Đang tải... (xem toàn văn)
người lâu nay. Hiện nay thế giới nói chung cũng như Việt Nam nói riêng đang và đã phát triển đồng thời cải tiến ngành công nghiệp sản xuất thép, gang. Do yêu cầu sản lượng rất lớn các sản phẩm sắt thép xây dựng chất lượng tốt của ngành xây dựng đòi hỏi phải sản xuất thép ở lò có dung lượng lớn (50100 tấn),(100400 tấn) hoặc hơn thế nữa.Vì vậy nấu thép trong các lò thổi không khí, lò Besmer, lò Mactin,…không thể đáp ứng được sản xuất sản lượng lớn, công nghệ nấu lạc hậu thời gian nấu quá dài (từ vài tiếng đến 1 ngày). Thép BCT38 là thép cacbon kết cấu thường được sử dụng trong xây dựng: thép tấm, thép vằn, thép cuôn….
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU LỚP: VL11KL ĐỀ TÀI :ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LÒ ĐIỆN HỒ QUANG XOAY CHIỀU NẤU THÉP BCT38 SẢN LƯỢNG 60 TẤN/MẺ GVHD: Ths NGUYỄN DUY THÔNG SVTH: NGUYỄN TRỌNG CHÁNH NGUYỄN TRUNG KIÊN V1100351 V1101704 Thành phố Hồ Chí Minh ngày 15 tháng 11 năm 2014 Mục lục Lời mở đầu CHƯƠNG I: TÍNH TỐN THỂ NỒI LÒ VÀ THIẾT KẾ LÒ I.TÍNH TỐN CÁC KÍCH THƯỚC NỒI LÒ SẢN LƯỢNG 150 TẤN: 1.Hình dạng nồi lị: 2.Các kích thước nồi lị : 3.Các kích thước khơng gian nấu chảy: II VẬT LIỆU XÂY LÒ HỒ QUANG: Yêu cầu lớp lót lị: Vật liệu tạo lớp lót: Xây lò hồ quang bazo: Thiết bị lò: Thiết bị điện: 12 CHƯƠNG II TÍNH TỐN PHỐI LIỆU NẤU THÉP BCT38 ,60 TẤN/MẺ 15 I.TÍNH TỐN PHỐI LIỆU: 15 1.Tính tốn phối liệu chính: 15 2.Tính tốn xỉ: 17 II.CÔNG TÁC CHUẦN BỊ: 20 Kiểm tra thiết bị: 20 Chất liệu: 20 CHƯƠNG III.CƠNG NGHỆ NẤU LUYỆN THÉP TRONG LỊ HỒ QUANG BAZƠ 21 I CÔNG TÁC CHUẨN BỊ: 21 II.CÔNG NGHỆ NẤU LUYỆ: 22 1.Giai đoạn nấu chảy: 22 2.Giai đoạn oxy hóa: 25 3.Giai đoạn hoàn nguyên: 27 4.Hợp kim hóa thép: 27 CHƯƠNG IV.CHẾ ĐỘ ĐIỆN VÀ CHẾ ĐỘ NHIỆT TRONG LÒ 36 I.CHẾ ĐỘ NHIỆT: 36 II.CHẾ ĐỘ ĐIỆN: 37 III BIỆN PHÁP RÚT NGẮN THỜI GIAN NẤU LUYỆN VÀ TĂNG NĂNG SUẤT: 37 CHƯƠNG V NHỮNG SỰ CỐ XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH NẤU LUYỆN 39 I.SỰ CỐ THƯỜNG GẶP Ở GIAI ĐOẠN NẤU CHẢY: 39 II.NẤU RA MÁC THÉP KHÔNG ĐÚNG TỈ LỆ CÁC NGUYÊN TỐ: 39 CHƯƠNG VI.MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 40 I.CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG: 40 II.CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG: 40 CHƯƠNG VII.KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 -2- Lời mở đầu Thép gang vật liệu chủ yếu chiếm sản lượng lớn sản xuất, đời sống người lâu Hiện giới nói chung Việt Nam nói riêng phát triển đồng thời cải tiến ngành công nghiệp sản xuất thép, gang Do yêu cầu sản lượng lớn sản phẩm sắt thép xây dựng chất lượng tốt ngành xây