Nghiên cứu sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao tại công ty gang thép thái nguyên

công ty gang thép thái nguyên nhà máy luyện thép lưu xá báo cáo tổng kết thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ Tên đề tài: "Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền

công ty gang thép thái nguyên

nhà máy luyện thép lưu xá

báo cáo tổng kết

thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ

Tên đề tài:

"Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao

tại Công ty Gang thép Thái Nguyên"

Chủ nhiệm đề tài: KS Luyện kim – Trần Tất Thắng

6846

15/5/2008

Thái Nguyên, tháng 01 năm 2008

Công ty Gang thép thái nguyên cộng hoà x∙ hội chủ nghĩa việt nam

Nhà máy Luyện thép lưu xá Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Số : 192A /GT-LT4 -\™™™[ -

Thái Nguyên, ngày 25 tháng 01 năm 2008

Báo cáo

Tổng kết thực hiện đề tài nckh cấp bộ

“ Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao

tại Công ty Gang thép Thái Nguyên”

Thực hiện Quyết định số 67/QĐ-T-GT5 ngày 16 tháng 01 năm 2007 của Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên " V/v giao đề tài NCKH cho

đơn vị thành viên năm 2007" Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên

đã giao nhiệm vụ cho Ông Trần Tất Thắng – Giám đốc Nhà máy Luyện thép

Lưu Xá thực hiện đề tài NCKH cấp Bộ: "Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp

kim thấp độ bền cao tại Công ty Gang thép Thái Nguyên"

Triển khai thực hiện đề tài trên, Nhà máy Luyện thép Lưu Xá đã thành lập Ban chỉ đạo thực hiện Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu trong nước, nước ngoài; căn cứ thực trạng công nghệ, thiết bị tại nhà máy; Ban chủ nhiệm đề tài

đã xây dựng Phương án thực hịện đề tài số 269A/GT-LT4 ngày 16 tháng 4 năm

2007 của Nhà máy Luyện thép Lưu Xá để sản xuất mác thép trên và đã được Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên phê duyệt

Sau quá trình tổ chức thực hiện sản xuất thử nghiệm, Nhà máy Luyện

thép Lưu Xá lập báo cáo tổng kết quá trình thực hiện sản xuất mác thép SD490

theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản của đề tài NCKH nêu trên trình

Bộ Công Thương, Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên

Đề nghị Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên, Vụ Khoa học và Công nghệ – Bộ Công Thương tổ chức nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài này

chủ nhiệm đề tài

Môc lôc

Danh s¸ch nh÷ng ngưêi thùc hiÖn chÝnh 5

IV T×nh h×nh nghiªn cøu trong nưíc vµ nưíc ngoµi. 7

I x©y dùng thµnh phÇn ho¸ häc cña m¸c thÐp 9 I.1 Tiªu chuÈn vÒ c¬ tÝnh vµ thµnh phÇn ho¸ häc cña m¸c thÐp 9 I.2 X©y dùng thµnh phÇn ho¸ häc cña m¸c thÐp 9

II S¶n phÈm c¸n vµ sè lưîng s¶n phÈm sx thö nghiÖm 11

II.1 Sè lưîng s¶n phÈm ph«i thÐp s¶n xuÊt thö nghiÖm 11

II.2 S¶n phÈm c¸n 11 III Quy tr×nh s¶n xuÊt thö nghiÖm ph«i thÐp sd490 t¹i

nhµ m¸y luyÖn thÐp lưu x¸.

