Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка и внедрение технологии внепечной обработки стали с применением карбида кальция в условиях ЭСПЦ ЧерМК ОАО «Северсталь»

Диссертация: Разработка и внедрение технологии внепечной обработки стали с применением карбида кальция в условиях ЭСПЦ ЧерМК ОАО «Северсталь»
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Поэтому работы направленные на дальнейшее совершенствование приемов внепечной обработки в каждом конкретном производстве являются безусловно перспективными и актуальными. Предпосылкой для выбора приемов внепечной обработки должно быть комплексное исследование металла на различных этапах металлургического передела. Статистическим анализом определено влияние содержания цинка, олова, свинца… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Состояние вопроса и задачи исследования
  • 2. Методика проведения исследования
  • 3. Анализ действующей технологии внепечной обработки стали предназначенной для производства толстолистового проката
    • 3. 1. Действующая технология производства стали для толстого листа
    • 3. 2. Статистический анализ влияния технологических параметров на качество толстолистового проката
    • 3. 3. Металлографические исследования металла, произведенного по исходной технологии
      • 3. 3. 1. Исследование структуры дефектов металла
      • 3. 3. 2. Исследование загрязнённости металла неметаллическими включениями и распределения включений по размеру и по 51 сечению сляба в стали, выплавленной по действующей технологии
  • 4. Разработка технологии внепечной обработки в условиях ЭСПЦ ЧерМК ОАО «Северсталь»
    • 4. 1. Разработка технологии производства, обеспечивающей снижение содержания вредных цветных примесей
    • 4. 2. Разработка технологии внепечной обработки с применением карбида кальция
      • 4. 2. 1. Определение требуемого количества карбида кальция
      • 4. 2. 2. Проведение опытно-промышленных плавок с исключением вакуумной обработки и исследование качества металла
  • 5. Экономическая эффективность процесса
  • 6. Выводы

Разработка и внедрение технологии внепечной обработки стали с применением карбида кальция в условиях ЭСПЦ ЧерМК ОАО «Северсталь» (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Одним из важнейших направлений развития металлургии черных металлов является повышение качества выпускаемой металлопродукции при одновременном снижении ее себестоимости. '.

Решение данной проблемы определяется совершенствованием процесса производства стали на каждом этапе металлургического передела.

Многочленными исследованиями показано, что одним из основных факторов, определяющих конечные свойства металлопродукции, является количество, морфология и распределение неметаллических включений в стали.

Поэтому присутствие в стали нежелательных включений может нивелировать все усилия, затраченные на разработку ее состава и технологию производства.

Опыт показывает, что регулирование состава, морфологии, количества и распределения включений в стали является важным резервом гарантии свойств металлопродукции.

Современные металлоконструкции и их элементы часто подвержены сложным режимам эксплуатации с широким интервалом нестационарных температурно-скоростных и баромеханических воздействий. Надежность работы изделий в таких условиях существенно зависят от структурного состояния, в том числе от природы, количества и распределения неметаллических включений, эволюции пластического течении и микроразрушений, связанных с неметаллическими включениями.

Рациональное раскисление металла и шлака является важнейшей операцией сталеплавильного производства и непосредственно влияет на количество неметаллических включений и их свойства. Выбор типа раскислителя и технологии раскисления каждое металлургическое предприятие решает по-своему. В настоящее время широкое применение нашли различные металлические и неметаллические материалы, используемые для раскисления металла. К ним относятся традиционныечушковый и порошкообразный алюминий, ферросплавы и нашедшие применение в последнее время отходы металлургических производств: шлаки алюминиевого, ванадиевого и абразивного производств, карбид кремния. 1.

В настоящее время стало совершенно очевидным, что использование различных видов и приемов технологии внепечной обработки металлического расплава позволяет решать многие проблемы, в каждом конкретном производстве, в том числе:

— регулировать количество и состав неметаллических включений;

— снижать себестоимость стали за счет оптимизации металлургических переделов, применительно к конкретным условиям производства;

— обеспечить требуемое качество получаемой продукции.

