Состояние и перспективы развития внепечной обработки стали в России

  Ёмкость конвертера 125 т.

  В графической части представлен порционный вакууматор.

 
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. Обоснование параметров сталеразливочного  ковша

  Выход годной стали до раскисления – M_Ме^{п/д раск} = 91,55 т.

    т, следовательно, выбираем ковш ёмкостью 130т.  

  Рис. 1 - Основные размеры кожуха 130-т сталеразливочного  ковша

1.1 Выбор и обоснование  футеровки сталеразливочного  ковша

  С пуском агрегата ковш-печь ужесточились требования к футеровке ковшей по металло- и шлакоустойчивости, теплопотерям, температуре футеровки перед приёмом плавки.

  В данном курсовом проекте предлагаю  использовать конструкцию футеровки 130 – т ковша разработанную и усовершенствованную на Магнитогорском металлургическом комбинате.[8]

 

  

  Рис. 2

 

 

1.2 Выбор дутьевых  продувочных устройств

  Наиболее  преимущественным (простота устройства, отсутствие дополнительных огнеупорных  материалов) способом продувки является продувка металла через шиберный затвор.

  Газ вводят через металлическую трубку-фурму  диаметром 8-16 мм, вставленную в выпускные  отверстия деталей шиберного  затвора. По окончанию продувки подвижная  плита устанавливается в положение  «закрыто» и при этом она перерезает трубку фурму.

 
2. Расчет основных параметров обработки  стали  

2.1 Расчёт раскисления и легирования

  Для данного расчета при выплавке стали марки 12ГС принят следующий  угар элементов раскислителей: углерода – 15%; марганца – 15%; кремния – 20%; хрома - 10. Угар алюминия условно принимаем равным 100%, а расход его зависит от марки выплавляемой стали. В данном расчете расход алюминия принят равным 0,030%.

  В таблице 2 приведен принятый состав ферросплавов.

  Таблица 2 – Состав примененных ферросплавов 
 

  Среднезаданное содержание элементов в рассчитываемой стали 30Х принято равным: [Mn]=0,55% , [Si]=0,27%, [Cr]=0,9

  Необходимое количество каждого ферросплава  определяется по формуле:

  М_раск =   кг,

  где М_ст – выход жидкой стали в конце продувки, кг;

  [%Э]_гот.ст. – содержание соответствующего элемента в готовой стали, %;

  [%Э]_{пер.раск} – содержание соответствующего элемента перед раскислением, %;

  [%Э]_{ферроспл.} – содержание соответствующего элемента в ферросплаве, %.

  М_FeSi =   = 0,687 кг.

  М_FeМп =   = 0,523 кг

    

2.2 Расчёт процесса  десульфурации стали в ковше  

Расчет  процесса десульфурации cтaлu в ковше ТШС

  Химический  состав ТШС:

  СаО = 50%

  А1₂О₃ = 36%

  SiO₂ = 10%

  MgO = 3%

  MnO = 0%

  Расход  ТШС 10 кг/т стали. Необходимое количество ТШС:  т.

  Mп_гот.ст. =0,542% , угар 20%

  Si_гот.ст. =0,289% , угар 20%

  А1_гот.ст. =0,03% , угар 100%  

  Таблица 3 – Состав печного шлака

 

  Принимаем, что в ковш попадает 5 % печного  шлака

  Таблица 4 – Количество оксидов образующихся при раскислении стали

  Таблица 5 - Изменение состава рафинировочного  шлака

  Состав  конечно шлака:

  CaO= ×100=32,449%; SiO₂= ×100=14,465%;

  MnO= ×100=4,846%; Al₂O₃= ×100=21,28%;