Разработка технологии воздействия на металлический расплав в агрегатах внепечной обработки стали. Увеличение механических свойств готового металла. Анализ процесса выплавки, внепечной обработки и разливки стали в условиях электросталеплавильного цеха.
При низкой оригинальности работы "Выплавка стали с низким содержанием азота в условиях электросталеплавильного цеха", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
6.2 Основные источники пыли и газообразования в дуговой сталеплавильной печиОбеспечение низкого содержания азота в готовой стали обусловлено, с одной стороны: необходимостью повышения качества выпускаемой продукции и, с другой стороны, завоеванием рынка сбыта металлопроката.На основании данных об изменении растворимости азота в железе (рисунок 1) можно сделать следующие выводы: 1) растворимость азота в ?-и ?-Fe возрастает при повышении температуры; При повышенных температурах наблюдается увеличение содержания азота в металле (например, при продувке техническим кислородом с повышенным содержанием азота, в высокотемпературной зоне дуги при электродуговом обогреве и т. п.). Образование нитридов железа (Fe4N, Fe2N) происходит в процессе охлаждения закристаллизовавшегося металла (в основном в области ?-Fe) По влиянию на растворимость азота в жидком железе элементы-примеси металла можно разделить на две группы. Эти элементы повышают растворимость азота в железе.Такие примеси, как хром, марганец, молибден, обычно нитридов не образуют, но они характеризуются большим химическим сродством к азоту, чем к железу, поэтому также заметно увеличивают растворимость азота. Коэффициент диффузии водорода в жидком железе Dн = (8,0 9,0) • 10-3 см2/с, тогда как для азота Dn = 3,77 • 10-5 см2/с, т. е. ниже на два порядка, поэтому при снижении давления (обработка вакуумом) водород удаляется из металла с большей интенсивностью, чем азот /2/.Большое количество газов вносит в металл шихта и, несмотря на то, что эти газы в значительной мере удаляются из металла по ходу плавки, на насыщенность шихтовых материалов газами обращают особое внимание. Площадь поверхности соприкосновения металла с газами зависит от типа процесса и периода операции; при выпуске металла из печи и при его разливке площадь поверхности соприкосновения металла с газом больше, чем в те периоды плавки, когда металл покрыт шлаком. После образования окислительного шлака, растворяющего очень мало азота (0,002-0,008%) , поступление азота в металл из печной атмосферы практически прекращается, поэтому ранее шлакообразование позволяет меньшее содержание азота в металле к началу окислительного периода. Содержание какого-либо газа в металле зависит от парциального давления этого газа в окружающей металл атмосфере. В тех случаях, когда металл кипит, изменения содержания газов в нем зависит от двух действующих в противоположном направлении факторов : насыщения металла газами в результате влияния атмосферы агрегата и выделение газов из металла вместе с пузырями монооксида углерода.Было исследовано поведение азота при различных вариантах технологии внепечной обработки стали, в том числе с применение агрегата комплексной обработки стали (АКОС) и установки порционного вакуумирования стали (УПВС). Предложенная технология внепечной обработки позволяет получить сталь с содержанием азота в прокате не более 0,008 %. В настоящее время металл выплавляют по трем технологическим схемам: 1) ДСП-установка продувки аргоном (УПА)-установка непрерывной разливки стали (УНРС) (отдача алюминия на выпуске); Анализ экспериментальных данных по изменению концентрации азота по периодам внепечной обработки показал, что после продувки аргоном на УПА содержание азота в металле составляло в среднем 0,0063-0,0065 %. Концентрация азота в металле в процессе обработки на АКОСЕ практически не изменялась и перед отдачей на разливку составляла в среднем 0,0067-0,0069 %.В дальнейшем концентрация азота в расплаве до маркировочного анализа возрастала в среднем на 0,0028 % и достигала среднего значения 0,0096 %.Продувка металла с высоким содержанием кислорода и серы в УКП через две пористые пробки в днище ковша не приводит к повышению содержания азота, так как, во-первых, нет высокой температуры и, во-вторых, нет возможности перехода азота в атомарное состояние. Как известно, содержание азота зависит, во-первых, от его содержания в исходных материалах, а, во-вторых, определяется результатом двух противоположных процессов - насыщения азотом из атмосферы и удаления азота с пузырьками СО/11/. В процессе внепечной обработки: ?[N]•103 = 9,7 - 810• [N]УКП-1; r =-О,99; ?=25,4 (5) где ?[N] - прирост содержания азота, %; [N]ДСП - содержание азота в металле ДСП перед выпуском, %; [N]УКП-1 - содержание азота в металле первой пробы на УКП, %, т.е. при снижении содержания азота в первоначальное пробе возрастает его прирост, причем в процессе внепечной обработки зависимость более значима, о чем свидетельствуют большие коэффициент корреляции и коэффициент перед первоначальным значением содержания азота. При разработке мероприятий по снижению содержания азота в стали в процессе ее выплавки обычно рассматриваются две возможности - снижение количества азота, вносимого исходной шихтой, и «промывка» жидкого металла инертным газом или оксидом углерода СО, образующимся при окислении углерода “шихты”/15-19/. · замена углеродсодержащих материалов с высокой концентрацией азота (загружаемого с шихтой антрацита и кокса с 0,5-1,1 % азота, а так
План
Содержание
Введение
1. Аналитический обзор литературы
1.1 Растворимость азота в стали
1.2 Рафинирование металла от азота
2. Анализ технологических параметров выплавки стали на различных предприятиях
2.1 Рафинирование расплавов от азота при внепечной обработке в условиях ОЭМК
2.2 Анализ технологии выплавки, внепечной обработки и разливки стали в условиях технологических процессов ЭСПЦ Молдавского металлургического завода (ММЗ) по определению факторов, влияющих на насыщение стали азотом
2.3 Зарубежные исследования
2.3 Анализ технологии выплавки, внепечной обработки и разливки стали в условиях технологических процессов ЭСПЦ ОАО «Уральская Сталь» (ОХМК)
3. Совершенствование технологии раскисления стали в процессе выпуска плавки
3.1 Азотация стали в процессе выпуска плавки
3.2 Методика расчетов
3.2.1 Технология принятая в ЭСПЦ ОАО «Уральская Сталь» (ОХМК)
В настоящее время на ряде металлургических предприятий в 100 тонных электропечах выплавляют сталь с массовой долей азота не более 0,0070%. Обеспечение низкого содержания азота в готовой стали обусловлено, с одной стороны: необходимостью повышения качества выпускаемой продукции и, с другой стороны, завоеванием рынка сбыта металлопроката.
Повышение качества электростали актуально и для ОАО «Уральская Сталь» с целью завоевания более прочных позиций на рынке низколегированных сталей.
В настоящей работе поставлена задача на основе глубоких физико-химических исследований, использования последних достижений металлургической науки разработать технологию комплексного воздействия на металлический расплав в электросталеплавильных агрегатах по всему циклу с целью получения в стали низкого содержания [N] менее 0,007 % в условиях ЭСПЦ ОАО «Уральская сталь»
Возможность успешного выполнения проекта базируется на достаточно плодотворных наработках, сделанных в последние 10-15 лет и широко представленных в многочисленных публикациях в отечественных и зарубежных периодических изданиях, а также трудах международных конференций.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