Поэтому работы направленные на дальнейшее совершенствование приемов внепечной обработки в каждом конкретном производстве являются безусловно перспективными и актуальными. Предпосылкой для выбора приемов внепечной обработки должно быть комплексное исследование металла на различных этапах металлургического передела.

Такая проблема в полной мере обозначилась на ОАО «Северсталь» применительно к производству толстого листа ответственного назначения, сталь для которого выплавляется в сверхмощной шахтной электропечи нового типа и разливается на слябовой УНРС вертикального типа. Побудительными причинами были, с одной стороны, не устранявшиеся при существующей технологии некоторые дефекты готового листа и, с другой стороны, возникшая по производственной необходимости ситуация, при которой приходилось отказаться от вакуумной обработки значительной части металла перед разливкой и разработать взамен новые приемы внепечной обработки.

Результатом проведенных работ явилось формирование достаточно четких представлений о природе имевшихся дефектов толстого листа и возможных путях их устранения и, в конечном итоге, разработка и внедрение новой технологии внепечной обработки при его производстве.

ВЫВОДЫ.

1. Впервые выявлена природа и источники образования дефектов в низколегированной толстолистовой стали, выплавляемой в сверхмощных электропечах нового типа.

2. Разработана и внедрена комплексная технология производства этой стали, обеспечивающая содержание неметаллических включений не более 0,001 объемных процентов, КАНВов не более 3 баллов и получение оптимального отношения СаО / А12Оз ~ 1 в составе неметаллических включений.

3. Статистическим анализом определено влияние содержания цинка, олова, свинца на качество металлопродукции и выявлена зависимость между трещиночувствительностью стали и содержанием этих элементов. Для получения качественного проката в зависимости от легирования требуется следующее содержание элементов:

— для низколегированных марок:

Ъъ< 0,010%, РЬ < 0,010%, Бп< 0,010%, гп+РЬ+8п< 0,030%,.

— для среднелегированных марок:

Ъ\ <0,017%, РЬ:<0,010%, Бп <0,015%, гп+РЬ+Бп <0,030%.

4. Проведено всестороннее комплексное металлографическое исследование неметаллических включений.

5. Выявлены параметры влияния неметаллических включений и технологии производства стали на качество металлопродукции, в том числе, показана взаимосвязь между морфологией неметаллических включений и качеством готового проката.

6. Разработаны, обоснованы и внедрены новые технологии микролегирования стали медью и диффузионного раскисления ее карбидом кальция в установке печь-ковш.

7. Научно обоснована возможность диффузионного раскисления карбидом кальция в установке печь-ковш и определение его необходимого количества.

8. Внедренная комплексная технология производства стали полностью обеспечивает показатели металлопродукции в соответствии с нормативно-технической документацией.

9. Промышленное внедрение комплексной технологии получения непрерывнолитых слябов для производства толстолистового проката обеспечило экономический эффект в размере 18,14 млн. рублей.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Д.Я., Кудрин В. А., Вишкарев А. Ф. и др. Внепечная обработка стали: Учеб. для вузов по направлению «Металлургия» и спец. «Металлургия черных металлов». М.: МИСИС, 1995, 255с.: ил.
  2. А.М. Физико-химические основы раскисления стали. М.: Академия наук СССР, 1956.
  3. В.В., Самарин A.M. Изв. АН СССР. Металлургия и топливо, 1961, № 5.
  4. Под ред. Агеева Н. В. Процессы раскисления и образования неметаллических включений в стали. М.: Наука, 1977.
  5. Лукашевич-Дуванова Ю. Т. Шлаковые включения в железе и стали. М.: Металлургиздат, 1952, 320с.
  6. Ю.А. и др. Анализ газов и включений в стали. М.: Металлургиздат, 1953, 217с.
  7. А.Н. и др. Металлографическое определение включений в стали. М.: Металлургиздат, 1962, 274с.
  8. Т.И., Пирожкова В. П., Петров А. К. Петрография неметаллических включений. М.: Металлургия, 1972, 172с.
  9. С.Б. Применение микрорентгеноспектрального анализа. М.: Металлургия, 1968, 109с.
  10. М.И. Включения в стали и ее свойства. М.: Металлургия, 1963,254с.
  11. Scamarda A., Maccio G. Effect of calcium in Al-Ca killed «clean» steels // 7 European Electric Steelmaking Conference // Milano, 2002, VoL2, P. 101−110.
  12. B.B. Климанчук и др. Внепечная обработка стали-этапы развития. // Металлургическая и горноруд. пром., № 3,2003, 48−52с.
  13. В.П., Явойский В. И. Газы в стали и качество металла. М.: Металлургия, 1983, 169с.
  14. В.И., Лузгин В. П., Вишкарев А. Ф. Окисленность стали и методы ее контроля. М.: Металлургия, 1970, 288с.
  15. В.В., Страхов В. М., Шнетер О. Н. и др. Внепечная обработка стали на установке «печь-ковш» // Бюл. «Черная металлургия», 1981, Вып. З, 46−48с.
  16. Д.Я., Кудрин В. А., Вишкарев А. Ф. Внепечная обработка стали. М.: МИСИС, 1995, 256с.
  17. В.И., Блюзников С.А., Вишкарев А. Ф. Включения и газы в стали. М.'.Металлургия, 1979, 272с.
  18. В.И., Окенко А.П, Неметаллические включения и свойства. М.: Металлургия, 1980, 176с.
  19. С.И. Трансформация неметаллических включений в стали. М.: Металлургия, 1991,225с.
  20. В.И., Близнюков С. А., Горохов Л. С., Вишкарев А. Ф. Рафинирование и кристаллизация стали. М.: Наука, ч.1, 1974, 1−15с.
  21. В.А.Григорян, Л. Н. Белянчиков, А. Я. Стомахин. Теоретические основы электросталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1987, 272с.
  22. Ю.А. Неметаллические включения в электростали. М.: Металлургия, 1964,207с.
  23. М.И., Громова Г. П. Включения в легированных сталях и сплавах. М.: Металлургия, 1972, 214с.
  24. Р., Ланге Н. Неметаллические включения в стали: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1968, 123с.
  25. Н. Кристаллическая структура неметаллических включений в стали: Пер. с яп. М.: Металлургия, 1969, 191с.
  26. Т.П., Пирожкова В. П., Петров А. К. Петрография неметаллических включений. М.: Металлургия, 1972, 184с.
  27. Х.И. Поведение неметаллических включений в стали при кристаллизации и деформации: Пер. с нем. М.: Металлургия, 1971, 126с.
  28. Ф.П. Производство стали в электропечах. М.: Металлургия, 1969. 348 с.
  29. A.M., Бигеев В. А. Металлургия стали. Магнитогорск: МГТУ, 2000, 544с.
  30. В.И., Рубенчик Ю. И., Окенко А. П. Неметаллические включения и свойства стали. М.: Металлургия, 1980, 176с.
  31. В.А., Алеев P.A., Белянчиков JI.H, Буцкий Е. В., Стомахин, А .Я., Уточкин Ю. А., Романов JI.M. Расчеты по кинетике металлургических процессов и поверхностным явлениям. М.: МИСИС, 1975, 143с.
  32. К.Г., Ойкс Г. Н. Металлургия стали. М.: Металлургия, 1970, 621с.
  33. Д.Я. Раскисление стали. М.: Металлургия, 1972, 207с.
  34. А.Н. Ковшевая обработка стали на предприятиях отрасли // Металлургическая и горноруд. пром., № 3, 2003, с.28−30.
  35. P.A. и др. Комплексная обработка электростали кальцием, алюминием и титаном в ковше // Электрометаллургия, 2005, № 11, 18−20с.
  36. В.А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. М.: Мир- ACT, 2003, 528с.: ил. Библиогр., 507с.
  37. Кац Я. Л. Внепечное рафинирование и микролегирование стали — реальный путь повышения эффективности сталеплавильного производства // И. П. Бардин и металлургическая наука. М.: Металлургиздат, 2003, 70−87с.
  38. Кац Я.Л. и др. Внепечное рафинирование и микролегирование стали — реальный путь повышения эффективности сталеплавильного производства // Ресурсы. Технологии. Экономика, 2005, № 10, 27−35с.
  39. C.B. Эффективность различных способов раскисления стали при внепечной обработке // Электрометаллургия, 2004, № 6, 21−23 с.
  40. В.Н. Показатели успешности использования способов внепечной обработки // Металлургия машиностроения, 2004, № 3, 10−14с.
  41. В.А. Внепечная обработка чугуна и стали. М.: Металлургия, 1992, 336с.: ил.
  42. А.Ф., Камалов А. Р., Вяткин Ю. Ф., Самойлов П. Г. Основные направления развития внепечной обработки металла. М.: Черметинформация, 1985, 26с.: ил.
  43. Г. А. Внепечное рафинирование стали. М.: Металлургия, 1977, 206с.: ил.
  44. С.А. и др. Оптимизация управления процессами раскисления, легирования и доводки стали //Сталь, 2005, № 1, 13−17с.
  45. А.Ф. и др. Влияние фракционного состава раскислителя на качество стали//Технология металлов, 2005, № 3, 37−38с.
  46. В.А. и др. Происхождение неметаллических включений и пути снижения загрязненности ими металла//Металлург, 2005, № 4, 73−77с.
  47. В.И., Явойский A.B. Научные основы современных процессов производства стали. М.: Металлургия, 1987, 183с.
  48. Ю.Н. и др. Технология раскисления электростали при использовании агрегатов внепечного рафинирования // Электрометаллургия, 2005, № 7, 21−25с.
  49. Е.Х., Зайцев А. И., Зинченко С. Д., Родионова И. Г., Ефимов C.B., Шапошников Н. Г. и др. К проблеме неметаллических включений в стали // Бюллетень НТИ. Черная металлургия, 2006, № 6, 43−47с.
  50. Г. Н., Степанов A.B., Мелехов П. И. и др. Обработка металлов инертными газами. М.: Металлургия, 1969, 112с.
  51. К.Б., Власов Н. И. // Науч. тр. НИИМ. М.: Металлургия, 1972, № 16, 11−18с.
  52. Г. Н., Кудрин В. А., Агеев Е. Е., Бабич В. К. // Изв. вузов, Черная металлургия, 1974, № 5, 44−48с.
  53. Шалимов А. Г. Анализ эффективности перемешивания металла в ковше на основе новых шведских разработок // Сталь, 2004, № 1, 25−30с.
  54. В.Н. и др. Способы APS и DPS интенсификации продувки жидкой стали газами во внепечных агрегатах // Металлург, 2004, № 2, 29−31с.
  55. В.Н. и др. Новые процессы продувки жидкой стали в установках вторичной металлургии // Черные металлы, 2004, № 12, 18−22с.
  56. В.Г. и др. Освоение донной продувки металла аргоном в сталеразливочных ковшах ОАО ММК // Новые огнеупоры, 2004, № 4, 103−106с.
  57. С.П., Пилюшенко B.JI., Смирнов А. Н. и др. Пульсационное перемешивание металлургических расплавов, М.: Металлургия, 1989, 167с.: ил.
  58. А.Ф. и др. Рафинирование стали инертным газом, М.: Металлургия, 1975, 231с.: ил.
  59. P.A. и др. Моделирование гидродинамики расплава в ковше при комбинированной продувке через верхнюю фурму и газопроницаемую вставку // Изв. вузов, Черная металлургия, 2004, № 12, 9−12с.
  60. A.B. и др. Применение пульсирующей подачи газа в процессах внепечной обработки стали // Электрометаллургия, 2005, № 11, 20−27с.
  61. A.C. и др. Обработка стали в ковше инертным газом // Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее. К столетию со дня рождения М. А. Глинкова, М., 2006, 264−268с.
  62. А.Н. и др. Численное моделирование гидродинамики перемешивания сталей в промышленном ковше при различных временных режимах подачи аргона // Литье и металлургия, 2005, № 4, 28−31с.
  63. Р.В., Деревянченко И. В. и др. Изменения химического состава неметаллических включений на всех этапах производства стали // Сталь, 2005, № 1, 79−82с.
  64. Э.В. Моделирование структуры при использовании связи между составом и свойствами оксидных расплавов // Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1980, т.16, № 5, 900−906с.
  65. Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Кн. 2. Основы и технология ковшовой металлургии // Пер. с нем. Г. Н. Еланского, М.: Металлургия, 1984, 413с.: ил.
  66. В. А., Самарин A.M. Физико-химические основы производства стали. М.: Изд. АН СССР, 1964, 267с.
  67. H.H. // Изв. вузов. М.: Металлургия, 1959, № 10, 23с.
  68. И.И., Родионова И. Г., Бейлин Ю. А. и др. Роль неметаллических включений и микроструктуры в процессе локализации коррозии углеродистых и низколегированных сталей // Защита металлов, 2004, т.40, № 5, 498−504с.
  69. Роль неметаллических включений при коррозии трубных сталей в нефтепромысловых средах // Реформаторская И. И., Бейлин Ю. А., Нисельсон JL, Родионова И. Г. // Научно-технический вестник, ЮКОС, 2003, № 8, 3-бс.
  70. И.Г., Бакланова О. Н., Зайцев А. И. О роли неметаллических включений в ускорении процессов локальной коррозии нефтепромысловых трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей // Металлы, 2004, № 5, 13−18с.
  71. A.I., Rorolyov N.V., Mogutnov В.М. // Journal of the Chemical Thermodynamics, 1990, V.22, P.531−543
  72. Атлас шлаков // Пер. с нем., M.: Металлургия, 1985, 208с.
  73. Э. Специальные стали, М.: Металлургиздат, 1960.
  74. Journal of the Chemical Society Faraday Transaction // Zaitsev A.I., Litvina A.D. Lyakishev N.P., Mogutnov B.M., 1997, V.93, № 17, P.3089−3098.
  75. Ohta H., Suito H. Metals and Materials Transaction, 1997, Y.28B, P.1131−1139.
  76. C.B. и др. Влияние внепечной обработки на количество неметаллических включений в стали // Бюллетень НТИ, Черная металлургия, 2006, № 10, 37−40с.
  77. Ф., Бюран Б., Гессье А. Основы обработки стали кальцием и состояние усвоенного ею кальция. В сб. «Обработка стали кальцием» / под ред. Б. И. Медовара, 1999.
  78. Ю.А. Электрометаллургия стального литья, М.: Металлургия, 1987, 169с.
  79. Ю.А. Причины загрязнения металла сложными оксидными кальцийсодержащими включениями и способы получения чистой стали // Электрометаллургия, 1999, № 12, 2−8с.
  80. Пилюшенко B. JL, Смирнов А. Н., Еронысо С. П. Способы вдувания газа при внепечной обработке стали // Черные металлы, бюл. института «Черметинформация», 1988, Вып.20, 2−1 Зс.
  81. Д.А. и др. Внепечная обработка расплава порошковыми проволоками, Донецк : Юго-Восток, 2002, 296с.: ил. Библиогр.: 271−292с.
  82. Д.А. Влияние кальция на качество трубной стали // Электрометаллургия, 2003, № 10, 42−45с.
  83. Д. А., Гринберг С. Е. Технология обработки стали и конструкции агрегатов ковш-печь // Бюллетень НТИ. Черная металлургия, 2005, № 4, ЗЗ-Збс.
  84. С.Ю. и др. Развитие технологии внепечной обработки стали порошковыми проволоками на РУП «БМЗ» // Литье и металлургия, 2004, № 3, 68−69с.
  85. B.C. и др. Освоение технологии рафинирования стали порошкообразными материалами на агрегате «ковш-печь» // Литье и металлургия, 2005, № 2, 4.2, 25−27с.
  86. Е.Х. и др. К проблеме физико-химического прогнозирования типа неметаллических включений. Комплексное раскисление стали алюминием и кальцием // Металлы, 2006, № 2, 3−13с.
  87. А.Ф., Зинченко С. Д., Никулин А. Н., Ламухин A.M., Филатов М. В., Молчанов O.E., Стрелецкий В. В., Ябуров С. И. Впепечнаяобработка стали порошковой проволокой, М.: Металлургиздат, 2006, 279с.: ил. Библиогр.: 276−279с.
  88. А.Н. и др. Моделирование гидродинамического перемешивания и растворения проволоки в ковше // Металлургия машиностроения, 2005, № 5, 6−10с.
  89. Е.Ю. и др. Плавление силикокалыщя, вводимого в жидкую сталь различными способами // Сталь, 2005, № 12, 21−23с.
  90. В.А. и др. Влияние фракционного состава силикокальция на усвоение кальция из порошковой проволоки // Сталь, 2005, № 6, 64−65с.
  91. С., Бородецкий И., Носоченко О. и др. Исследование влияния способов внепечной обработки на загрязненность стали неметаллическими включениями // Сталь, 1996, № 9, 35−37с.
  92. М.А. и др. // Сталь, 1961, № 5.
  93. A.A., Крупнее Э., Свяжин А. Г. Применение карбида кальция при выплавке низкоуглеродистой стали // Металлург, 2004, № 11, 43−45с.
  94. Л.А. Производство карбида кальция, М., 1950.
  95. В.Г., Кудрин В. А., Якушев A.M. Общая металлургия. М.: Академкнига, 2002, 168с.
  96. ГОСТ 1460–81. Карбид кальция. Технические условия, 1982, 18с.
  97. В.И. Теория процессов производства стали. М.: Металлургия, 1967, 169с.
  98. Шмрга Л. Затвердевание и кристаллизация стальных слитков. М.: Металлургия, 1985, 342с.
  99. А.Н., Пилюшенко В. Л., Редько Г. А. Оценка эффекта роста частиц твердой фазы в переохлажденном расплаве на процессы формирования слитков //Процессы литья, 1999, № 2, 14−20с.
  100. К., Форгенг В. Неметаллические включения // Производство стали в электропечах. Сб. статей. М.: Металлургия, 1965, 349−374с.
  101. Я.П., Федорова И. П., Павлова С. А. и др. // Сталь, 1972, № 4, 345−349с.
  102. А.И. Термодинамика литейной формы. М.: Металлургия, 1968, 6−73 с.
  103. И.Б., Матвиенко JI.T. // Изв вузов. М.: Металлургия, 1966, № 7,170с.
  104. А.Г. ЖКФ, 1974, т.48, № 7, 1668−1671с.
  105. В.А. Термодинамика металлургических шлаков. Свердловск: Металлургиздат, 1955, 163 с.
  106. Е.Х.Шахпазов, А. И. Зайцев, Н. Г. Шапошников, И. Г. Родионова, Н. А. Рыбкин. К проблеме физико-химического прогнозирования типа неметаллических включений. Комплексное раскисление стали алюминием и кальцием. // Металлы, 2006, № 2, 3−13с.
  107. Г. Г.Михайлов. Термодинамические принципы оптимизации процессов раскисления стали и модифицирования неметаллических включений: Дис. докт. техн. наук, Челябинск, 1985.
  108. Miyashita Y., Nishikawa К. The deoxidation of liquid iron with calcium // Tetsuto Hagane, 1971, V.57, № 13, P.1969−1975.
  109. Gustaffson S., Mellberg P.O. On the free energy interaction between some strong deoxidizers, especially calcium and oxygen in liquid iron // Scand. J. Met, 1980, № 9, P. l 11−116.
  110. SeoJ.D., KimS.H. // Bull. Ко. Inst. Met. Mater (Korea), 1999, V. l2, P.402−410.
  111. Ototani Т., Kataura J., Degawa T. Deoxidation of liquid iron and its alloys by calcium contained in lime crucible // Trans. ISIJ, 1976, V. l6, P.275−282.
  112. Han Q., Zhang X., Chen D., Wang P. The calcium-phosphorus and simultaneous calcium-oxigen and calcium-sulfur equilibria in liquid iron // Met. Trans., 1988, Y.19B, P.617−622.
  113. Ozawa M. The japan society for the promotion of science // 19th Committee paper no 987, Tokyo: Iron Steel Institute Jap., 1975, P.623.
  114. Fujiwara H., Tano M., Yamamoto K., Ichise E. Solubility and activity of calcium in molten iron in equilibrium with lime and thermodynamics of calcium containing iron melts // ISIJ Int., 1996, V.35, № 9, P. 1063−1071.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!