dựng đòi hỏi phải sản xuất thép lị có dung lượng lớn (50-100 tấn),(100-400 tấn) nữa.Vì nấu thép lị thổi khơng khí, lị Besmer, lị Mactin,…không thể đáp ứng sản xuất sản lượng lớn, công nghệ nấu lạc hậu thời gian nấu dài (từ vài tiếng đến ngày) Thép BCT38 thép cacbon kết cấu thường sử dụng xây dựng: thép tấm, thép vằn, thép cuôn… Phương pháp luyện thép lị hồ quang điện cơng nghệ đại Để luyện thép hợp kim lò, người ta tận dụng điện biến thành nhiệt dạng hồ quang Thường sử dụng lò điện hồ quang xoay chiều (AC-EAF), lò hồ quang chiều (DC-EAF) để sản xuất thép cacbon chất lượng, thép hợp kim thấp,trung bình cao với sản lượng lớn Đặc điểm bật lò hồ quang: - Tập trung lượng nhiệt lớn để nung chảy kim loại nhanh đặc biệt kim loại khó chảy vofram, molipden,… - Lị có nhiệt độ cao ≥1700° C nên tạo điều kiện hòa tan nguyên tố hợp kim nhiều thép, thỏa mãn đầy đủ phản ứng luyện kim (oxy hóa, khử), tăng tốc độ phản ứng hóa học, thúc đẩy q trình xảy nhanh chóng triệt để - Dễ dàng nâng nhiệt độ cho bể kim loại, điều chỉnh xác thành phần hóa học thép lỏng xỉ - Đảm bảo cháy hao nguyên tố hợp kim thấp, giảm hàm lượng photpho lưu huỳnh thấp (P,S < 0,02%) - Giá thành thép lò điện cao tiêu tốn điện điện cực lớn Vì cần phải: - Chọn tính tốn hợp lý liệu thép, đảm bảo phospho lưu huỳnh, kích thước liệu phải phù hợp với dung lượng lò phương pháp chất liệu vào lò đảm bảo vận hành lò tốt - Sử dụng khống chế chế độ điện cách tối ưu trình nấu thép, đảm bảo thời gian nấu mẻ thép thấp nhất, suất lò cao - Áp dụng triệt đề biện pháp cường hóa giai đoạn nấu chảy, oxy hóa hồn ngun - Áp dụng cơng nghệ thổi oxy, nung liệu trước, tạo xỉ bọt,… khử bỏ tạp chất khí có hại thép cách triệt để Được hướng dẫn thầy giúp đỡ bạn thực đồ án này, đồng thời chúng em có tham khảo số tài liệu tham khảo với kiến thức tiếp thu lớp để hồn thành tốt đồ án mơn Mong thầy bạn góp ý kiến đóng góp để làm hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy bạn! Sinh viên thực Nguyễn Trọng Chánh Nguyễn Trung Kiên -3- CHƯƠNG I: TÍNH TỐN THỂ NỒI LỊ VÀ THIẾT KẾ LỊ I.TÍNH TỐN CÁC KÍCH THƯỚC NỒI LỊ SẢN LƯỢNG 60 TẤN: 1.Hình dạng nồi lị: H3 H2 H1 b 45 a 100 h2 H h1 d D D kg Hình 1: Hình dạng kích thước khơng gian lị hồ quang Hình dạng tối ưu lị hình nón cụt phần đáy hình chỏm cầu, góc nghiêng phần côn 45° so với phương ngang tạo điều kiện thuận lợi cho việc vá lò giúp cho nồi lị giữ ngun hình dạng q trình nấu luyện.Với hình dạng bảo đảm cho kim loại nóng chảy nhanh kim loại lỏng tích lại phần chỏm cầu Thể tích kim loại lỏng nồi lị: Vkl = V0 × gkl = 0.145 × 60 = 8,7(m3) - V0 thể tích riêng kim loại lỏng ( thép có V0 = 0.145 m3/tấn) - gkl = 60 (tấn) Thể tích xỉ là: Vxỉ = VOxỉ × gxỉ -4- V0xỉ thể tích riêng xỉ ( 0.33 m3/tấn) Trong lượng giai đoạn oxy hóa, mẻ nấu lị hồ quang có lượng xỉ lớn nhất, khoảng 15% thể tích kim loại - Để an tồn ta tính lượng xỉ lớn vào giai đoạn oxy hóa: Vxỉ = 0.15 × Vkl = 0.15 × 8.7 = 1,305 (m3) Vậy thể tích nồi lò là: V = Vkl + Vxỉ = 8,7 + 1,305 = 10,005 (m3) - 2.Các kích thước nồi lò : Chiều cao cửa chất liệu cao mức kim loại lỏng từ 75-80mm; chiều sâu nồi lò đường kính phải tương ứng Khi thể tích nồi lò xác định, chiều sâu nồi lò bé bề mặt kim loại tiếp xúc với xỉ lớn, đường kính khơng gian lị, đường kính vỏ lị tăng bề mặt tỏa nhiệt lị tăng lên gây tiêu tốn nhiều điện Ta xác định kích thước nồi lị sở chọn kích thước làm chuẩn tổng chiều sâu nồi lò - Đường kính nồi lị: D = × H - Chiều sâu phần chỏm cầu: h1 = 0,2 × H - Chiều sâu phần hình nón: h2 = 0,8 × H Vì Vnồi lị = Vnón cụt + Vchỏm cầu Với R = ½ D = 2,5H, r = ½ d = ½ (D – 2h2) = 1,7H Thế vào ta có Vnồi lị = 12,1 × H3 (m3) => H = 0,938 (m) = 938 mm - Đường kính nồi lị: D = × H = × 938 = 4690 mm - Chiều sâu phần chỏm cầu: h1 = 0,2 × H = 0,2 × 938 = 187,6 mm - Chiều sâu phần hình nón: h2 = 0,8 × H = 0,8 × 938= 750,4 mm - Bán kính nồi lị : R = D/2 = 4690/2 = 2345 mm - Bán kính chỏm cầu : r = 1,7 × H = 1,7 × 938 = 1594,6 mm - Đường kính chỏm cầu : d = D – 2h2 = × r = × 1594,6 = 3189,2 mm 3.Các kích thước khơng gian nấu chảy: Để xỉ không tiếp xúc làm hỏng lớp gạch xây tường lò, chân tường lò phải cao mức cửa nạp liệu từ 100-200 mm (chọn 100 mm) - Đường kính khơng gian nấu chảy là: Dkg = D + 100 = 4690 + 200 = 4890 mm Khi xác định chiều cao không gian nấu chảy H1 từ ngưỡng cửa liệu đến chân nắp lò cần ý điểm sau: H1 mà tăng tuổi thọ nắp lị tăng theo xa lửa hồ quang, đồng thời nấu luyện liệu nhẹ, người ta thường cho nắp lò xa bề mặt kim loại giảm thời gian dừng lị để tu sửa cải thiện số tiêu kinh tế - kỹ thuật Nhưng tăng nhiệt tăng Do thường chọn H = ( 0,4 ÷ 0,6) D kg - Chọn : H1 = 0,4 Dkg = 0,4 4890= 1956 mm - Chiều cao nắp lò : h3 = 0,15.( Dkg + 1000) = 0,15.( 4890 +1000) = 883,5 mm - Chiều cao tính từ mặt kim loại đến nắp lò : H2 = H1 + h3 = 1956 + 883,5 = 2839,5 mm -5- - Đường kính nắp lò: D1 = Dkg + 2χ - χ độ nghiêng tường lò 10% so với chiều cao: χ = (H1 – 100)/10 = 185,6 mm D1 = 4890 + × 185,6= 5261,2 mm - Chiều dày lớp lót lị 60T 400 mm - Đường kính vỏ lị : DT = Dkg + × δ = 4890 + × 400 = 5690 mm - Vỏ lị dày 30mm nên đường kính ngồi vỏ lị là: (với δvỏ lị =1/200 đường kính vỏ lị) DN = DT + × δvỏ lị = 5690 + × 30 = 5750 mm - Chiều dày đáy lò : δđáy lò = H = 