Для виконання практичних робіт

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Для виконання практичних робіт

З дисципліни “Нові процеси

виробництва сталі ”

для студентів спеціальності 5.05040103

“Виробництво сталі і феросплавів”

 

Алчевськ

 

Розробила: О.І. Савельєва – викладач

 

 

Рецензент: О.М Присяжнюк – викладач вищої категорії

 

 

Затверджено: Л.І. Пономаренко – заст.директора з НР, голова методичної ради

 

Розглянемо та схвалено на засіданні предметної комісії металургійних дисциплін

Протокол №__________

від "___" ______________ 2011р.

голова комісії _________ О.М. Проскуріна

ЗМІСТ:

Вступ
Практична робота № 1. Розрахунок матеріального балансу десульфурації чавуну магнієвими гранулами у струмені інертного газу.
Практична робота №2. Розрахунок десульфурації чавуну механічними мішалками на УДЧ.
Практична робота № 3. Розрахунок десиліконізації чавуну на устрою десульфурацфї чавуну (з додатковим пристроєм).
Практична робота № 4. Конверторна плавка, бракує вуглецю на повальці. Конверторна плавка, надлишек вуглецю у металі.
Практична робота № 5. Розрахунок спокійної сталі на устрою ківш- пічі. Розкислення низьколегованої сталі на вакууматорі.
Практична робота № 6. Побудова графіка зміни вмісту хімічних елементів в металі в окислювальному періоді плавки у конверторі комбінованого дуття.
Практична робота № 7. Розрахунок додаткової дусульфурації сталі порошковим дротом в вакууматорі
Практична робота № 8. Розрахунок зневуглецюванням сталі на вакууматорі
Практична робота № 9. Відхилення від технології мартенівської плавки, бракує вуглецю по розплавленню метало шихти.
Практична робота № 10. Відхилення від технології мартенівської плавки, зайвий вуглець.
Література

ВСТУП

 

Металургійна промисловість України є основою розвитку машинобудування, металообробки та будівництва. Сучасна чорна металургія становить матеріальну базу всього комплексу важкої індустрії країни. Чорна металургія впливає на розвиток усіх галузей господарства, є найголовнішим споживачем палива, електроенергії та води. Вона охоплює видобуток, збагачення та агломерацію залізних, марганцевих та хромітових руд, виробництво чавуну, доменних феросплавів, сталі та прокату, вогнетривів, металів промислового значення, видобуток допоміжних матеріалів.

Чорна металургія з новим технічним циклом виробництва є важливим чинником створення промислових і економічних районів. Супутніми до неї є галузі промисловості, що використовують відходи від виплавляння чавуну й коксування вугілля, відходи від теплової енергетики і металомісткого машинобудування. Потреба в раціональному використанні праці жінок у металургійних регіонах України зумовлює розвиток тут легкої і харчової промисловості. Металургія стимулює розвиток видобутку залізної руди та кам’яного вугілля.

Характерним для чорної металургії є високий рівень концентрації виробництва: 98% чавуну та 97% сталі виробляється на підприємствах з річним виплавлянням понад 1 млн. тон. За рівнем концентрації виробництва чорних металів Україна посідає одне з перших місць у світі.

Сучасний рівень розвитку чорної металургії забезпечує власні потреби України, а також потреби ряду країн Європи та Америки. Діапазон виробництва готової продукції досить широкий і задовольняє переважно всі потреби машинобудування й та металообробної промисловості України.

У перспективі стратегічним напрямом розвитку металургійного комплексу України буде системна реструктуризація галузі з орієнтацією на кон’єктуру внутрішнього та зовнішнього ринків. Передбачається продовжити будівництво об’єктів металургійного комплексу, спроможних збільшити експортний потенціал галузі.

Практична робота №1

Тема: Розрахунок матеріального балансу десульфурації чавуну магнієвими

гранулами у струменю інертного газу.

Ціль: відпрацювати методику розрахунку.

Завдання:

1. Потрібно понизити зміст сірки в чавуні в 7 разів (взяти вміст сірки у чавуні з

розрахунку курсового, або за завданням дипломного проекту)

2. Прорахувати кількість десульфуруючого реагенту

3. Прорахувати десульфуруючу здатність реагенту.

4. Прорахувати кінцевий вміст сірки у чавуні.

 

Висновки:

Обґрунтувати доцільність використання цієї технології для умов побудови

конвертерного комплексу.

 

Теоретична частина

Найбільш ефективними способами позадоменної десульфурації чавуну є вико-ристання магнію і кальцію у вигляді гранул в середовищі інертного газу, введенням десульфуруючого реагенту порошковою проволокою, або розмішуванням реагенту механічними мішалками за японською технологією.

Згідно плану будівництва конвертерного комплексу устрій десульфурації чавуну оснащається пристроєм вдування в метал десульфуруючих реагентів у середовищі інертного газу азоту.

У світовій практиці використовуються як десульфуратори силікокальцій, карбід кальцію, вапно, магній, плавиковий шпат і їх суміші.

По витратам для звязування одиниці сірки магній займає перше місце порівня- но з іншими десульфураторами. Перевагами також є незначна кількість шлаку, який утворюється на поверхні металу. Сульфид магнію є дуже міцна сполука і внаслідок низької щільності він легко видаляється в шлак.

Реакція десульфурації чавуну магнієм протікає з виділенням тепла, тому втра-ти температури металу при обробці магнієм у струмені інертного газу незначні.

Магній має низьку щільність, що створює проблему введення його в метал, та-кож внаслідок низкої температури кипіння магнію утворюється великий об’єм маг-нієвого пару: 1 кг магнію дає 22,4: 24,32 = 0,92м³ пару, т.ч. збільшується об’єм магнію у 6 разів, що викликає небезпеку викидів і виділення великої кількості пару.

Також використовується комбінована система десульфурації: спочатку обробка силікокальцієм у струміню інертного газу, а потім введення порошкової проволо-ки на основі магнію.

 

Практична робота №2

Практична робота №3

Література

1. В.В.Лунев Сера и фосфор в стали. М: Металлургия 1988.- 256с.

2. Ковшевая доводка стали. В.А.Вихлевчук Дн: Системные технологии 2000-

190с.

3. Металлургическая и горнорудная промышленность. №.6 2006г.

4. Черная металлургии России и стран СНГ в 21 веке №3 94г.

 

Додаток

Данні для розрахунку практичної роботи №3

Варіант	Зміст чавуну до десиліконізації	Зміст чавуну після десиліконізації
С	Мn	Si	S	P	С	Мn	Si	S	P
	4,22	0,66	0,99	0,013	0,11	4,10	0,55	0,50	0,013	0,11
	4,32	0,65	0,98	0,014	0,12	4,10	0,54	0,50	0,014	0,12
	4,31	0,67	0,97	0,014	0,11	4,10	0,54	0,50	0,014	0,11
	4,34	0,68	0,98	0,013	0,11	4,10	0.53	0,50	0,013	0,11
	4,33	0,67	0,99	0,014	0,12	4,10	0,54	0,50	0,014	0,12
	4,30	0,65	0,98	0,013	0,12	4,10	0,55	0,50	0,013	0,12
	4,29	0,66	0,97	0,013	0,11	4,10	0,56	0,50	0,013	0,11
	4,29	0,66	0,97	0,013	0,11	4,10	0,57	0,50	0,013	0,11
	4,33	0,68	0,98	0,012	0,12	4,10	0,55	0,50	0,012	0,12
	4,32	0,69	0,99	0,013	0,11	4,10	0,55	0,50	0,013	0,11
	4,32	0,66	0,95	0,013	0,12	4,10	0,53	0,50	0,013	0,12
	4,33	0,66	0,98	0,012	0,11	4,10	0,56	0,50	0,012	0,11
	4,32	0,67	0,89	0,015	0,11	4,10	0,54	0,50	0,015	0,11
	4,32	0,67	0,98	0,013	0,11	4,10	0,53	0,50	0,013	0,11
	4,32	0,67	0,95	0,012	0,12	4,10	0,55	0,50	0,012	0,12
	4,33	0,68	0,96	0,013	0,12	4,10	0,55	0,50	0,013	0,12
	4,33	0,69	0,96	0,013	0,12	4,10	0,55	0,50	0,013	0,12
	4,34	0,67	0,97	0,012	0,12	4,10	0,55	0,50	0,012	0,12
	4,34	0,68	0,98	0,013	0,12	4,10	0,55	0,50	0,013	0,12
	4,35	0,66	0,99	0,013	0,12	4,10	0,55	0,50	0,013	0,12
	4,35	0,65	0,99	0,012	0,12	4,10	0,55	0,50	0,012	0,12
	4,29	0,65	0,98	0,013	0,12	4,10	0,56	0,50	0,013	0,12
	4,31	0,66	0,96	0,012	0,12	4,10	0,56	0,50	0,012	0,12
	4,31	0,65	0,97	0,013	0,12	4,10	0,56	0,50	0,013	0,12
	4,33	0,65	0,98	0,013	0,12	4,10	0,56	0,50	0,013	0,12

 

Практична робота №4

Умови

Сталь 55сп, у пробі на повальці вуглецю 0,46 %,

температура металу 1595^оС,

конвертор садкою 300т.