12 III.1 C«ng ®o¹n Lß ®iÖn SCCS 30T 12 III.2 C«ng ®o¹n Lß tinh luyÖn LF 40T 12

III.5 Yªu cÇu ph©n tÝch thµnh phÇn ho¸ häc cña mÉu thÐp thµnh

phÈm, mÉu thÐp láng trong qu¸ tr×nh nÊu luyÖn vµ mÉu xØ

IV.1 Chän chuÈn bÞ ph«i 14

IV.2 Nung ph«i 15

II.1 Thiết bị phục vụ cho nghiên cứu 17

II.2 Nguyên vật liệu chủ yếu phục vụ cho nghiên cứu 20

II.3 Thiết bị phân tích phục vụ cho nghiên cứu 22

III.1 Kết quả sản xuất thử nghiệm phôi thép SD490 tại Nhà máy

Luyện thép Lưu Xá

23

III.1.1 Thời gian sản xuất thử nghiệm 23

III.1.2 Số lượng sản xuất thử nghiệm 23

III.1.3 Chất lượng nguyên vật liệu chủ yếu dùng trong sản xuất

thử nghiệm

23

III.1.4 Tóm tắt quá trình nấu luyện và đúc rót 24

III.1.5 Thành phần hoá học của thép lỏng, xỉ lỏng trong quá trình

III.1.7 Kết quả thực hiện một số chỉ tiêu KTKT chủ yếu 39

III.1.8 .Kết quả thực hiện giá thành SX thử nghiệm phôi thép SD490 45

III.2 Kết quả sản xuất thử nghiệm sản phẩm thép tròn đốt mác

SD490 tại NM Cán thép Thái Nguyên

45

III.2.1 Thời gian cán sản phẩm 45

III.2.6 KÕt qu¶ thö nghiÖm c¬ lý tÝnh 46

III.2.7 KÕt qu¶ thùc hiÖn mét sè chØ tiªu KTKT chñ yÕu 48

III.2.8 KÕt qu¶ thùc hiÖn gi¸ thµnh s¶n xuÊt thö nghiÖm s¶n phÈm

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh

Phần i

Tổng quan

I Xuất xứ của đề tài

Ngày nay Ngành Công nghiệp xây dựng Việt Nam đang có nhu cầu lớn về thép chịu lực, áp dụng trong việc xây dựng cầu, đường, sân bay và nhiều công trình xây dựng quan trọng khác Tuy nhiên, việc nghiên cứu và sản xuất các chủng loại thép này ở Việt nam vẫn còn rất hạn chế Vì vậy, để đáp ứng được nhu cầu trong nước, hầu hết số lượng các chủng loại thép này đều phải được nhập khẩu từ nước ngoài Nhận thức được tầm quan trọng của việc nghiên cứu, sản xuất các mác thép có chất lượng cao đối với sự phát triển của đất nước; Nhà nước ta đã có những phương

án chiến lược cho ngành thép Việt Nam

Để nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp công nghệ khác nhau, nhưng phải chọn một công nghệ phù hợp với trình độ kỹ thuật, tận dụng được nguồn tài nguyên trong nước nhằm đạt được yêu cầu về chất lượng sản phẩm thép cán và mang lại hiệu quả kinh tế cao Vì vậy, Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên đã giao nhiệm vụ cho ông: Trần Tất Thắng – Giám đốc nhà máy Luyện thép Lưu Xá là chủ nhiệm đề tài nêu trên (Theo Quyết định về việc giao đề tài NCKH cho đơn vị thành viên năm 2007 số 67/QĐ-T-GT5 ngày 16 tháng 01 năm 2007)

Trên cơ sở nghiên cứu các mác thép có tính năng sử dụng đáp ứng được yêu cầu của đề tài được giao; Ông Trần Tất Thắng cùng với các thành viên tham gia

chính đã lựa chọn Phương án “ Nghiên cứu, sản xuất mác thép SD490 theo tiêu

chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản” Đây là mác thép có tính năng kỹ thuật tốt,

phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của nghành Công nghiệp xây dựng đang được thị trường trong nước và Quốc tế ưa chuộng

II Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Sản xuất thành công thép hợp kim thấp độ bền cao mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Công ty Gang thép Thái Nguyên

- Sản phẩm thép cán đạt tiêu chuẩn chất lượng, đảm bảo hiệu quả kinh tế

III Nội dung nghiên cứu của đề tài

- Lựa chọn thành phần hoá học của mác thép Xây dựng quy trình nấu luyện, tinh luyện, đúc phôi thép mác SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá

- Xây dựng quy trình cán phôi thép mác SD490 tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên ( Cán sản phẩm qua hệ thống QTB)

- Sản xuất thử nghiệm phôi thép tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá theo quy trình công nghệ có sử dụng gang lỏng trong phối liệu

- Cán thử sản phẩm trên tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên

- Kiểm tra, đánh giá kết quả cơ lý tính của sản phẩm thép cán mác SD490

- Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế và triển khai sản xuất ở quy mô công nghiệp

IV Tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài

IV.1 Tình hình nghiên cứu nước ngoài

Ngành Công nghiệp xây dựng hiện nay đang có nhu cầu cao về thép chịu lực,

áp dụng trong việc xây dựng nhà cao tầng, cầu, đường, sân bay và nhiều công trình quan trọng khác Trên thế giới đã nghiên cứu và tìm ra nhiều loại thép sử dụng trong lĩnh vực này Các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nga, Nhật Bản, Đức …luôn

đi sâu nghiên cứu để tìm ra các mác thép có tính năng sử dụng đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của thị trường Các nước này đã đưa ra bộ tiêu chuẩn về các mác thép

để đáp ứng các nhu cầu đó Một trong những mác thép đó là SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản Đây là loại thép có tính năng kỹ thuật tốt, phù hợp với ngành Công nghiệp xây dựng, đang được thị trường trong nước và Quốc tế ưa chuộng

IV.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Công ty Thép Miền Nam - Tổng Công ty Thép Việt Nam đã nghiên cứu, sản xuất mác thép này trên dây truyền công nghệ Lò điện hồ quang bình thường: Phôi thép được cán tại Nhà máy Cán thép nhưng không qua hệ thống QTB Vì vậy cho

đến nay, việc nghiên cứu, sản xuất mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản trên dây chuyền Công nghệ luyện thép lò điện với tỷ lệ từ 40 - 55% gang lỏng trong phối liệu và cán sản phẩm qua hệ thống QTB thì chưa có cơ sở nào trong nước triển khai Trước nhu cầu đang tăng nhanh trong nước, việc triển khai nghiên cứu chế tạo một trong những loại thép này có ý nghĩa về khoa học và kinh tế cũng như đáp ứng được một phần yêu cầu của thị trường

