Разработка схемы производства стали. Сталь конструкционная низколегированная. Выплавка стали в мартеновской печи. Обработка стали вакуумом

Теоретическая часть

1.1  Разработка схемы производства стали

Сталь конструкционная низколегированная.

Назначение стали марки  А36- для деталей и конструкций для судостроения согласно требования  морского реестра судоходства России.

Вид поставки: тонкий и толстый лист.

Химический состав стали:

Флокеночувствительность - не чувствительна.

Схема производства стали:

А) поставка чугуна в «торпедах»

Б) мартеновская печь

В) вакуумирование в стальковше

Г) разливка стали сифоном

При доставки чугуна в «торпедах»  в сравнение со стационарными миксерами значительно снижают капитальные и эксплуатационные затраты. Кроме того, как показывает практика, использование ковшей миксерного типа «торпед» позволяет поднять температуру заливаемого в сталеплавильный агрегат чугуна в среднем на 50 ⁰С вследствие снижения числа переливов и уменьшения потерь тепла при транспортировке. Одновременно происходит снижение потерь чугуна в виде настылей. Также позволяет оперативно вносить коррекции в состав шихты, тепловой и дутьевой режимы.

Выплавка стали в мартеновской печи обеспечивает минимальную себестоимость стали, переработку до 40 % лома.

Обработка стали вакуумом позволяет устранить возможность появления брака в виде флокенов, что позволяет повысить производительность и стойкость МП, улучшить качество металла.

Разливка стали сифоном позволяет заполнять металлом одновременно от  2 до 12 или более изложниц ; металл в изложнице поднимается спокойно, поверхность слитков получаются чище ; во время разливки удобнее наблюдать за поведением металла ; удобно применять защиту зеркала металла в изложнице шлаковыми смесями и жидким шлаком ; сокращается число открывания шиберного затвора ковша и улучшает условия его службы, что особенно важно при отливке мелких слитков.

1.2  Выбор шихты и способов подготовки её к плавке.

Металлическая часть шихты – передельный чугун и стальной скрап.

Неметаллическая часть шихты -  известь, плавиковый шпат, твердые окислители, науглероживатели.

Добавки -  Si-Mn, Fe-SI, Al .

Предусматриваю поставлять передельный чугун в ковшах миксерного типа и повергать его комплексной обработке в заливочном ковше (способ «Азовстали») .При исходном составе чугуна, %: 4,2-4,5 С; 0,7-0,9 Si; 0,2-0,6 Mn; до 0,06 S и до 0,2 Р обработка чугуна путем вдувания (через погружаемую фурму) смеси порошкообразной извести с Al (90% СаО + 10% Аl) в количестве 28 кг/т в потоке кислорода (12 куб.м/т) в кольцевой защитной оболочкой из природного газа (1,2 куб.м/т) обеспечивает снижения содержания Si до 0,35% и S до 0,010%.

Стальной скрап должен соответствовать ГОСТ 2787-75. Не допускается наличие в нем цветных металлов, Cr, Ni, Mo, взрывоопасных, радиоактивных и горючесмазочных материалов и вредных примесей.

Известь может быть использована как обычная (ИС), так и доломитизированная (ИСД). Она должна поступать в МЦ  не позже, чем через 8 час после обжига  и быть использована в течение суток.

5

Плавиковый шпат должен содержать не менее 75% CaF2, быть просушенным и в кусках до 100 мм.

Углеродсодержащие материалы для науглероживания стали должны содержать не более 12% золы, 5 % влаги, 12 % летучих и 0,5 % серы и быть в кусках 6-25 мм.

1.3 Характеристика агрегата и сводовой кислородной фурмы.

Краткая характеристика сталеплавильного агрегата.

Мартеновская печь состоит из верхнего и нижнего строений. В верхнее строение печи, расположенное над рабочей площадкой, входят: рабочее (плавильное) пространство, ограниченное передней стенкой с завалочными окнами, задней стенкой, подиной и сводом. В торцах рабочего пространства расположены головки для подвода газа и воздуха, а также для отвода дыма из печи. Головки соединяются с нижним строением печи вертикальными каналами. Расположенное под рабочей площадкой нижнее строение печи состоит из шлаковиков, регенераторов и боровов с перекидными устройствами.

Шлаковики предназначены для улавливания пыли и шлаковых частиц, вносимых продуктами горения из рабочего пространства печи. В регенераторах производится подогрев воздуха до поступления в печь. Необходимое тепло для осуществления процесса плавки получается в результате сжигания газа в рабочем пространстве печи. На схеме стрелками указан случай работы печи при поступлении газа и воздуха с правой стороны через соответствующие перекидные устройства, регенератор, шлаковик, вертикальный каналы и головки. Воздух при прохождении через регенеративную насадку нагревается до 1100–1200 ⁰С и поступает по вертикальным каналам к правой головке, а затем через головку – в рабочее пространство печи, где происходит их смешение и сгорание газа с образованием факела пламени, имеющего температуру 1800–1900 ⁰С.

            6

Продукты горения (дым) при температуре 1650–1700 ⁰С поступают в левую головку, затем в вертикальный канал, шлаковик и регенератор (с температурой 1500–1550 ⁰С) и, наконец, дымовые газы из регенератора направляются по боровам в трубу. По истечении (5–15 мин) после достаточного нагрева насадки левого регенератора и соответствующего охлаждения насадки правого регенератора производится изменение направления движения воздуха на обратное при помощи перекидных устройств. В нашем случае они уже будут двигаться слева направо.

При современном применении высококалорийного топлива (коксового газа