Аналіз:

1. При невеликій недостачі вуглецю можливо здійснити навуглецювання металу

завантаженням у конвертер чавунної стружки згідно розрахунку.

2. При холодній плавці бажано перейти на виплавку низьковуглецевої сталі.

3. Можливо вдувати вуглецевий пил разом з киснем, якщо є такий пристрій.

Технологічне рішення: добавити на повальці конвертора чавунної стружки у межах 5 % від садки.

Рахуємо: вміст вуглецю у металі після внесення чавунної стружки вагою 6,5т.

Готова сталь повинна мати вміст вуглецю 0,17 - 0,24 %, посередньо 0,20 %.,

Зайвий вуглець складає 0,54 - 0,08 = 0,46 %,

або вагою 0,46 * 306,5: 100 = 1,4т.

Рахуємо: на скільки підвищиться температура металу при окисленні зайвого вуглецю.

При окисленні С СО цей вуглець дає тепла:

1400 кг * 10470 кДж/кг = 14658000 кДж

Температура металу підвищиться згідно розрахунку:

= 1465800: (30658000 * 0,84) = 57^оС

де: G – тепло окислення кДж;

M – маса металу, т.;

g – теплоємність рідкого металу, кДж/кг*^оС;

Охолоджуючий ефект чавунної стружки вагою 118 кг складає близько 1,8^оС,

тоді нагрівання металу буде складати

57 - 1,8 = 55,2^оС,

Метал нагріється на температуру випуску

1595 + 55,2 = 1650,2^оС,

що задовольняє ситуацію (див. ТІ).

Одержуємо доповненого металу:

6,5 т.* 0,90 = 5,85 т.,

де 0,90 – прийнятий вихід придатного металу із чавуну.

Плавка затримається на 0,1 години, що потребує додаткових витрат кисню при фурменому дутті

0,1 * 3,5 тис. м³/год. = 0,35 тис.м³

Висновки: потрібно більш ретельно розраховувати плавку для чіткої роботи стале-плавильного агрегату і дотримуватися оптимальної технології плавки.

2. Розробити заходи з охорони праці при виконанні цієї операції (самостійно)

 

 

2-е технологічне рішення: вдувати вугільний пил разом з кисневим дуттям (можемо прийняти при наявності пристрою):

Приклад: бракує температури на випуску плавки:

1610 - 1595 = 15^оС

Рахуємо, скільки потрібно внести вугільного пилу для підвищення температури металу на ємність конвертера:

При цьому температура металу знизиться від вдування холодного вугільного пилу:

що задовольняє ситуацію.

 

Примітки: якщо такого пристрою немає, то можливо завантажити кускове вугілля, електродний бій, але при цьому є загроза викидів від вугільного пилу, який разом з кусковим вугіллям може попасти на завантаження у совок.

Як вихід зі скрутного становища, можливо завантажити феросиліцій, або феромарганець, як паливо для підігрівання металу, але це економічно негативний прийом і є порушенням технології (вживається, але підлягає покаранню).

Інколи передувають плавку з окисленням заліза, гріють метал залізом, але такий перепал металу різко знизує його якість, веде до великого угару, підвищених витрат розкислювачів на відновлення заліза з окисленого стану.

Ці недоліки свідчать про низьку кваліфікацію сталевара, тому на ПАТ “АМК ” фахівець з вищою освітою спочатку працює на конверторі 2-м підручним, потім 1-м, і тільки оволодівши досвідом ставиться на посаду майстра плавки, бо помилки при недосвідченому керівнику надто дорого обходяться при браку металу з плавки у 130тв конверторі.