883,5 mm Ta chọn δđáy lò =900 mm Khi có đặt máy khấy trộn điện từ chiều dày lò giảm 10-15% để stato máy gần kim loại lỏng làm gia tăng hiệu trộn II VẬT LIỆU XÂY LÒ HỒ QUANG Yêu cầu lớp lót lị Buồng nấu luyện lị điện lót vật liệu chịu lửa để tạo nên bể chứa kim loại nóng chảy để giảm mát nhiệt cho môi trường xung quanh Các phần chủ yếu lớp lót bao gồm: đáy, tường nắp lị Độ bền vững lớp lót ảnh hưởng đáng kể đến suất lò chất lượng thép nấu luyện Lớp lót lị cần có u cầu sau: - Nhiệt độ vùng hồ quang điện lên đến hàng ngàn độ, lớp lót chịu nhiệt độ lớn (gần 1700 0C) nên vật liệu chế tạo lớp lót phải có độ chịu nóng cao Độ chịu nóng nhiệt độ mẫu tiêu chuẩn bắt đầu biến dạng trọng lượng thân - Vật liệu chịu nóng cịn chịu ứng suất lớn nên yêu cầu có nhiệt độ biến mềm tác dụng tải trọng cao - Có độ bền nén cao - Chịu thay đổi nhiệt độ thường xuyên, cần có độ ổn định nhiệt cao tức khả giữ nguyên vẹn hình dáng độ bền nhiệt độ thay đổi đột ngột - Cần có độ ổn định mặt hóa học hay bị mịn tiếp xúc thường xuyên với xỉ lỏng, kim loại lỏng khí nóng - Tuổi thọ lớp lót phụ thuộc đáng kể vào độ co giãn vật liệu chịu lửa nguội nung nóng Vì thê, xây lò cần ý chừa mối giãn nở viên gạch - Độ dẫn nhiệt thấp giúp cho việc giảm mát nhiệt suất tiêu hao điện - Cần có độ dẫn điện thấp -6- Vật liệu tạo lớp lót Gạch đinát: loại chịu lửa axit Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gạch đinát đá thạch anh với hàm lượng SiO2 cao Nhiệt độ bắt đầu biến dạng tải trọng 16500C Độ chịu nóng 1710-17200C Khối lượng riêng 2,34-2,38 Thành phần hóa học: SiO2 CaO MgO Al2O3 Fe2O3 93,2-95% 2,4-3% 0,80% 1,10-2,0% 0,75-1,10% Nhiệt độ bắt đầu nóng chảy biến dạng tải trọng gạch đinát nhỏ nhiệt độ nóng chảy 60-700C chứng tỏ có độ bền cao Đến 6000C độ ổn định nhiệt gạch đinát thấp nung chậm khơng thể nung nhanh Nó không tác dụng với xỉ axit bị xỉ bazơ bào mịn tường lị silicat dễ nóng chảy Ứng dụng gạch đinát: Dùng rộng rãi làm nắp lò hồ quang axit bazit tính chất đặc biệt nó; nhiệt độ bắt đầu biến dạng tải trọng cao, xấp xỉ nhiệt độ nóng chảy: t0 < 6000C có mức độ ổn định nhiệt cao Mannhêzit: Bột manhêzit vật liệu chịu lửa có tính bazơ Bột manhêzit dùng để đầm đáy lò tường lò lò hồ quang bazit, để vá đáy lò chân tường Gạch manhêzit: sản xuất từ manhêzit bột thiêu Thành phần hóa học sau: MgO CaO FeO Al2O3 MnO SiO2 86% 2% 5% 1,5% 0,8% 4% 0 Tính chịu lửa từ 1790-1800 C, nhiệt độ bắt đầu biến mềm 1500 C Gạch chịu tác dụng xỉ bazơ bị xỉ axit ăn mòn Gạch manhêzit hay bị nứt vỡ nhiệt độ thay đổi đột ngột, độ dẫn nhiệt lại cao nên xây chân tường nắp lò Ứng dụng gạch manhêzit: xây tường lị đáy lị Crơm- manhêzit: Thành phần gồm MgO (40-45%), Cr2O3 (20-30%) loại chịu thay đổi đột ngột nhiệt độ, thường dùng xây chân tường lị, chỗ tháo thép xỉ Đơi người ta cịn dùng xây nắp lị tính chịu nhiệt cao Đơlơmit: loại vật liệu chịu lửa có tính bazơ, tự nhiên dạng CaMg(CO2)2 Sau nung, thành phần đôlômit là: CaO MgO Fe2O3 SiO2 52-58% 35-38% 3% 0,6-2,8% Ứng dụng: để xây tường, tu sửa đáy chân tường Samốt: loại vật liệu chịu lửa trung tính Thành phần hóa học: Al2O3+TiO2 SiO2 Fe2O3 CaO MgO 35% 62% 2% 0,7% 0,3% Gạch samốt có độ dẫn nhiệt thấp, độ dẫn điện thấp, ổn định nhiệt cao, độ chịu lửa 1670-1730 0C Ứng dụng: để xây máng rót thép, lớp lót thùng rót, làm vật liệu cách nhiệt cho đáy tường lị Ngồi vật liệu người ta sử dụng amiăng, gạch điatômit, gạch samốt nhẹ làm vật liệu cách nhiệt hắc ín, nhựa than hay thủy tinh lỏng làm chất kết dính -7- Các thể gạch xây: Để xây thiết bị luyện thép, người ta sử dụng thể gạch chịu lửa cách nhiệt sản xuất theo hình dạng kích thước tiêu chuẩn hóa Một số thể gạch xây thông dụng sau: - Gạch thẳng: Dùng để xây tường thẳng, đáy lò phối hợp với gạch vát xây vịm tường cong, kích thước phổ biến 230×113×65 - Gạch vát nằm: Dùng để xây tường cong vịm lị có chiều dày mỏng, kích thước phổ biến 230×113×65/55 230×113×65/45 - Gạch vát đứng: Dùng để xây tường cong vòm lò có chiều dày lớn, kích thước phổ biến 230×113×65/55 230×113×65/45 - Gạch chân vịm: Dùng để xây chắn vịm cong, kích thước phổ biến 230×113×65/55 230×113×135/56/37 - Gạch vòm treo: Dùng để xây vòm lò phẳng móc treo, kích thước phổ biến 300×276×260/100/75/30 Gạch thẳng Gạch chân vòm Gạch vát nằm Gạch vát đứng Gạch vòm cầu Gạch vòm treo Khi chọn gạch xây lò nên dùng loại gạch tiêu chuẩn chế tạo hàng loạt dễ kiếm -8- Xây lò hồ quang bazơ Đáy lị: Đáy lị ln phải tiếp xúc với kim loại lỏng xỉ lỏng Do đáy lò cần phải đủ bền cách nhiệt tốt Đáy lò gồm lớp: lớp làm việc đầm chặt thiêu kết thành khối nhất, lớp gạch đệm lớp cách nhiệt Vỏ thép đáy lị có đục lỗ có đường kính 10-25mm để khí q trình thiêu kết Trên lớp vỏ người ta đổ lớp bột điatômit dày 50mm đầm nhẹ, ta lát gạch samốt nhẹ lớp 65mm thêm lớp samốt dày 65mm, khe hở viên gạch điền đầy gạch Sau xây lớp gạch manhêzit dày 65mm lát vuông góc với hướng cũ để lấp kín khe hở Tổng chiều dày lớp gạch manhêzit 540mm (gồm lớp 65mm + lớp 115mm), khe hở viên gạch điền đầy bột manhezit nhỏ mịn lớp liền viên gạch xây lệch góc 45° để bít kín khe hở Trên lớp bột manhezit đầm dày 300mm, chất dính lớp bột nhựa than, hắc ín nung tới 50-60°C, trước tạo lớp đầm nên nung nóng gạch manhezit củi, có hỗn hợp đầm dính vào gạch