M], добавлен 12.10.2016

  • Комбинированные способы внепечной обработки стали, используемые технологические приемы и оценка их практической эффективности. Агрегаты, используемые в процессе внепечной обработки стали: электродуговой подогрев, ковш-печь, установки с вакуумированием.

    реферат [431,0 K], добавлен 28.04.2014

  • Процесс работы машин непрерывного литья заготовок из стали. Цели применения промежуточных ковшей, предъявляемые к ним требования. Методы измерения уровня жидкого металла. Конструкция и принцип действия радарного датчика Accu-Wave, расчет его погрешности.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.06.2012

  • Обоснование строительства кислородно-конвертерного цеха ОАО "ММК". Производственная структура отделения ковшевой обработки стали. Конструкция агрегата "печь-ковш" и установки циркуляционного вакуумирования стали. Автоматизация производственных процессов.

    дипломная работа [788,6 K], добавлен 22.11.2010

  • Классификация и маркировка стали. Характеристика способов производства стали. Основы технологии выплавки стали в мартеновских, дуговых и индукционных печах. Универсальный агрегат "Conarc". Отечественные агрегаты ковш-печь для внепечной обработки стали.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 11.08.2012

  • Обеспечение качества стали для изготовления отливок в условиях конкуренции на мировых рынках. Химический состав стали 20. Технологические операции, производимые на агрегате "ковш-печь". Типичная конструкция установки. Расчет геометрических размеров.

    реферат [719,8 K], добавлен 21.03.2013

  • Характеристика продукции, выпускаемой заводом. Устройство и технические характеристики дуговой сталеплавильной печи, агрегата внепечной обработки стали "ковш-печь", рудно-термические электропечи средней и малой емкости. Описание процесса плавки металла.

    реферат [1,0 M], добавлен 19.11.2014

  • Различные режимы термомеханической обработки стали. Поверхностное упрочнение стальных деталей. Закалка токами высокой частоты. Газопламенная закалка и старение металла. Обработка стали холодом. Упрочнение металла методом пластической деформации.

    презентация [546,9 K], добавлен 14.10.2013

  • Основные способы производства стали. Конвертерный способ. Мартеновский способ. Электросталеплавильный способ. Разливка стали. Пути повышения качества стали. Обработка жидкого металла вне сталеплавильного агрегата. Производство стали в вакуумных печах.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.01.2005

  • Виды деятельности конвертерного цеха: вакуумирование, производство транспортного металла и осевой заготовки. Специфика изготовления колес и бандажей в прокатном цеху. Технология внепечной обработки стали на Нижнетагильском металлургическом комбинате.

    отчет по практике [299,8 K], добавлен 25.05.2014

  • Характеристика заданной марки стали и выбор сталеплавильного агрегата. Выплавка стали в кислородном конвертере. Материальный и тепловой баланс конвертерной операции. Внепечная обработка стали. Расчет раскисления и дегазации стали при вакуумной обработке.

    учебное пособие [536,2 K], добавлен 01.11.2012

  • Механические свойства стали при повышенных температурах. Технология плавки стали в дуговой печи. Очистка металла от примесей. Интенсификация окислительных процессов. Подготовка печи к плавке, загрузка шихты, разливка стали. Расчет составляющих завалки.

    курсовая работа [123,5 K], добавлен 06.04.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.