 

Розробити заходи з охорони праці при вибраному технологічному рішенні (самостійно)

 

Додаток до розрахунку практичної роботи № 4 «Конвертерна плавка, бракує вуглецю на повальці»

Варіант	Місткість конвертора т.	Марка Сталі	Вміст вуглецю, %	Температура металу, ^0С
Повинен бути у готовій сталі	В пробі на повальці	Повинна бути на випуску плавки	На повальці Конвертора
		3сп	0,14 – 0,22	0,13	1610 – 1630
		10сп	0,07 – 0,14	0,06	1610 – 1630
		20сп	0,17 – 0,24	0,30	1610 – 1630
		45сп	0,42 – 0,50	0,38	1600 – 1620
		40сп	0,37 – 0,45	0,50	1600 – 1620
		55сп	0,52 – 0,60	0,46	1600 – 1620
		45сп	0,42-0,50	0,40	1600-1620
		4сп	0,18-0,27	0,30	1620-1640
		55сп	0,52-0,60	0,50	1620-1640
		25сп	0,22-0,30	0,20	1610-1630
		16ГС	0,12-0,18	0,10	1610-1630
		09Г2	н.б.0,12	0,20	1620-1640
		14Г2	0,12-0,18	0,10	1620-1640
		12ГС	0,09-0,15	0,20	1620-1640
		65Г	0,62-0,70	0,60	1610-1630
		25сп	0,22-0,30	0,20	1610-1630
		16ГС	0,12-0,18	0,10	1610-1630
		09Г2	н.б.0,12	0,20	1620-1640
		14Г2	0,12-0,18	0,10	1620-1640
		12ГС	0,09-0,15	0,20	1620-1640
		65Г	0,62-0,70	0,60	1610-1630
		55сп	0,52-0,60	0,45	1600-1620
			0,27-0,35	0,22	1600-1620
			0,42-0,50	0,60	1600-1620
		14Г2	0,12-0,18	0,25	1620-1640
		10сп	0,07-0,14	0,20	1610-1630
		20сп	0,17-0,24	0,15	1610-1630

Тема: Конвертерна плавка, надлишок вуглецю у металі.

Ситуація: відхилення від нормального ходу плавки.

Умови: садка конвертера 300 т.

марка сталі 12гс (вміст вуглецю в сталі 0,62-0,70%).

вміст вуглецю у пробі на повальці конвертора 0,90%

температура металу у конвертері 1600^оС

повинна бути температура на випуску плавки 1610 – 1630^оС

Аналіз ситуації

У металі надлишок вуглецю, при цьому метал має температуру достатню для випуску плавки, окислення зайвого вуглецю призведе до перегрівання і переокислення металу, а також підвищеної втрати заліза.

Потрібно охолодити метал, щоб продовжити продувку металу киснем для окислення зайвого вуглецю.

Як охолоджувачі звичайно використовуються залізна руда, прокатна обрізь, металевий брухт. Але при перегріванні металу такий сильний окислювач як залізну руду використовувати небажано внаслідок небезпеки викидів металу з горловини конвертера, легковаговий металевий брухт також має окисну плівку і трохи вологи, тому більше придатна для цього прокатна обрізь.

 

Технологічне рішення

1. Вибираємо для охолодження плавки прокатну обрізь.

2. Виконуємо розрахунок кількості прокатної обрізі на садку конвертора.

3. Приймаємо заходи з охорони праці при виконанні операцій по виправленню

плавки.

4. Погоджуємо з начальником зміни заходи, що нами передбачені

5. Завантажуємо прокатну обрізь у конвертер на повальці згідно розрахунку

6. Доповідаємо і пояснюємо причини виникнення ситуації при обговоренні у керівництва цеху

 

Розрахунок

Рахуємо, на скільки нагріється метал при окисленні надлишку вуглецю.

Надлишок вуглецю становить:

0,90 - 0,62 = 0,28 %, вагою 0,28 * 300000: 100 = 840 кг,

що дасть тепла згідно тепловому ефекту окислення вуглецю до СО

10470 * 840 = 8794800 кДж,

Визначимо підвищення температури металу на садку конвертора згідно цьому тепловому ефекту і теплоємності рідкого чавуну 0,84 кДж/кг*^оС;

8794800: (300000 * 0,84) = 34,9^оС

Потрібно охолодити метал тільки на 10^оС з підігріванням металу на 12,4 ^оС,

Тоді метал на випуску плавки буде мати температуру

1600 + (34,9 - 10) = 1624,9 ^оС,

що задовольняє вимоги технологічної інструкції з виплавки сталі.

Рахуємо масу охолоджувача:

де: m – маса прокатної обрізі, к,

Mсk – садка конвертера, кг,

Ср – теплоємкість рідкого металу, кДж/ кг*^оС,

t – температура, С^о,

g – охолоджуюча здатність матеріалу, кДж/ кг.