Phần iI

Cơ sở lý thuyết

I xây dựng thành phần hoá học của mác thép

I.1 tiêu chuẩn về cơ tính và thành phần hoá học của mác thép

Theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản, mác thép SD490 có cơ tính và thành phần hoá học đ−ợc quy định nh− sau:

I.2 xây dựng thành phần hoá học của mác thép

Thành phần hoá học của mác thép là yếu tố quan trọng nhất, quyết định đến cơ tính của mác thép sản xuất Vì vậy, để đạt đ−ợc tiêu chuẩn về cơ tính của mác thép

SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản, cần thiết phải nghiên cứu, xây

dựng đ−ợc giải thành phần hoá học của phôi thép thành phẩm, phù hợp với công nghệ cán ở Nhà máy Cán thép Thái Nguyên

I.2.1 Những căn cứ để xây dựng thành phần hoá học của mác thép

* Tiêu chuẩn về cơ tính và thành phần hoá học của mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản

* Lô phôi thép SD490 đ−ợc cán tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên và cán sản phẩm qua hệ thống QTB

* Trên cơ sở nghiên cứu trên 200 mẫu thép SD390 đã được Phòng Quản lý chất lượng sản phẩm và Đo lường - Công ty Gang thép TN phân tích kiểm tra về cơ lí - hoá sản phẩm thép cán từ phôi thép sản xuất tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá từ năm

2003 đến nay; Sản phẩm thép cán đã được cán tại NM Cán thép Lưu Xá - Công ty Gang thép TN

* Trên cơ sở nghiên cứu trên 40 mẫu thép SD390 đã được Phòng Quản lý chất lượng sản phẩm và Đo lường - Công ty Gang thép TN phân tích kiểm tra về cơ lí - hoá sản phẩm thép cán từ phôi thép nhập khẩu trong năm 2007; Sản phẩm thép cán

đã được cán tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên và cán sản phẩm qua hệ thống QTB.Trong quá trình nghiên cứu kết quả phân tich cơ lí - hoá của trên 240 mẫu thép SD390 nêu trên, chúng tôi đã tiến hành loại bỏ những mẫu ngoại lai và đã tìm ra

được 50 mẫu thép sản xuất tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá - Cán tại NM Cán thép Lưu Xá và 06 mẫu thép từ phôi thép nhập khẩu - Cán tại NM Cán thép Thái Nguyên

để làm căn cứ nghiên cứu quy luật ảnh hưởng của các nguyên tố trong thép (C, Mn,

Si, P, S) đến cơ tính của sản phẩm thép cán

I.2.2 Thành phần hoá học của mác thép SD490 được xây dựng như sau:

Sau khi đã tiến hành nghiên cứu, chúng tôi xây dựng thành phần hoá học của mác thép SD490 như sau (Xây dựng trong Phương án và thực hiện):

max

%S max

%C+%Mn/6

SD490 0,27ữ0,32 1,30ữ1,80 0,40ữ0,55 0,040 0,040 0,54ữ0,60

Quy định thành phần hoá học nêu trên được áp dụng cho sản xuất thử nghiệm

đợt I (03 mẻ thép số 3632, 3633, 3634 ngày 07/9/2007) được thể hiện ở Quy trình số 642/QT-LT4 ngày 07/9/2007 Căn cứ vào kết quả sản xuất phôi thép và kết quả kiểm tra cơ, lí tính của sản phẩm thép cán của 03 mẻ thép sản xuất đợt 1, Nhà máy tiếp tục nghiên cứu và đưa ra Quy trình sản xuất phôi thép đợt 2 số 741/QT-LT4 ngày 23/10/2007 với thành phần hoá học như sau:

Mác thép %C %Mn %Si %P

max

%S max

%C+%Mn/6

II Sản phẩm cán và số lượng sản phẩm sản xuất thử nghiệm

II.1 Số lượng sản phẩm phôi thép sản xuất thử nghiệm

Số lượng sản phẩm phôi thép sản xuất thử nghiệm theo Phương án xây dựng là

240 tấn, tương đương với 06 mẻ thép nấu luyện và đúc rót Trong đó được chia làm

III. Quy trình sản xuất thử nghiệm phôi thép sd490 tại nhà máy luyện thép lưu xá

Trong quá trình sản xuất thử nghiệm phôi thép SD490, thực hiện nghiêm chỉnh theo Quy trình kỹ thuật công nghệ và Quy trình kỹ thuật an toàn hiện hành, đồng thời phải thực hiện tốt một số nội dung bổ sung sau:

III.1 công đoạn Lò điện SCCS30T:

- Trọng lượng thép lỏng của mẻ luyện: 40 ữ 43 (Tấn/mẻ)

- Tỷ lệ gang lỏng trong phối liệu: 40 ữ 55 (%)

- Không sử dụng thép phế ép bánh và thép vỉa thu hồi trong phối liệu

+ Các chất khử khác cho như khi sản xuất mác thép C thông thường

* Trường hợp không sử dụng SiMn17:

+ FeMnC65: 500 ữ 600 (Kg/mẻ)

+ FeSi45: 200 ữ 300 (Kg/mẻ)

+ Các chất khử khác cho như khi sản xuất mác thép C thông thường

- Quy định lấy mẫu ở Lò điện SCCS30T: Trong mỗi mẻ luyện, tiến hành lấy

01 mẫu thép lỏng vào thời điểm trước khi ra thép

III.2 công đoạn Lò tinh luyện LF40T:

* áp lực và lưu lượng khí argon lớn hơn so với khi tinh luyện các mác thép C thông thường

* Điều kiện ra trạm:

- Thành phần hoá học: Đạt thành phần hoá học theo quy định của mác thép

- Trước khi bắt đầu thực hiện tinh luyện (Vào trạm tinh luyện)

- Sau khi đã tinh luyện được khoảng 25 ữ 35 phút (Vào khoảng giữa thời kì

tinh luyện)

- Kết thúc tinh luyện

III.3 công đoạn Đúc liên tục:

* Chuẩn bị tốt các điều kiện để đảm bảo đúc chồng cả 3 mẻ thép SD490 trên cùng một thùng trung gian

* Chỉ được sử dụng thùng trung gian lắp tấm ganex thông thường (Nền vật liệu

là SiO2) để đúc rót 3 mẻ thép SD490

* Nhiệt độ mở bàn trượt:

+ Mẻ đúc lần 1: 1625 ữ 1635oC

+ Mẻ đúc lần 2, lần 3: 1600 ữ 1615oC

* Đảm bảo độ cao mực thép lỏng trong thùng trung gian khi đúc chồng

≥ 300mm và thường xuyên duy trì từ 350 ữ 450mm

III.4 Lấy mẫu thép thành phẩm:

Tuân thủ theo quy trình lấy mẫu hiện hành, đồng thời thực hiện tốt một số điểm

bổ sung sau:

* Mỗi mẻ thép phải lấy 02 mẫu thành phẩm, gồm:

- Mẫu thứ nhất: Lấy thép lỏng ở thùng trung gian, đúc trong lanh gô vào thời

điểm sau khi mở cửa trượt được từ 18 ữ 23 phút; Đưa mẫu về trạm phân tích quang phổ phân tích như bình thường

- Mẫu thứ hai: Cắt ở đầu phôi với kích thước mẫu (40x60x60mm) theo thứ tự trong một dòng đúc của một mẻ thép như sau:

+ Trường hợp đúc 04 dòng: Từ phôi thứ 8 đến phôi thứ 10

+ Trường hợp đúc 03 dòng: Từ phôi thứ 10 đến phôi thứ 13

+ Trường hợp đúc 02 dòng: Từ phôi thứ 13 đến phôi thứ 16

Tổ cắt phôi thực hiện cắt mẫu và nhân viên KCS theo ca chuyển mẫu về lưu tại phòng trực của tổ KCS phải ghi rõ số hiệu mẻ thép trên mẫu

III.5 Yêu cầu phân tích thành phần hoá học của mẫu thép thành

phẩm, mẫu thép lỏng trong quá trình nấu luyện và mẫu xỉ

III.3.5.1 Đối với mẫu thép thành phẩm: Phân tích đầy đủ hàm lượng các nguyên tố trong mẫu thép thành phẩm theo quy định hiện hành

III.3.5.2 Đối với mẫu thép lỏng trước khi ra thép ở lò SCCS 30T:

Yêu cầu phân tích: %C; %P

III.3.5.3 Đối với mẫu thép lỏng trong quá trình tinh luyện:

Yêu cầu phân tích: %C; %Mn; %Si; %P; %S

III.3.5.4 Đối với mẫu xỉ:

Yêu cầu phân tích: %CaO; %SiO2; %FeO; %MnO; %MgO; %Al2O3

III.6 Đánh mác và nhập kho:

- Các mẻ thép mác SD490 khi đúc xong phải ghi rõ ràng, đầy đủ số hiệu mẻ luyện, ký hiệu mác thép lên 2 đầu phôi và bề mặt phôi của tất cả các phôi (kể cả các phôi loại 3m; 1,5m và phôi có chiều dài < 1,5m )

- Những phôi có chiều dài < 1,5m phải được xếp riêng để tránh nhầm lẫn với phôi thép mác C thông thường

IV Quy trình kỹ thuật công nghệ cán thép tròn đốt mác SD490 tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên

IV.1 Chọn chuẩn bị phôi:

Thực hiện theo các quy định cụ thể sau đây:

- Phôi 120x120x6000mm mác SD490, được tuyển chọn theo tiêu chuẩn phôi

TC 008-2006

- Mặt cắt phôi phải phẳng và vuông góc

- Bề mặt phôi không có khuyết tật nứt, kẹp tạp chất, lồi lõm cục bộ, cong vênh, vặn xoắn quá tiêu chuẩn cho phép

- Kiểm tra thành phần hoá học của phôi (Khi cần)

IV.2 Nung phôi:

- Nạp và nung phôi: Nạp phôi vào lò thành 2 hàng, theo thứ tự lô sản phẩm

- Mọi quy định về vận hành lò nung, chế độ nung phải chấp hành đúng yêu cầu kỹ thuật Duy trì nhiệt độ nung phôi phù hợp với tốc độ cán, đảm bảo yêu cầu phôi không bị cháy, nung quá nhiệt cong vênh vặn xoắn, nhiệt độ phôi bắt đầu cán là: 10500C ữ 10800C

IV 3 Cán thép:

- Tháo lắp trục cán thực hiện đúng yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu lắp trục cán, dẫn

đỡ đúng thiết kế, đảm bảo chắc chắn, chính xác

- Cán thép: Thực hiện theo quy định công nghệ sản xuất sản phẩm QĐ 751-01

- Các giá cán thô qua 6 lần cán ( K1 ữ K6 ), qua máy cắt đầu đuôi, tiếp tục cán qua 6 giá cán liên tục trung tinh ra sản phẩm cán

- Nghiêm cấm cán những thanh thép nhiệt độ thấp, cong vênh, vặn xoắn quá phạm vi cho phép

IV 4 Tôi qua hệ thống QTB:

Sơ đồ lắp đặt, thông số ban đầu cho hệ thống QTB theo quy định.hiện hành bảng thông số quy định ban đầu của hệ thống QTB như sau:

cài đặt QTB

TT Sản phẩm Mác phôi Mở van

(%)

Lưu lượng (m3/h)

áp lực vào (Bar)

áp lực ra (Bar)

Ghi chú

1 D18 ữ D25 SD490 26ữ29 220ữ230 10ữ12 2,5ữ3,0

* Nếu sản phẩm vượt bền điều chỉnh giảm áp lực nước, hoặc giảm các coolers

* Nếu sản phẩm bền thấp điều chỉnh tăng áp lực nước, hoặc tăng các coolers

- Thực hiện cán từng thanh một, kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật và cơ lý sản phẩm: + Nếu cơ lý không đạt yêu cầu phải dừng để điều chỉnh các thông số hệ thống QTB theo yêu cầu cụ thể của kỹ thuật

+ Nếu đạt yêu cầu thì tăng dần tốc độ cán cho phù hợp thực tế của sản xuất

IV 8 Chọn phân loại, đóng bó, cân nhập kho:

- Kiểm tra phân loại trên sàn thu sản phẩm theo quy định kiểm tra sản phẩm: QĐ 824-06

- Xếp đóng bó theo chương trình cài đặt tự động, vận hành tại bàn điều khiển khu vực, yêu cầu các thanh thép sóng thẳng, bằng đầu

- Tất cả sản phẩm, ngắn dài đều được chọn phân loại đóng bó, cân nhập kho theo chủng loại riêng biệt

- Khối lượng: khoảng 3 tấn/1 bó, số thanh trên bó thực hiện theo quy định số: 124/QĐ - T- GT2 ngày 22 tháng 01 năm 2007 (70 cây/1bó)

- Đóng bó, cân, gắn êtêkét, mã số, mã vạch và nhập kho

I.2 Sử dụng phương pháp tính toán để lựa chọn thành phần hoá học phù hợp với điều kiện thiết bị, công nghệ của Nhà máy Luyện thép Lưu Xá và Nhà máy Cán thép Thái Nguyên.- Công ty Gang thép Thái Nguyên

I.3 Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu và điều kiện thiết bị, công nghệ hiện nay của Nhà máy Luyện thép Lưu Xá; Xây dựng quy trình nấu luyện, tinh luyện, đúc phôi thép mác SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá

I.4 Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu và điều kiện thiết bị, công nghệ hiện nay của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên, xây dựng quy trình cán phôi thép mác SD490 tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên

II thiết bị, nguyên vật liệu và hoá chất phục vụ cho nghiên cứu

II 1 thiết bị phục vụ cho nghiên cứu

Phương án đưa mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật

Bản vào nấu luyện tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá - Công ty Gang thép Thái

Nguyên trên dây chuyền công nghệ: Lò điện SCCS 30T - Lò tinh luyện LF 40T -

Đúc liên tục 4 dòng với sản phẩm là phôi vuông 120x120x6000 mm; Phôi thép

được cán tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên (Công nghệ cán có hệ thống QTB) ra

sản phẩm là thép tròn đốt D18 ữ D25 đạt được các thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản

Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu cña d©y chuyÒn c«ng nghÖ

II.1.1 Lß ®iÖn SCCS 30T:

- Dung lưîng danh nghÜa : 30 tÊn/mÎ

- Lưîng thÐp láng ra lß trung b×nh : 35 tÊn/mÎ

( Thùc tÕ hiÖn nay ë Nhµ m¸y LuyÖn thÐp Lưu X¸ - C«ng ty Gang thÐp Th¸i

Nguyªn, lưîng thÐp láng ra lß chñ yÕu n»m trong kho¶ng 40 - 45 T/mÎ; Trung

b×nh: ~ 42 T/mÎ)