Tường lò: Tường lò xây gạch manhêzit-crơmit chưa nung nóng có kích thước lớn Sau đầm đáy lị xong tiến hành xây tường lị Trong lớp vỏ lò lớp amiăng dán lại thủy tinh lỏng, sau lớp gạch samốt đặt sát vào Để tăng độ bền vững lớp cách nhiệt ta hàn vào phía vỏ lị thép góc (30×30mm) đặt thẳng đứng Lớp gạch chịu lửa phân bố sau: - Xây phần tường gạch crom-nanhezit có độ bền học cao,chịu lửa tốt phần thường xuyên chịu tác động kim loại lỏng xỉ lỏng - Xây phần gạch manhezit ln chịu xạ nhiệt hồ quang - Xây lớp có độ dày tổng cộng 460mm , tường lị ln vát 10% phần tạo thuận lợi cho việc chất liệu, tránh cháy mòn tia hồ quang phát - Tổng cộng độ dày tường lò 600-700mm Nắp lò: Nắp lò điện hồ quang làm việc điều kiện nhiệt độ cao, trình nấu, nắp lò nơi tập trung nhiệt lương lớn, khói bụi nhiều Gạch thường dùng xây nắp lị gạch alumin cao, gạch đinát, thông dụng để xây nắp lị gạch manhêzit-crơm (65-70% MgO 8-18% Cr2O3) Tuổi thọ nắp lị có lên đến 150200 mẻ hỏng Người ta xây nắp lò dưỡng kim loại, dưỡng có độ lồi với độ lồi nắp lị Nắp lị có lỗ ( lỗ điện cực, lỗ thổi lỗ khí lị) Thiết bị lị Vỏ lị: Vỏ lị có đủ độ bền để chịu trọng lượng kim loại lớp lót, đồng thời phải chịu áp suất lớp lót bị giãn nở nung nóng Trong q trình làm việc vỏ lị khơng nung nóng 100-1500C Vỏ lò hàn thép với chiều dày 33mm lị 120 có đường kính lị 6590 (chiều dày vỏ lị 1/200 dường kính lị) -9- Vỏ lị có dạng hình cơn-trụ, góc nghiêng hình 6-23° chiều cao đoạn hình = 1/3-2/3 khoảng cách từ ngưỡng cửa lò đến chân nắp lò tạo thuận lợi cho việc vá lò tăng tuổi thọ lò Ngồi ra, vỏ lị cịn có gân tăng bền có vành đai để giữ ngun hình dạng vỏ lị Vành đai phía làm thành dạng rãnh chứa cát để tạo độ khít đậy nắp lị Vỏ đáy lị làm dạng hình chỏm cầu đảm bảo có độ bền tối đa lớp lót có trọng lượng nhỏ nhất, làm thép khơng có từ tính để lắp đặt thiết bị khấy trộn điện từ Vịng ơm điện cực: Các lỗ trống nắp lò để đặt điện cực thường có đường kính lớn điện cực 50mm để tránh làm hư hỏng điện cực trình nắp lị bị nung nóng Nhưng khí lị qua chỗ gây mát nhiệt, điện cực bị oxy hóa mạnh, mật độ dịng điện tăng lên dẫn đến điện cực bị gãy Để tạo khít chặt điện cực nắp lò, ta sử dụng vịng ơm điện cực Vịm ơm điện cực có nhiều loại : đặt đứng nắp lò, ống xoắn ruột gà, đối trọng Bộ phận cặp điện cực: Bộ phận cặp điện cực dùng để dẫn điện đến điện cực giữ điện cực độ cao định Bộ phận bị nung nóng khí nóng từ khe hở điện cực nên phải bền mát nhiệt nhỏ phải giữ điện cực không bị rơi xuống nấu luyện Đầu cặp điện cực làm thép, đồng thau đồng thanh.Phải cố gắng giảm điện trở tiếp xúc đầu cặp điện cực nhằm giảm mát điện làm thép khơng từ tính làm nguội nước để giảm oxy hóa giãn nở nhiệt, giữ tiếp xúc chặt làm giảm điện trở tiếp xúc Bộ phận khí nâng hạ điện cực: Mỗi điện cực phải có phận nâng hạ riêng Đối với lò lớn ta dùng thiết bị điều chỉnh thủy lực hay thiết bị bán dẫn tiristor silic điều chỉnh điện cực lên xuống Bộ phận nâng hạ điện cực có trụ lồng vào dùng nhiều Trụ rỗng ruột gắn cố định vào vỏ lò, trụ lồng vào trụ ngồi Trụ ngồi có gắn chặt puly bên có nhiệm vụ dẫn động trụ lên xuống theo hướng định Trụ gắn chặt xà ngang giữ điện cực, trụ di chuyển lên xuống kéo theo điện cực lên xuống theo Tốc độ nâng hạ điện cực phụ thuộc vào dung tích lị Đối với lị lớn : - Vlên = 1,0-1,5 m/phút - Vxuống = 0,5-0,8 m/phút Bộ phận khí nghiêng lị: u cầu phận là: - Việc nghiêng lị phải êm, khơng va đập, nghiêng 45° để rót kim loại vào thùng rót nghiêng 10-15° phía cửa nạp liệ để tháo xỉ - Điều khiển tốc độ nghiêng cách dễ dàng - Giảm bớt việc di chuyển thùng rót q trình rót - Đặt vị trí an tồn, khơng bị kim loại phun bắn - Khi tháo xỉ cấu khơng bị xỉ phun bắn - 10 - Quy trình thực hiện: Sau cào xỉ oxy hóa xong, giảm điện mức điện sử dụng Lúc kim loại nóng, nhiệt xạ lớn nên cần đưa công suất nhiệt thấp vào lò Trong giai đoạn đòi hỏi tia hồ quang phát phạm vi rộng, tia hồ quang ngắn, giữ nhiệt khắp bề mặt kim loại để tạo điều kiện khử oxy tốt Để đảm bảo hồn ngun tốt, cho chất oxy yếu vào lị trước, sau loại trung bình cuối chất oxy hóa mạnh.Vậy khử oxy, ta cho FeMn vào trước để khử oxy sơ bộ, sau cho C FeSi cuối cho Al để khử oxy triệt để Các phản ứng khử S thực chất xảy phản ứng song song với phản ứng khử oxy mức độ phụ thuộc vào khả khử oxy Sau khử oxy gần xong cho chất tạo xỉ vôi, huỳnh thạch để tăng độ bazo tính lỗng xỉ, tạo điều kiện khử S nhanh Sau khử oxy S xong cho nguyên tố hợp kim vào lò theo thứ tự định Khử oxy phần cuối tiến hành trước rót từ 3-5 phút, ngồi khử oxy lần cuối thùng rót Khử oxy: Trong q trình nấu luyện, oxy tồn thép lỏng dạng [FeO] Trong giai đoạn oxy hóa hàm lượng [FeO] có tác dụng định q trình oxy hóa khử Nhưng với thép thành phẩm [FeO] có hại lớn làm giảm chất lượng thép, giai đoạn hồn ngun phải giảm hàm lượng oxy [FeO] tới mức thấp Tác hại oxy thép: Khi kết tinh khuôn, nhiệt độ kim loại giảm nhanh làm oxy từ dạng [FeO] tiết oxy làm tăng oxy phần thép lỏng, làm cân O2- C, sinh phản ứng oxy hóa lại cacbon, tạo khí CO bay lên, dẫn tới thép thỏi bị rỗ cán thép bị giịn bị nứt Khi đơng đặc [FeO] tích với [FeS], làm dung điểm chảy 910°C, thấp tích [Fe] [FeS] (985°C) Cùng tích [FeO] với [FeS] tạo thành màng mỏng nằm biên giới hạt tinh thể Khi nung