тони, що біля 5% від садки.

З розрахунку видно, що у метал з металевої обрізі перейде біля двох тон додаткового металу.

Внаслідок виконання цих операцій випуск плавки затримується на 5-6 хвилин.

Таким чином, за цих обставин одержуємо додатковий метал, але дещо затримуємо випуск плавки.

Висновки: ситуація виникла внаслідок помилок при шихтовці плавки на цю марку сталі.

Небезпечні і шкідливі фактори при виправленні плавки (вкажіть)

1.

2.

3.

Заходи з охорони праці при виправленні плавки (розробіть).

1.

2.

3.

4.

Практична робота №7

Практична частина

Вихідні умови:

Марка сталі ІF – спецзаказ (кожному студенту різні вихідні дані)

Вміст сірки перед вакуумною обробкою і десульфурацією 0,0047кг

Залишковий вміст сірки в сталі повинен бути: н.б. 0,002 %

Для десульфурації сталі з 0,0047 до 0,002 кг витрати магнієвого реагенту порошкового дроту при випаренні магнію 20%, окисленні 10 %, ступеню десульфурації 80 % і вмісту магнію в реагенті 83 % складуть, кг:

х *32: 24*0,90 * 0,80 *0, 83= 0,0027

0,80х = 0,0027 х = 0,0034 кг/100кг; або 0,034 кг/т.

З цієї кількості магнієвого реагенту витрачається магнію на десульфурацію, кг:

0,0034 * 0,7 = 0,00238

Витрачається сірки на утворення сульфіду магнію, кг:

0,00238 * 32: 24 = 0,00317

Утворюється сульфідів магнію, кг:

0,00238 + 0,00317 = 0,00555

Окислиться магнію, кг:

0,0034 * 0,10 = 0,00034

Витрачається кисню на окислення магнію, кг:

0,00034 * 16: 24 = 0,00023

Утворюється оксидів магнію, кг:

0,00034 + 0,00023 = 0,00057

Зневітриться магнію в вигляді пару, кг:

0,0034 * 0,20 = 0,00068

В графу «Поступило матеріалів» добавляється 0,0034 порошкового реагенту.

Знизиться кількість металу на вагу удаленої сірки і кисню, кг:

0,00317 + 0,00023 = 0,0034

Маса шлаку збільшиться на вагу утворених сульфідів і оксидів магнію, кг:

1,2176 + 0,00555 + 0,00057 = 1,22372

Маса сталі складе, кг:

92,7248 + 0,0034 – 0,00555 – 0,00057 – 0,00068 = 92,7214

де

92,7248 – маса сталі до десульфурації порошковим дротом,

0,0034 – маса порошкового дроту,

0,00555 – маса утворених сульфідів магнію.

0,00057 – маса утворених оксидів магнію.

0,00068 – маса випареного магнію.

Внесенням магнію і кальцію в метал внаслідок малих величин нехтуємо.

При продувці металу аргоном водночас з вакуумуванням продукти реакції активно вилучаються з металу в новий наведений шлак.

Витрати порошкового магнієвого реагенту складають 0,034 кг/т.

Зі врахуванням ступеню заповнення порошкового дроту діаметром 9мм з товщиною оболонки 0,4мм при вмісту магнію в порошковому реагенті 83%, щільності реагенту 76% вазі 1 м проволоки 55 г. (0,055 кг) витрати порошкового дроту складають для вилучення 0,0027 кг сірки на ківш 250 т

0,034: 0,055 * 250 = 154,545 м

Залишковий вміст сірки в сталі, кг/100 кг металу:

0,004705 – 0,00317 = 0,0015

Залишковий вміст сірки в сталі зі врахуванням виходу складе, кг:

0,0015: 92,7214 * 100 = 0,0016 (перерах. на % по масі сталі)

що значно підвищує якість сталі на спецзаказ.

Примітки: в розрахунку не врахована вага стальної трубки порошкового дроту.

Висновки: використання порошкового дроту найбільш ефективний способ десуль-фурації сталі на кінцевому етапі плавки, однак може бути рекомендований тільки для особливо якісних сталей з наднизьким вмістом сірки на рівні 0,002% і нижче внаслідок високої вартості порошкового дроту.

 

 

Завдання на виконання практичної роботи № 7 Додаток

 

Варіант	Вміст S	Вміст магнію в реагенті	ківш
перед вакуум	залишковий
	0,0044	н.б 0,002%
	0,0045	н.б 0,002%
	0,0046	н.б 0,002%
	0,0047	н.б 0,002%
	0,0048	н.б 0,002%
	0,0047	н.б 0,002%
	0,0046	н.б 0,002%
	0,0045	н.б 0,002%
	0,0044	н.б 0,002%
	0,0046	н.б 0,002%
	0,0047	н.б 0,002%
	0,0048	н.б 0,002%
	0,0049	н.б 0,002%
	0,0050	н.б 0,002%
	0,0052	н.б 0,002%
	0,0045	н.б 0,002%
	0,0046	н.б 0,002%
	0,0047	н.б 0,002%
	0,0048	н.б 0,002%
	0,0049	н.б 0,002%
	0,0048	н.б 0,002%
	0,0047	н.б 0,002%
	0,0047	н.б 0,002%
	0,0046	н.б 0,002%
	0,0044	н.б 0,002%

Практична робота №8

Практична робота №9

Садка печі – 500т

марка сталі – 15сп

вміст вуглецю, %: повинно бути у готовій стали 0,12 -0,19

по розплавленні згідно інструкції у металі повинно бути 0,72 -0,88

у пробі по розплавленні металу є вуглецю, % 0,62

у чавуні, % 3,80

витрати кисню на продувку металу 3,5 тис.м³/год.

1. Аналіз ситуації

Після розплавлення шихти у металі занижений вміст вуглецю для виплавки даної марки сталі, не хватає тепла для нагрівання металу до температури випуску.

Очікувані наслідки: при подовженні плавки вуглець окислиться нижче рівня, випуск холодної плавки.

Оперативні дії майстра:

Визначити скільки бракує вуглецю, тобто скільки потрібно долити чавуну у піч до допустимого перевантаження: (3…5 % від садки печі).

Так, піч 500т., по розплавленню бракує С – 0,18 %, якщо добавити 5 %, або 25т чавуну зі вмістом вуглецю 3,8%, то це складе (25*3,8): 525 = 0,18 %, що задовільно для виправлення ситуації. Якщо максимального перевантаження печі недостатньо для потрібного вмісту вуглецю у цій сталі, то треба вирішувати питання іншими технологічними рішеннями: нагріванням металу феромарганцем, феросиліцієм, що є грубим порушенням технології, але інколи використовується, або переведенням на виплавку низьковуглецевої сталі.

2. Приступаємо до технологічних рішень:

2.1. Поставити на піч заливний жолоб,

Засипати у піч подрібнений феросиліцій для розкислення “заспокоєння” ванни, біля 1 тони на 500т. піч.

Засипати у піч вапно 1,5 тони для збереження основності шлаку близько 3,0.

Заливати чавун у піч порціями по 2…3 тони з кипячінням металу, після повного зливу чавуну дати металу добре прокипіти.

Відбирати постійно проби для заміру вмісту елементів, заміряти температуру для випуску металу згідно параметрів для цієї марки сталі.

Після випуску металу із печі виконати розкислення металу у ковші з коректуванням його остаточного хімічного складу розкислювачами.

Перед усім треба виконати заходи з охорони праці при виправленні непередбаченої виробничої ситуації.

Доповісти начальнику зміни про ситуацію і заходи, що Вами передбачені.

Пояснити причини виникнення ситуації при обговоренні у керівництва цеху.

3. Виконуємо розрахунок

Рахуємо: бракує вуглецю, посередньо повинен бути: (0,72 + 0,88): 2 = 0,80%.

бракує 0,80 - 0,62 = 0,18 %.

Потрібно залити у піч чавун, який містить 3,8 % вуглецю 25т. Тоді вміст вуглецю у металі: (500*0,62 + 25 *3,8): 525 = 0,77, що задовольняє рішення ситуації.

Визначаємо, на скільки збільшиться випуск сталі від завантаженого феросилі-

цію і залитого чавуну.

Для чого приймаємо хімічний склад марки сталі на випуску з печі, %.