- Lưîng thÐp láng ra lß max : 40 tÊn/mÎ

- Lưîng thÐp láng cßn l¹i trong lß sau khi ra thÐp: 6 tÊn/mÎ

- Dung lưîng biÕn thÕ : 25.000 KVA

- HiÖu suÊt sö dông ®iÖn n¨ng: 0,90

NÊc ®iÒu khiÓn §iÖn ¸p (V) Dßng ®iÖn (A)

- Đường kính trong vỏ lò: φ 4700 mm

- Đường kính điện cực: φ 450 mm

- Đường kính vòng phân bố điện cực: φ 1150 mm

- Hành trình lên xuống điện cực: 3100 mm

- Góc nghiêng lò: 250/150 (ra thép/ra xỉ)

- Lượng tiêu hao nước làm nguội: 580 m3/h

- Chu kỳ mẻ luyện: 80 phút

- Tốc độ nâng/ hạ điện cực: 6/4 m/phút

I.1.2 Một số thông số kỹ thuật chủ yếu đối với Lò tinh luyện LF40Tấn/mẻ

- Dung lượng danh nghĩa: 40T/mẻ

- Điện áp thứ cấp gồm 07 nấc điện áp:

Nấc điều khiển Điện áp (V) Dòng điện (A)

- Độ chính xác về khoảng cách giữa 2 tai thùng thép và 2 rãnh đặt tai thùng

thép của xe thép: 20mm

- Độ nghiêng của thùng thép khi đặt trên xe thép: ≤ 50

I.1.3 Một số thông số kỹ thuật chủ yếu đối với Máy đúc liên tục 4 dòng:

- Kiểu máy đúc : CONCAST (ấn Độ)

- Biên độ rung khuôn: ± 12 mm

II 2 nguyên vật liệu chủ yếu phục vụ cho nghiên cứu

Nguyên vật liệu phục vụ cho nghiên cứu phải được chuẩn bị một cách nghiêm túc nhằm đáp ứng yêu cầu khắt khe về tiêu chuẩn chất lượng của một số loại nguyên vật liệu chủ yếu so với khi sản xuất các mác thép các bon thông thường khác

II 2.1 Tiêu chuẩn chất lượng nguyên vật liệu chủ yếu dùng cho

lò điện SCCS 30T

II.2.1.1 Thép phế:

• Loại bỏ hoàn toàn các vật liệu gây nổ như ống kín, chất gây nổ

• Hàm lượng các nguyên tố kim loại mầu ≤ 0,05%

II.2.1.2 Gang lỏng ( Gang thành phẩm từ lò cao)

- Toàn bộ gang lỏng từ lò cao sang phải được rót vào lò trộn nước gang 300T sau đó mới được rót ra để đưa vào phối liệu ở lò điện SCCS30T

- Nhiệt độ gang lỏng trước khi rót vào lò điện SCCS30T ≥ 12500C

- Thành phần hoá học của gang lỏng :

[C] ≤ 4,5% ; [Mn] ≤ 3,5% ; [Si] ≤ 2,5% ; [P] ≤ 0,07% ; [S] ≤ 0,07%

II 2.1 3 Các loại nguyên vật liệu khác phải đạt được theo tiêu chuẩn chất lượng

nguyên vật liệu hiện hành

II 2.2 Tiêu chuẩn chất lượng nguyên vật liệu chủ yếu dùng cho

- Chiều cao lớp khoảng không (Tính từ miệng lò tới lớp xỉ): 400 ữ 600 (mm)

- Thành phần hoá học của thép lỏng trước khi bắt đầu tinh luyện:

Hàm lượng C : ≤ 0,15 (%); Hàm lượng P : ≤ 0,035 (%);

II.2.2.2 Chất hợp kim hoá:

Sử dụng FeMnC65; SiMn17 và FeSi45 có thành phần hoá học theo tiêu chuẩn của Công ty Gang thép Thái Nguyên ban hành

Chú ý: Khi sử dụng các loại SiMn14; SiMn20; FeMnC75; FeSi75 thay thế nêu trên, phải căn cứ vào thành phần hoá học cụ thể của các loại Ferô này để tính toán mức độ thay thế cho phù hợp, nhằm đảm bảo thành phần hoá học theo yêu cầu của mác thép đề ra

II.2 2.3 Các loại nguyên vật liệu khác phải đạt được theo tiêu chuẩn chất lượng

nguyên vật liệu hiện hành

II.3 thiết bị phân tích phục vụ cho nghiên cứu

II.3 1 Thiết bị phân tích thành phần hoá học của thép lỏng:

Thành phần hoá học của thép lỏng đúc phôi được phân tích tại Nhà máy Luyện thép Lưu xá và được phân tích trên máy phân tích quang phổ: Metalscan 2500

II.3 2 Thiết bị phân tích thành phần hoá học của xỉ lỏng:

Thành phần hoá học của xỉ lỏng trong quá trình nấu luyện được phân tích tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá và được phân tích bằng phương pháp phân tích hoá học

II.3 3 Thiết bị kiểm tra cơ, lí tính:

- Đơn vị thử mẫu : Phòng Quản lý chất lượng sản phẩm và Đo lường – Công

ty Gang thép Thái Nguyên

- Tiêu chuẩn thử nghiệm: JIS Z 2241 – 1998; JIS Z 2248 – 1996

- Máy thử: Kiểu DLY- 100 số WS – 7130/1971; Kiểu DLY- 30 số A89 – 2/1959 Các máy thử trên đều do Trung quốc sản xuất

III Kết quả sản xuất thử nghiệm

III 1 Kết quả sản xuất thử nghiệm phôi thép SD490 tại Nhà máy Luyện thép Lưu Xá:

III 1.1 Thời gian sản xuất thử nghiệm:

- Sản xuất thử nghiệm đợt 1: Ngày 07 tháng 9 năm 2007

- Sản xuất thử nghiệm đợt 2: Ngày 24 tháng 10 năm 2007

III 1.2 Số lượng sản xuất thử nghiệm:

- Tổng số mẻ luyện: 06 mẻ Trong đó:

+ Sản xuất thử nghiệm đợt 1: 03 mẻ

+ Sản xuất thử nghiệm đợt 2: 03 mẻ

- Tổng sản lượng sản phẩm phôi thép: 256,025 (Tấn) Trong đó:

+ Sản xuất thử nghiệm đợt 1: 122,360 (Tấn)

+ Sản xuất thử nghiệm đợt 2: 133,665 (Tấn)

III.1.3 chất lượng nguyên vật liệu chủ yếu dùng trong sx thử nghiệm

III.1.3.1 C hất lượng nguyên vật liệu chủ yếu dùng trong sản xuất thử

nghiệm đợt 1:

III.1.3.1a Thép phế:

Chất lượng thép phế đạt yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng như đã nêu ở mục

II.2.1.1

III.1.3.1b Gang lỏng ( Gang thành phẩm từ lò cao)

Thành phần hoá học của gang lỏng (Bình quân):

[C] = 4,11% ; [Mn] = 1,06% ; [Si] = 0,91% ; [P] = 0,055% ; [S] = 0,049% III.1.3.1c FeMnC65

III.1.3.2b Gang lỏng ( Gang thành phẩm từ lò cao)

Thành phần hoá học của gang lỏng (Bình quân):

[C] = 4,07% ; [Mn] = 1,11% ; [Si] = 0,88% ; [P] = 0,056% ; [S] = 0,052% III.1.3.2c FeMnC65

III.1.4 tóm tắt quá trình nấu luyện và đúc rót

III.1.4.1 Tóm tắt quá trình nấu luyện và đúc rót đợt 1:

III.1.4.1a Tóm tắt quá trình thao tác nấu luyện ở lò điện SCCS 30T

* Lấp lỗ ra thép, vá lò

- Lấp lỗ ra thép: Thực hiện đúng theo quy định hiện hành

- Vá lò: Trước khi thực hiện nấu luyện mẻ thép đầu tiên trong lô phôi thép SD490 đã tiến hành ra hết thép của mẻ luyện trước, kiểm tra nội hình lò và vá lò; Trước khi bước vào nấu luyện mác thép SD490 nội hình lò đã đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

* Nạp liệu

- Nạp liệu lần thứ nhất: Thứ tự như sau:

+ Nạp 1 rọ thép phế

+ Nạp gang lỏng: Nạp toàn bộ lượng gang lỏng cần phối liệu

- Nạp liệu lần thứ hai: Nạp tiếp rọ thép phế còn lại

* Quá trình nóng chảy liệu, oxy hoá các nguyên tố và nâng nhiệt độ của thép lỏng

- Sau khi nạp xong liệu lần thứ nhất, tiến hành vừa đánh điện vừa bắn ôxy Sau khi liệu trong lò đã nóng chảy được khoảng 85 ữ 95% thì dừng đánh điện, dừng bắn

ôxy và tiến hành nạp liệu lần thứ hai

- Sau khi nạp liệu xong lần thứ hai, tiếp tục tiến hành đồng thời vừa đánh điện vừa bắn ôxy

- Lấy mẫu phân tích kiểm tra thành phần hoá học (%C, %P) và đo nhiệt độ của thép lỏng: Sau khi liệu trong lò đã nóng chảy xong, tiến hành lấy mẫu kiểm tra thành phần hoá học và đo nhiệt độ của thép lỏng Căn cứ vào kết quả phân tích thành phần hoá học và nhiệt độ, tiếp tục thực hiện đồng thời vừa đánh điện vừa bắn oxy ( hoặc chỉ đánh điện, bắn oxy) Quá trình này được thực hiện cho đến khi thép lỏng

đạt yêu cầu cả về thành phần hoá học và nhiệt độ thì tiến hành ra thép

* Ra thép

- Trước khi chuẩn bị ra thép phải đưa thùng lò LF vào chờ sẵn ở vị trí dưới lỗ ra thép và nối ống dẫn thổi khí Ar

- Khi có lệnh ra thép thì mở van khí Ar và tiến hành mở đĩa EBT để ra thép

- Khi thép lỏng trong lò thùng LF được khoảng 1/4 chiều cao của thùng thì tiến hành cho chất khử ôxy, một phần chất hợp kim hoá và công việc này kết thúc khi thép lỏng trong thùng LF đạt 3/4 chiều cao thùng

