TS DƯƠNG PHÚC TÝ GIÁO TRÌNH THIẾT BỊ CƠ KHÍ XƯỞNG LUYỆN THÉP LÒ ĐIỆN DÙNG CHO GIẢNG VIÊN VÀ SINH VIÊN NGÀNH CƠ KHÍ LUYỆN KIM NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2007 LỜI NÓI ĐẦU Tài liệu viết sở tham khảo số tài liệu nước hồ sơ thiết bị số nhà máy luyện thép ngành Luyện thép nước ta Nhà máy Luyện - Cán thép Gia Sàng, Nhà máy Luyện thép Lưu xá, nhằm phục vụ trực tiếp cho việc giảng dạy giáo viên học tập sinh viên Do thiếu thốn tài liệu, nhiều hạn chế khác nên sách cịn có nhiều thiếu sót chắn chưa đáp ứng nhiều mong đợi bạn đọc Tác giả mong góp ý, bổ sung bạn đọc để chất lượng sách tốt tái Xin chân thành cảm ơn Tác giả CHƯƠNG I KHÁI QUÁT VỀ LỊ ĐIỆN HỒ QUANG §1- CẤU TẠO, NGUN LÝ LÀM VIỆC CỦA LÒ ĐIỆN HỒ QUANG SỰ Sự phát triển khơng ngừng kỹ thuật địi hỏi phải sản xuất loại thép có tính chất học cao so với thép luyện lò Máctanh lò chuyển Để đáp ứng với đòi hỏi thực tiễn sản xuất, chuyên gia ngành Cơ khí - Luyện kim tạo hệ thống thiết bị có khả luyện thép có chất lượng cao lị Điện, loại lị dùng lượng điện để luyện thép Ưu lò điện so vời lò Máctanh chỗ: Nhờ nhiệt độ lị điện cao nên luyện loại thép hợp kim có chứa nguyên tố hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao vonfram, molipden tạo xỉ lỏng hoạt tính với hàm lượng vơi cao, có khả khử hồn tồn photpho lưu huỳnh thép Lị điện bao gồm lò hồ quang lò cảm ứng Trong nhà máy đại phần lớn người ta dùng lò hồ quang Nhiệt lượng hồ quang điện sinh điện cực kim loại dùng để nung chảy kim loại nguyên liệu rắn Lò điện hồ quang với điện cực thẳng đứng bao gồm phận sau: - Khoảng không gian làm việc lò (Buồng lò) với cửa nạp liệu tháo xỉ miệng rót 13; - Vịm lị lát gạch chịu lửa tháo nâng lên được; - Bệ lò số 9; - Ba điện cực số (Số điện cực theo số pha dòng điện); - Giá điện cực cấu quay nghiêng lò; - Thân lò số bên xây gạch chịu lửa, bên bọc vỏ thép số Giữa lớp gạch chịu lửa lớp vỏ lị có lớp vật liệu cách nhiệt - Dòng điện dẫn vào lò từ máy biến áp đặc biệt biến dịng điện có điện áp từ 6000 - 30000 V thành dòng điện có điện áp từ 95 - 280 V - Vật liệu làm điện cực than chì (grafit) chúng có điện trở nhỏ độ bền học độ bền nhiệt cao Các điện cực kẹp giá kẹp nhờ cấu nâng hạ mà chúng di chuyển theo phương thẳng đứng để điều chỉnh độ dài hồ quang điện đồng thời điều chỉnh nhiệt độ bể nấu - Để giảm tiêu hao nhiệt, người ta chèn kín khe hỗ lỗ vòm điện cực vòng làm nguội đặc biệt 14 - Phần bệ lò gồm hai gối tựa số 10, lăn số 11 phận đỡ thân lò thép đúc số 12 liên kết chặt với đáy lò - Việc quay nghiêng lò để tháo xỉ rót thép thực cấu quay nghiêng kiểu điện - kiểu thuỷ lực Xỉ tháo qua cửa sổ quay nghiêng lò - Liệu nạp vào lò cần cẩu Để giảm thời gian nạp, lị đại người ta khơng nạp liệu qua cửa sổ mà nạp từ phía đỉnh lị Để làm việc phải đẩy vịm lị sang bên đẩy thân lò lệch khỏi vòm lò Việc nạp liệu tiến hành nhờ gầu xúc với thời gian từ - phút Dung lượng lò điện hồ quang thường 30 - 40tấn Lượng tiêu hao điện vào khoảng 600 - 1000 kwh/tấn - Thời gian luyện từ 3,5 đến Hiện lị điện có dung lượng 200 dùngrộng rãi giới Hình giới thiệu dạng tổng thể lở điện hồ quang §2- SƠ LƯỢC VỀ Q TRÌNH SẢN XUẤT THÉP TRONG LÒ ĐIỆN Nguyên liệu để sản xuất thép lò điện- giống lò Mác vật liệu làm phụ gia vật liệu hợp kim khác Do giá thành lượng điện cao nên lò điện hồ quang dùng để luyện thép có chất lượng cao từ thép vụn lượng nhỏ gang thỏi dùng để luyện lại phế liệu thép hợp kim với chất phụ gia đắt tiền Nguyên liệu để luyện thép lò điện phải chứa 5% - 6% Các bon Lượng bon lớn lượng cacbon chứa thép luyện xong Đáy lò điện xây gạch magie tính ưu việt lị luyện thép từ nguyên liệu có chứa photpho lưu huỳnh Quá trình sản xuất thép chất lượng cao với việc oxy hoá cacbon liệu tương tự q trình luyện thép vụn lị Máctanh, nghĩa bao gồm giai đoạn nạp liệu, nấu chảy, sôi - khử tinh luyện Sau kết thúc nạp liệu, điện cực hạ sát với nguyên liệu đóng điện xuất hồ quang điện cực kim loại làm nóng chảy nguyên liệu Việc nấu chảy kim loại bắt đầu tiến hành vùng có nhiệt độ cao tức điện cực Trong trình nấu chảy kim loại xẩy q trình oxy hố sắt, silic mangan, tạp chất khác có liệu Các oxyt vừa tạo thành tác dụng tương hỗ với chất trợ chảy (trợ dung) tạo thành xỉ lỏng hoạt tính Ở giai đoạn người ta chờ thêm vôi quặng sắt tức tạo điều kiện đầy đủ để chuyển hoá photpho từ kim loại sang xỉ lò Trong giai đoạn nấu chảy hình thành lớp kim loại lớp xỉ, sau giữ nhiệt cho kim loại thời gian lớp xỉ cuối xỉ tháo quay nghiêng lị phía cửa nạp liệu hàm lượng cacbon thép khoảng 0,5- 0,6% tham gia vào giai đoạn sôi Mục tiêu giai đoạn sôi để khử cacbon đạt đến định mức Khi bắt đầu giai đoạn này, phải rắc thêm vôi lần để nâng nhiệt độ lên đến cực đại nhằm tạo xỉ có tính oxy hố cao Sau kim loại lỏng sôi, quặng sắt nạp vào bề mặt xỉ nhờ xẩy phản ứng oxy hố cacbon phần cịn lại photpho, silic Khi điều khiển tốc độ cháy hoàn toàn cacbon, hàm lượng cacbon thép đạt từ 0,02 - 0,03% (thấp so với định mức yêu cầu) Sau lần nạp mẻ quặng sắt ngừng lại, trì dịng điện thời gian ngắn sau tháo xỉ oxy hố ngồi Giai đoạn luyện cuối có tên gọi tinh luyện Nó hồn thành nhờ mơi trường hồn ngun lị giai đoạn quan trọng trình luyện Trong giai đoạn kim loại oxy hoá, khử lưu huỳnh đến giới hạn cần thiết, tạo cho thép có thành phần hố học theo u cầu điêu chỉnh nhiệt độ nồi nấu Nhiệt độ kim loại cần phải đảm bảo cho việc rót khn tốt §3 - KẾT CẤU CỦA XƯỞNG LUYỆN THÉP Xưởng luyện thép bao gồm: Tồ nhà chính, sân khuôn, gian tháo vật đúc, gian làm nguội vật đúc, gian làm bơi trơn khn a- Tồ nhà bao gồm bốn /gian: Gian nguyên liệu, gian lị, gian rót thép, kho chứa phơi cán Gian ngun liệu để nhập, bảo quản xuất nguyên liệu cho phân xưởng nguyên liệu phân xướng khác Gian thường bố trí sau: - Thép vụn gang thỏi xếp hố chứa sâu