С – 0,12 (на нижчому рівні)

Si – 0,00 (сліди)

Mn – 0,160

P – 0,015

S – 0,030

Прорахуємо окислення елементів з феросиліцію і чавуну, кг:

З феросиліцію: З чавуну:

C – 0,10 - 0,12 = -0,020 C – 3,8-0,12 = 3,680

Si – 46,0 - 0,0 = 46,000 Si – 0,8-0 = 0,800

Mn – 1,00 - 0,16 = 0,840 Mn – 0,5-0,16 = 0,340

P – 0,08 - 0,015 = 0,065 P – 0,15-0,015 = 0,135

Fe до FeO = 2,530 Fe до FeO = 2,530

до Fe₂O₃ = 0,470 до Fe₂O₃ = 0,470

Разом: = 49,885 Разом: = 7,955

 

Тоді переходить у метал (100% - % окислення елементів).

З феросиліцію:100-49,885=50,115%,

або з 1,0 т.феросиліцію переходить 0,501 т.

З чавуну: 100- 7,955=92,045%,

або з 25,0 т чавуну 25*92,045= 23,010 т.

Разом: 23,510 т.

 

Визначаємо витрати кисню: приймаємо з практичних даних, що при виконанні технологічних операцій за цих обставин, плавка затримується на 0,2 год., що потребує кисню:

0,2 * 3,5 тис. м³/год.= 0,7 тис. м³.

 

Таким чином, при виправленні плавки за непередбачених обставин одержали доповнений метал, але з дорогого чавуну, феросиліцію, вапна і кисню, що з головних показників підвищує собівартість додаткового металу.

 

Висновки: потрібно більш ретельно здійснювати шихтовку плавки, відхилення від оптимальної технології економічно невигідне.

 

4. Забезпечення вимог охорони праці під час виправлення непередбаченої ситуації, і проведення робіт при поданні мульдового складу і заливу чавуну у мартенівську піч.

Для забезпечення безпеки цих робіт майстер керується “Інструкцією з охорони праці у пічному прольоті мартенівського цеху“

Небезпечні і шкідливі фактори при виконанні цих робіт:

Залізничний транспорт

Робота завантажувальної машини

Можливі викиди металу і шлаку при завантаженні твердих розкислювачів і шлакоутворюючих матеріалів через відкрите вікно печі

Заливка чавуну у рідкий метал печі

Викиди полум’я, шкідливих газів і пилу у відкрите вікно при заливці чавуну

Збільшена небезпека вибуху при пошкодженні системи водяного охолодження печі, тому що у ванні печі знаходиться рідкий метал і механічні роботи виконуються при відкритому вікні.

Заходи майстра

Забезпечити відсутність зайвих людей у небезпечній зоні робочої площадки.

Особисто керувати всіма операціями по виправленню відхилень від технології

плавки.

Особисто перевірити тверді матеріали на відсутність вологи в них, а в разі

потреби, організувати їх сушіння.

Виконання небезпечних операцій доручити найбільш кваліфікованому

працівнику бригади печі,

Проконтролювати чітке виконання всіх вимог техніки безпеки у пічному

прольоті.

Заходи по виправленню ситуації, що склалася, погодити зі старшим майстром

зміни.

Додаток до практичної роботи№9

Варіант	Садка печі, т.	Марка сталі	Вміст вуглецю, %	Витрати кисню на продувку ванни, тис.м^3/год
По розплавленню і згідно з інструкцією	У пробі по розплавленю	У готовій сталі	У чаву-ні, %
1.		15сп	0,72-0,88	0,68	0,12-0,19	4,1	3,4
		10сп	0,52-0,72	0,80	0,07-0,14	3,9	3,5
3.		20сп	0,72-0,90	1,00	0,17-0,24	4,0	3,3
		55сп	0,90-1,10	0,80	0,52-0,60	3,85	3,5
		4сп	0,90-1,10	1,20	0,18-0,27	3,95	3,3
		45сп	0,95-1,15	0,90	0,42-0,50	3,80	3,2
		5сп	0,85 – 1,05	1,15	0,28-0,37	3,9	3,6
			0,95 – 1,15	0,85	0,42-0,50	4,0	3,4
		20Г	0,70 – 0,80	0,90	0,17-0,24	4,1	3,5
		14Г2	0,65 – 0,85	0,55	0,12 –0,18	4,00	3,3
		16ГС	0,70 – 0,90	1,00	0,12 –0,18	3,90	3,4
		09Г2Д	0,60 – 0,80	0,50	н. б. 0,12	4,10	3,5
		2сп	0,60 – 0,80	0,90	0,09 –0,15	3,9	3,1
		10ХНД	0,60 – 0,80	0,50	н. б. 0,12	4,0	3,0
		09Г2С	0,60 - 0,80	1,00	н. б. 0,12	4,2	3,2
		14Г2	0,65 – 0,85	0,60	0,12 – 0,18	4,1	3,1
		12ГС	0,70 – 0,90	1,00	0,09 – 0,15	3,9	3,0
		15сп	0,72 – 0,80	0,70	0,12 – 0,19	4,0	3,2
		45сп	0,95-1,15	0,80	0,42-0,50	3,80	3,0-3,5
		55сп	0,90-1,10	0,60	0,52-0,60	3,85	3,0-3,5
		4сп	0,90-1,10	1,30	0,18-0,27	3,95	3,0-3,5
		20Г	0,70 – 0,80	0,90	0,17-0,24	3,7	3,6
		5сп	0,85 – 1,05	1,10	0,28-0,37	3,8	3,4
			0,95 – 1,15	0,85	0,42-0,50	4,0	3,5
		10ХНД	0,60 – 0,80	0,50	н. б. 0,12	4,2	3,0
		09Г2С	0,60 - 0,80	0,90	н. б. 0,12	3,9	3,1
		2сп	0,60 – 0,80	0,95	0,09 –0,15	4,1	3,2