- Sau khi ra thép xong thì đưa xe thép về vị trí chờ tiếp tục duy trì thổi khí Ar với áp lực 0,2 ữ 0,25 MPa

III.1.4.1b Tóm tắt quá trình thao tác tinh luyện ở lò LF 40T

Sau khi thùng thép lỏng đã được đa vào vị trí tinh luyện, tiến hành tinh luyện theo các bước sau:

* Thông điện phát hồ quang gia nhiệt

* Lấy mẫu kiểm tra thành phần hoá học và đo nhiệt độ thép lỏng lần thứ nhất:

- Lấy mẫu lần thứ nhất để kiểm tra thành phần hoá học của thép lỏng bằng phân tích quang phổ

- Thời gian đo nhiệt độ và lấy mẫu kiểm tra lần thứ nhất vào thời điểm sau khi

đánh điện gia nhiệt khoảng 3 ữ 5 phút

* Tạo xỉ đầu, khử oxy

Ngay sau khi thông điện phát hồ quang gia nhiệt thì tiến hành tạo xỉ đầu Thời gian tạo xỉ đầu khoảng 5 ữ 10 phút

* Điều chỉnh thành phần hoá học và nhiệt độ của thép lỏng

- Nguyên tắc điều chỉnh thành phần hoá học của thép lỏng:

+ Căn cứ vào kết quả phân tích mẫu kiểm tra để điều chỉnh chất trợ dung, chất hợp kim hoá và than antraxit cho phù hợp

+ Đối với các nguyên tố Si, P, S thì căn cứ vào tiêu chuẩn của mác thép quy

định

+ Đối với các nguyên tố C, Mn cũng căn cứ vào tiêu chuẩn của mác thép quy

định nhưng trên cơ sở đảm bảo tỷ lệ ( %C + %Mn/6 ) nằm trong khoảng giới hạn quy định

- Ngay sau khi đo nhiệt độ và lấy mẫu kiểm tra lần thứ nhất, tiến hành cho tiếp dần các chất trợ dung, hợp kim hoá và than antraxit vào lò, đồng thời căn cứ vào kết quả kiểm tra thành phần hoá học của mẫu thứ nhất, điều chỉnh thành phần hoá học của thép lỏng theo yêu cầu

- Sau khi cho xong lượng các chất nêu trên và tinh luyện tiếp trong thời gian khoảng 5 ữ 10 phút thì lấy mẫu phân tích và đo nhiệt độ của thép lỏng lần thứ hai

Nếu thành phần hoá học của thép lỏng chưa đạt yêu cầu thì tiếp tục điều chỉnh đến khi đạt yêu cầu của mác thép

- Sau khi đã tinh chỉnh thành phần hoá học của thép lỏng thì tiếp tục điều chỉnh nhiệt độ của thép lỏng theo yêu cầu của công đoạn đúc liên tục

* Kết thúc tinh luyện

Khi chất lượng thép lỏng đã đạt yêu cầu đề ra, đồng thời ở công đoạn đúc liên tục

đã đảm bảo đủ điều kiện tiếp nhận thép lỏng thì kết thúc tinh luyện và ra thép

III.1.4.1c Tóm tắt quá trình thao tác đúc rót phôi thép.

* Tiếp nhận thép lỏng và kiểm tra nhiệt độ đúc

Sau khi thùng thép đã được đặt ổn định trên bệ đúc, tiến hành lắp ống dẫn thuỷ lực cơ cấu đóng mở cửa trượt Sau đó đo nhiệt độ của thép lỏng bằng hệ thống đồng

hồ đo nhiệt độ

* Quá trình đúc

- Bắt đầu đúc

+ Thao tác mở cửa trượt:

Sau khi kiểm tra nhiệt độ thép lỏng đạt yêu cầu, người điều khiển mở cốc rót chính

ra hiệu để khởi động nước làm nguội, điều chỉnh áp lực, lưu lượng nước đạt tới giá trị quy định Sau đó người vận hành mở cốc rót hoàn toàn để thép lỏng chảy vào thùng trung gian Khi mực thép lỏng trong thùng trung gian đạt độ cao khoảng 300 mm thì tiến hành mở cốc rót thùng trung gian

+ Mở cốc rót thùng trung gian:

Mở cốc rót thùng trung gian theo thứ tự mở từng dòng một, khi dòng này chảy

ổn định thì mới cho phép mở dòng tiếp theo Thứ tự mở dòng như sau: Dòng 1, dòng

4, dòng 2, dòng 3

+ Trình tự thao tác từng dòng:

Khi mực thép lỏng trong thùng trung gian đạt mức quy định thì cho phép mở cốc rót, trước khi mở cốc rót xoay máng xoay hứng dòng chảy, khi dòng chảy ổn

định trên máng xoay lập tức cho thép lỏng chảy vào hộp kết tinh

+ Thao tác rót thép lỏng vào hộp kết tinh: