Доводка стали марки 3сп на установке ковш-печь в стальковше емкостью 250 т - Курсовая работа

Основная задача установки печь-ковш (УКП) - осуществление ряда завершающих технологических операций выплавки стали быстрее и эффективнее, чем в сталеплавильных агрегатах. К таким операциям относятся: - усреднение стали по химическому составу и температуре; легирование стали с обеспечением содержания элементов в узком интервале значений; Основные функции УКП, обеспечивающие положительные результаты: - нагрев расплава в стальковше с помощью погружаемых в слой наведенного рафинирововочного шлака электродов;Состоит из водоохлаждаемой крышки с вытяжным зонтом, потолочной панелью; окнами с крышками для отбора проб, ввода сыпучих материалов; смотрового рабочего окна; кессона и комплектов труб охлаждения и пневматики. Включает конструкцию для подъема - опускания водоохлаждаемого свода - крышки по командам системы управления. Основные элементы системы: эстакада с установленными на ней расходуемыми бункерами с вибропитателями, передающими материал в весовые бункера; наклонного конвертера, передающего материал в бункер - накопитель; бункера - накопители с вибропитателями, из которого материал подается в ковш через окно в крышке.Расчет: Поскольку выделение газов из металла, при продувке его аргоном происходит на границе пузырь - металл, то скорость и полнота дегазации при одинаковом расходе аргона тем больше, чем меньше размер пузыря и больше время его пребывания в металле. Минимальное значение давления аргона в устье поры: Плотность аргона в пузыре при этом давлении: Радиус образующего пузыря: Объем образовавшегося пузыря: Масса аргона в пузыре: Масса расходуемого аргона: Количество образующихся пузырей: Количество тепла для нагрева аргона в пузыре: Дж При скорости всплывания пузыря 0,3 м/с, пузырь проходит расстояние нагреваясь до температуры металла: Увеличение объема пузыря при нагреве: 3 Определение радиуса пузыря: Давление внутри пузыря: Во время всплывания пузыря ферростатическое давление уменьшается и уменьшается давление внутри пузыря и объем пузыря увеличивается. При удельном расходе аргона на продувку 0,3 м3/т, для ковша вместимостью 250 т расход аргона составит: Объем аргона, выходящего из пористой пробки: Принимаем в первом приближении, что объем пузыря в результате уменьшения ферростатического давления на границе металл - шлак увеличивается вдвое, тогда: Радиус пузыря: Давление в пузыре: Объем аргона на границе металл - шлак: За время продувки удаляется ? 0,002 % [N] или 10,2 моль/м3 металла.Таблица 3.2 - Химический состав готовой стали, % Дораскисление стали марки 3сп производим силикомарганцем марки , ферросилицием марки и алюминиевой катанкой на среднее содержание основных элементов в готовой стали. Принимаем угар элементов на УКП: Определяем расход силикомарганца марки 14: Определяем прирост массы металла после присадки силикомарганца марки 14: Определяем массу силикомарганца марки SIMN14, которая перешла в шлак и газовую фазу: Определяем содержание кремния в металле после присадки силикомарганца марки SIMN14: Определяем расход ферросилиция марки FESI65: Определяем прирост массы металла после присадки ферросилиция марки FESI65: Определяем массу ферросилиция, которая перешла в шлак и газовую фазу: Определяем массу металла после присадки силикомарганца и ферросилиция: Определяем расход алюминиевой катанки: Определяем прирост массы металла после присадки алюминиевой катанки: Определяем массу алюминиевой катанки, которая перешла в шлак: Определяем массу металла после присадок силикомарганца, ферросилиция и алюминия: Определяем массу раскислителей, которые перешли в шлак и газовую фазу: Проверка химического состава после дораскисления на УКП: Таким образом, после дораскисления на УКП сталь марки 3сп имеет следующий химический состав, %: 0,15 [С]; 0,20 [Si]; 0.525 [Mn]; 0.010 [P]; 0.040 [S].Шлаки, наводимые в стальковше при обработке стали на УКП должны иметь низкую вязкость, высокую способность поглощать серу и оксидные неметаллические включения. Длина дуги, в зависимости от мощности и степени напряжения трансформатора, составляет 60 - 120 мм. Чтобы дуга постоянно находилась в шлаке, толщина шлака должна составлять не менее 0,12 м (120 мм ). Масса шлака, формируемого в ковше, должна составлять: Для проведения эффективной десульфурации с минимальными затратами тепла желательно, чтобы масса рафинировочного шлака составляла примерно 2 % от массы металла. Тогда расход извести для формирования рафинировочного шлака составит: Расход извести на 1 т стали составит: Для отдельных марок стали (особовысококачественных), расход извести повышают доЭлектроэнергия, подаваемая на УКП, расходуется на: нагрев металла; нагрев и плавление шлакообразующих; нагрев и плавление добавок, в том числе порошковой проволоки; нагрев воды, охлаждающих свод-крышку; Отношение полезно затрачиваемой энергии (первые 3 статьи) к общим затратам определяет КПД УКП.При обработке металла на установке ковш-печь можно проводить следующие операции: - усреднение расплава по химическому составу и температуре путем перемешивания за счет продувки распла

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Краткая характеристика оборудования УКП

2. Расчет параметров продувки металла в ковше аргоном через пористые пробки

3. Расчет дораскисления стали марки 3СП на УКП

4. Формирование рафинировочного шлака на УКП

5. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС УКП

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ СТАЛИ МАРКИ 3сп на установке печь-ковш

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

Основная задача установки печь-ковш (УКП) - осуществление ряда завершающих технологических операций выплавки стали быстрее и эффективнее, чем в сталеплавильных агрегатах.

К таким операциям относятся: - усреднение стали по химическому составу и температуре;

- окончательное раскисление стали;

- легирование стали с обеспечением содержания элементов в узком интервале значений;

- глубокая десульфурация металла;

- удаление и модифицирование неметаллических включений.

Основные функции УКП, обеспечивающие положительные результаты: - нагрев расплава в стальковше с помощью погружаемых в слой наведенного рафинирововочного шлака электродов;

продувка и перемешивание металла инертным газом;

- раскисление, микролегирование и легировоние стали с максимальным усвоением элементов;

- диффузионное раскисление и глубокая десульфурация металла основным рафинировочным шлаком;

- защита зеркала металла в стальковше атмосферой инертного газа для поддержания низкого уровня кислорода в стали.

Кроме того, УКП служит в качестве «буфера» между операциями выплавки и разливки стали, а также для получения стали с точно заданной температурой и допусками в отношении химического состава.

В настоящей курсовой работе выбраны и описаны основные элементы конструкции УКП и разработана технология обработки стали марки 3сп в 250 т стальковше.