lên để cán thành phẩm phơi bị nứt không dùng [FeO] phản ứng với nguyên tố hợp kim Al, Ti, Si, Mn tạo sản phẩm oxyt (tạp chất phi kim) nằm lại thép lỏng, làm giảm tính chất học thép - 28 - Các phương pháp khử oxy: Phương pháp khử oxy lắng: Chất khử oxy cho trực tiếp vào kim loại lỏng, phản ứng khử oxy xảy kim loại Quá trình khử oxy nhanh tạo tạp chất phi kim loại lại thể tích kim loại.Phương pháp dùng để khử oxy thép cacbon, thép kết cấu Trước tiên,cào hết xỉ oxy hóa, cho cục FeMn75 FeSi75 với tỉ lệ Mn/Si = 4÷7 vào thép lỏng để khử oxy sơ bộ, dùng Al cục cho vào lò trước lúc thép 3-5 phút khử oxy triệt để (khử kết thúc).Các kom loại, hợp kim nhiệm vụ khử oxy triệt để hạn chế N2 hòa tan vào thép lỏng làm hạt tinh thể nhỏ mịn kết tinh khuôn Các oxyt kim loại MnO, SiO2, Al2O3, FeO có tỉ trọng nhỏ lên xỉ Nhưng số oxyt không lên nằm lại thép làm ảnh hưởng đến chất lượng thép Ảnh hưởng tỉ lệ Mn/Si đến hàm lượng tạp chất thép lỏng Tỉ lệ Mn/Si 3,5 4,5 6,0 7,0 Tổng tạp chất oxyt, % 0,0172 0,0146 0,0119 0,0116 Ảnh hưởng thứ tự cho ferro hợp kim tới lượng tạp chất oxyt: Thao tác cho Thành phần tạp chất (%) chất khử vào SiO2 FeO MnO lò Cho FeMn 37,20 7,55 55,25 trước, FeSi sau Cho FeSi trước, FeMn sau 54,16 16,76 29,05 Tổng lượng tạp chất (%) 0,0149 0,0268 Nếu tỉ lệ Mn/Si 0,0172÷0,0185%, hàm lượng SiO2 thép cao, cịn hàm lượng MnO thép thấp.Ở nhiệt độ 1600°C SiO cịn thể rắn, kích thước bé nên dễ nằm thép lỏng làm tăng hợp chất SiO thép Nếu tỉ lệ Mn/Si > tạo nhiều Mn, SiO2 lại ít, sau khử oxy xong, thép lỏng dư MnO Ở nhiệt độ > 1550°C MnO bị phân ly thành [Mn] + [O], [Mn] hòa tan vào thép [O] +[C] →CO↑ hàm lượng Mn thép vượt giới hạn cho phép, C lại giảm giới hạn mác thép Mặc khác khả khử oxy Mn yếu nên hàm lượng oxy thép cao Thứ tự cho ferro ảnh hưởng đến tạp chất thép, dựa vào ta nên cho FeMn vào trước giảm lượng tạp chất [Mn] +[FeO] = MnO + [Fe] [FeO] + [Si] = SiO2 + [Fe] MnO + SiO2 = MnO.SiO2 MnO.SiO2 tạp chất bền, nhẹ, lỏng nên lên xỉ hoàn toàn, giảm hàm lượng tạp chất Nhiệt độ cao khả khử oxy Mn, Si giảm - 29 - Tên oxyt Al2O3 MnO SiO2 FeO.SiO2 MnO.SiO2 FeO 2FeO.SiO2 3Al2O3.SiO2 xAl2O3.yMnO TiO2 Cr2O3 NiO Nhiệt độ nóng chảy [C] 2050 1785 1710 1178 1270 1371 1205 1810 1520 1560 2700-2950 1960 Tỉ trọng 20C 4,00 5,40 2,40 4,20 5,75 - Nhiệt độ nóng chảy tỉ trọng 20C số oxyt hợp chất chúng Dùng Al để khử oxy: Al chất khử oxy mạnh Mn, Si, C, ta đưa Al vào cuối giai đoạn hồn ngun cho vào thùng rót để khử oxy triệt để, điều chỉnh độ hạt tinh thể đều, làm cho thép kết tinh nhỏ mịn Mức độ khử oxy Al tùy thuộc vào lượng Al đưa vào lò Nếu lượng Al đưa vào