Практична робота №10

Література

1. Бойченко Б.М. «Конвертерне виробництво сталі», Днепропетровськ, 2004р

2. Поволоцкий Д.Я.«Основи технології виробництва сталі» Челябинск2004р

3. Теория конструкции и расчеты металлургических печей: В 2 т. - 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. В.А. Кривандина – М.: Металлургия, 1986. – 394 с.

4. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3 т. / под ред. А.И. Целикова - М.: Металлургия, 1988. Т.2. – 432 с.

5. Подручный сталевара широкого профиля. / под ред. И.И. Борнацкого – М.: Металлургия, 1986. – 426 с.

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

для виконання практичних робіт

З дисципліни “Нові процеси

виробництва сталі ”

для студентів спеціальності 5.05040103

“Виробництво сталі і феросплавів”

 

Алчевськ

 

Розробила: О.І. Савельєва – викладач

 

 

Рецензент: О.М Присяжнюк – викладач вищої категорії

 

 

Затверджено: Л.І. Пономаренко – заст.директора з НР, голова методичної ради

 

Розглянемо та схвалено на засіданні предметної комісії металургійних дисциплін

Протокол №__________

від "___" ______________ 2011р.

голова комісії _________ О.М. Проскуріна

ЗМІСТ:

Вступ
Практична робота № 1. Розрахунок матеріального балансу десульфурації чавуну магнієвими гранулами у струмені інертного газу.
Практична робота №2. Розрахунок десульфурації чавуну механічними мішалками на УДЧ.
Практична робота № 3. Розрахунок десиліконізації чавуну на устрою десульфурацфї чавуну (з додатковим пристроєм).
Практична робота № 4. Конверторна плавка, бракує вуглецю на повальці. Конверторна плавка, надлишек вуглецю у металі.
Практична робота № 5. Розрахунок спокійної сталі на устрою ківш- пічі. Розкислення низьколегованої сталі на вакууматорі.
Практична робота № 6. Побудова графіка зміни вмісту хімічних елементів в металі в окислювальному періоді плавки у конверторі комбінованого дуття.
Практична робота № 7. Розрахунок додаткової дусульфурації сталі порошковим дротом в вакууматорі
Практична робота № 8. Розрахунок зневуглецюванням сталі на вакууматорі
Практична робота № 9. Відхилення від технології мартенівської плавки, бракує вуглецю по розплавленню метало шихти.
Практична робота № 10. Відхилення від технології мартенівської плавки, зайвий вуглець.
Література

ВСТУП

 

Металургійна промисловість України є основою розвитку машинобудування, металообробки та будівництва. Сучасна чорна металургія становить матеріальну базу всього комплексу важкої індустрії країни. Чорна металургія впливає на розвиток усіх галузей господарства, є найголовнішим споживачем палива, електроенергії та води. Вона охоплює видобуток, збагачення та агломерацію залізних, марганцевих та хромітових руд, виробництво чавуну, доменних феросплавів, сталі та прокату, вогнетривів, металів промислового значення, видобуток допоміжних матеріалів.

Чорна металургія з новим технічним циклом виробництва є важливим чинником створення промислових і економічних районів. Супутніми до неї є галузі промисловості, що використовують відходи від виплавляння чавуну й коксування вугілля, відходи від теплової енергетики і металомісткого машинобудування. Потреба в раціональному використанні праці жінок у металургійних регіона