đồ án môn luyện thép

Lớp: KTVL - K6 Đề tài: Đồ án môn học Luyện Thép. Nội dung đề tài và những số liệu cho trước: Lập phương án sản xuất phôi thép cán nóng Mác thép SD390 quy cách phôi 120x120x6000 mm. Thành phần như sau: KÝ hiÖu m¸c thÐp Thµnh phÇn ho¸ häc chñ yÕu (%) C Mn Si P S Cu Ni Cr SD39 0 0,20~0,2 9 1,40~1,8 0 0,30~0,5 5 ≤0,03 5 ≤0,03 5 ≤0,3 0 ≤0,3 0 ≤0,3 0 Trong lò điện hồ quang 50 tấn/mẻ, sử dụng 50% gang lỏng. Đề Tài: Đồ án môn học Luyện Thép Chương I: Tổng quan về mác thép cần nấu luyện - Đặc điểm về thành phần , cơ tính, công nghệ nấu luyện. - Lĩnh vực ứng dụng của mác thép. Chương II: Lựa chọn dây chuyền công nghệ - Phân tích và lựa chọn một phương án sản xuất. VD: lò điện hồ quang LF đúc liên tục. - Tính thời gian cho từng công đoạn. - Lựa chọn thông số đúc, công nghệ đúc , kích thước phôi, thời gian đúc, tốc độ đúc, nhiệt độ đúc , hình vẽ sơ đồ cấu tạo các thiết bị chính. VD: Lò Điện - Đúc Chương III: Tính toán phối liệu luyện thép - Chọn nguyên liệu , chất khử oxy fe rô hưpj kim hóa - Tính tỉ lệ phối liệu và hưpj kim hóa . - Xác định lượng chất tạo xỉ . - Các nguyên liệu khác nếu có. VD: than, o xy, khí argông. ChươngIV: Tài liệu tham khảo. Đồ án môn học 1 SV: Cao Đàm Lớp: KTVL - K6 Đồ án môn học 2 SV: Cao Đàm Lp: KTVL - K6 CHNG I: TNG QUAN V MC THẫP CN NU LUYN Thép hợp kim thp bn cao là loại thép đợc sử dụng với khối lợng rất lớn trong công nghiệp Chủ trơng của Đảng và chính phủ phát triển ngành công nghiệp thép nói chung và thép hợp kim nói riêng. Đảng và Nhà nớc, Nớc Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam chủ trơng phát triển ngành thép trong nghị định số 89/CP ngày 31 tháng 12 năm 1996 về chơng trình phát triển khoa học và công nghệ vật liệu ở Việt Nam đến năm 2010 đã ghi: Công nghệ sản xuất vật liệu kim loại là lĩnh vực quan trọng có tác dụng quyết định đối với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc cũng nh đối với việc bảo vệ an ninh quốc gia.Trong việc xây dựng ngành Luyện kim Việt Nam cần chú trọng những lĩnh vực công nghệ sau đây: Công nghệ luyện thép hợp kim chất lợng cao, thép hợp kim và hợp kim cho cơ khí chế tạo máy công nghệ hoá chất, xi măng, dầu khí, cho nhu cầu quốc phòng. Các công nghệ đúc tiên tiến, công nghệ gia công, xử lý, phân tích kiểm nghiệm tơng ứng. Thép hợp kim thp bn cao là loại thép đợc sử dụng với khối lợng rất lớn trong công nghiệp Ngy nay Ngnh Cụng nghip xõy dng Vit Nam ang cú nhu cu ln v thộp chu lc, ỏp dng trong vic xõy dng cu, ng, sõn bay v nhiu cụng rinh quan trng khỏc. Nú thớch hp cho cỏc cụng trỡnh ln , ũi hi bn cao. S ra i ca cỏc khu nh cao tng, nh cụng nghip quy mụ ln l kt qu ca s phỏt trin cụng nghip húa, hin i húa trong quỏ trỡnh hi nhp kinh t. Vit Nam gia nhp T chc thng mi WTO, tng bc m ca cho nh u t nc ngoi u t vo cỏc khu cụng nghip, khu ch xut, thỳc y nhu cu tiờu dựng kt cu thộp, nh thộp tin ch ngy mt ln hn. Nhu cu v khung thộp ang ngy cng tang trong thi in hin nay. Hn na, cỏc d ỏn xõy dng ngy cng nhiu, c bit l cỏc d ỏn xõy dng cu ng ang tang lờn ỏng k. Cỏc d ỏn tu in ngm v cỏc cụng trỡnh xõy dng nh cao tng H Ni v thnh ph H Chớ Minh ang phỏt trin Tháng 9/2013, lng thép nhp khu v th trng Vit Nam tip tc tng c v lng v tr giá vi 784,8 nghìn tn, tr giá 529,1 triu USD, tng 2,4% v lng v t ng 3,1% v tr giá so vi tháng lin k trc ó, nâng lng thép nhp khu 3 quý u nm lên trên 7 triu tn, tr giá trên 5 t USD, tng 26,53% v lng v t ng 11,87% v tr giá so vi cùng k nm trc. ỏn mụn hc 3 SV: Cao m Lp: KTVL - K6 V th trng, trong 3 quý u nm giá các nguyên liu u v o sn xut thép tip tc xu hng gim v ch ng li nhng giá bán l thép trong nc cng không iu chnh nhiu. Theo Hip hi Thộp Vit Nam, sn xut thép xây dng ca các th nh viên trong Hi p hi tháng 9/2013 t 347.780 tn, so vi tháng trc gim 9,46% v so v i cùng k gim 7,43%. Ly k 9 tháng u nm nay lng thép xây dng bán ra t 353.792 tn, gim 2,29% so vi cùng k. Tính chung 9 tháng to n Hi p hi sn xut c 3.360.016 tn, tng nh 0,02% so vi cùng k nm trc. Tng s thép bán c trong 9 tháng u nm l 3.389.181 t n, tng 2,46% so vi 9 tháng u nm 2012. Thộp kết cấu hp kim thp bn cao l loi thộp c sn xut theo tiờu chun Nht Bn cú hm lng C trung bỡnh thp, s dng nguyờn t hp kim nh . Mn, Si nõng cao c tớnh đảm bảo các yêu cầu về chịu tải; bao gồm độ bền, độ cng, độ dẻo dai - Lnh vc ng dng ca mỏc thộp SD 390 theo tiờu chun Nht: JIS G3112 - 2004 l thộp cng cao dựng trong xõy dng cỏc cụng trỡnh nh cao c, cu ng, thy in, c s h tng t nc. Gii hn chy: (390 - 510) N/mm^2 Gii hn bn: min 560 N/mm^2 dón di: min 16% Thnh phn húa %: C <= 0,29; Si <= 0,55; Mn <= 1,8; P, S <= 0,04, C tng ng (C + Mn/6) C TNH C Lí MC THẫP GII HN CHY GII HN T GIN DI TNG I UN CONG (N/mm2) (N/mm 2 ) (%) GểC UN 0 BN KNH GI UN (mm) ỏn mụn hc 4 SV: Cao m Lớp: KTVL - K6 SD 390 390 ~ 510 560 min 16 min (D<25) 180 R = 2.5 x D 18 min (D>25) ĐƯỜNG KÍNH VÀ KHỐI LƯỢNG Loại sản phẩm D10 D12 D14 D16 D18 D20 D22 D25 D28 D32 D36 D43 D51 Đường kính danh xưng (mm) 10 12 14 26 18 20 22 25 28 32 36 43 51 Trọng lượng (kg/m) 0,616 0,888 1,21 1,58 1,99 2,46 2,98 3,85 4,83 6,31 7,99 11,4 16,04 QUY ĐỊNH GỐI UỐN Mác thép D10 D12 D14 D16 D18 D20 D22 D25 D28 D32 D36 D43 D51 Đường kính gối uốn (δ) SD390(mm ) 50 60 70 80 90 100 110 125 140 160 180 215 255 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NẤU LUYỆN VÀ CÔNG NGHỆ ĐÚC 1.Phương án nấu luyện. Đồ án môn học 5 SV: Cao Đàm Lớp: KTVL - K6 Chọn dây chuyền công nghệ để nấu luyện thép hợp kim kết cấu mác thép SD390 như sau: Thép phế + gang lỏng → lò điện hồ quang siêu công suất (EAF) 50T → lò tinh luyện(LF) 50T → đúc liên tục(CCM) 4 dòng Lựa chọn dây chuyền công nghệ Sơ đồ quy trình sản xuất thép Sơ đồ lưu trình công nghệ 1.1 Thời gian nấu luyện: Đồ án môn học 6 SV: Cao Đàm Lp: KTVL - K6 Dựng cu trc chuyn liu ti lũ v cht liu vo lũ. Thi gian tng giai on nu luyn mt m thộp nh sau: Bng I.1: Thi gian nu luyn 1 m thộp. 1.2 S ngy lm vic trong nm: Thi gian ngh trong nm: - Thi gian ngh l trong 1 nm: n = 5 ngy. - Thi gian i tu lũ: 10 ngy. - Thi gian sa cha bo dng thit b: Tui th tng v np lũXõy bng gch Manhezit cacbon i vi lũ in siờu cụng sut l 500 m trung tu v tiu tu lũ, sa cha bo dng thit b 2 ngy. 1.3 Tớnh dung tớch lũ. Thi gian nu luyn 1 m thộp: T nu = 46phỳt S m nu trong 1 ngy : M = nau T 24 = 46 60.24 = 31 m. Dung lng lũ 50tn/m do ú sn lng mt ngy l: 50x31= 1550 tn. 2.La chn phng ỏn nu chy: S dng lũ h quang siờu cụng sut để nấu chảy liệu, loại lò này sử dụng điện năng biến thành nhiệt năng, nên tập chung đợc lợng nhiệt lớn nung chảy kim loại nhanh, dễ nâng nhiệt cho bể kim loại, điều chỉnh chính sác thành phần của xỉ, thúc đẩy quá trình hoá lý sảy ra nhanh chóng v triệt để. Khi liệu trong lò chảy hết ,tiến hành chắt bỏ từ (75- 80 )% lợng xỉ nấu chảy nạp thêm chất tạo xỉ , để tạo xỉ ôxi hoá nhằm kh s b P , S .và khử C xuống dới giới hạn dới của mác thép. Sử dụng ôxy lỏng để thúc đẩy nhanh giai đoạn nấu chảy, đẩy nhanh tốc độ ôxy hoá nâng nhiệt cho thép lỏng . S CU TO B TR MT BNG Lề IN H QUANG BA Z ỏn mụn hc 7 SV: Cao m STT Thao tỏc nu luyn Thi gian (phỳt) 1 Vỏ lũ + Cht liu vo lũ (3ln) 3+2x3=9 2 Nu chy 15 3 Chắt xỉ (Cào xỉ) 5 4 Ôxi hoá , khử .C, P, Mn ,Si ,P ,S , nâng nhiệt 15 5 Ra thộp 2 Tng thi gian nu luyn EAF 46 Tinh luyn (LF) 23 Lớp: KTVL - K6 Sơ đồ bố trí lò điện hồ quang ba zơ (1) – Biến thế (6) – Trụ đứng (2) – Thanh đồng dẫn bên cao thế (7) – Thanh dẫn điện ra điện cực (3) – Thanh đồng dẫn điện từ biến thế với dây cáp mềm (8) – Điện cực (4) – Tường chắn giữa lò và máy biến thế (9) – Lò (5) – Dây cáp mềm (10) – Bộ phận nghiêng lò Hình vẽ sơ đồ cấu tạo các thiết bị chính trong nhà máy luyện thép Hình vẽ cấu tạo lò điện hồ quang Đồ án môn học 8 SV: Cao Đàm Lớp: KTVL - K6 Đồ án môn học 9 SV: Cao Đàm Lớp: KTVL - K6 Hình 4.2. Thể xây tường và đáy lò hồ quang bazơ 1.Lớp manhêdit thiêu kết 2.Lớp gạch manhêdit 3.Lớp gạch samôt 4.Lớp vụn samôt 5.Lớp bìa amiăng 6.Vỏ thép Hình 4.3 Lò điện hồ quang 3.Lựa chọn phương pháp tinh luyện: Đồ án môn học 10 SV: Cao Đàm [...]... trình ra thép: + Khi thép lỏng phù hợp điều kiện ra thép và đã thực hiện xong các công việc chuẩn bị ra thép, thùng thép mở van khí Ar Sau khi trớc lò chỉ huy nâng cao điện cực biến thế ngắt điện, sau lò rút chốt nghiêng lò về phía ra thép 2 o ~3o, nhanh chóng xoay tấm đỡ cửa ra thép để mở lỗ ra thép, cát bịt lỗ sẽ tự rơi xuống theo dòng thép, nếu thép không tự chảy ra đợc thì thổi ô-xy để dẫn thép chảy... châm lửa) + Sau khi bắt đầu ra thép phải khống chế tốt tốc độ nghiêng lò, tốc độ quá nhanh sẽ xung hỏng nắp EBT xẩy ra sự cố; tốc độ quá chậm sẽ cuốn xỉ, ảnh hởng hiệu quả tinh luyện Do vậy tốc độ nghiêng lò phải căn cứ vào kích thớc lỗ ra thép để xác định, lỗ ra thép nhỏ thì ra thép chậm, lỗ ra thép lớn thì ra thép nhanh hơn, để giữ dòng thép không bị tản toé + Khi ra thép khoảng 1/4, theo tuần tự... ra thép phải cố gắng thải xỉ ô-xy hoá qua cửa lò, để tránh trong quá trình ra thép xỉ bị cuốn vào trong thùng thép tạo thành sôi mạnh trong thùng và ảnh hởng hiệu quả tinh luyện. ( P hồi và ô-xy hoá Si, Mn) - Điều kiện ra thép: T: 1620 ~ 1640oC P: 0,020% C: Xấp xỉ giới hạn dới -0,02% ( bao gồm hàm lợng than fe-rô, lợng than tăng của chất tăng than) - Công việc chuẩn bị trớc khi ra thép: + Thùng thép. .. thiết bị luyện kim - Khử xâu tạp chất + Khử xâu đợc các tạp chất nh S, P, O, N, H, + Loại bỏ tạp chất phi kim nâng cao độ sạch của thép lỏng + Thay đổi hình dạng sự phân bố các tạp chất phi kim trong thép + Làm đồng đều và điều chỉnh chính xác thành phần và nhiệt độ + Hợp kim hoá với sự cháy hao nguyên tố hợp kim thấp nhất - Một số phơng pháp tinh luyện ngoài các lò thờng dùng + Phơng pháp tinh luyện. .. khi ra thép: + Thùng thép đã sấy tốt, nhiệt độ thùng thép 1000 oC ( thành màu đỏ) + Đặt thùng thép vào trong xe thùng thép, xe thùng thép ở vị trí ra thép ỏn mụn hc 15 SV: Cao m Lp: KTVL - K6 + Theo kết quả phân tích cuối kỳ ô-xy hoá, điều chỉnh thành phần hoá học C : giới hạn dới, Si: Giới hạn giữa-trên, Mn: Giới hạn dới, các thứ cần thiết cho nấu luyện không tính cháy hao : CaSi, FeSi, FeMnSi, vôi,... chân không + Phơng pháp tinh luyện bằng thổi khí trơ + Phơng pháp tinh luyện bằng xỉ phản ứng + Phơng pháp tinh luyện bằng bột khử Thộp hp kim thp bn cao SD390 ny cú hm lng C thấp Vỡ vy, chỳng tụi la chn phng phỏp tinh luyn bằng khớ tr, phơng pháp này tạo khả năng điều chỉnh thành phần thép chính xác, hạn chế cháy hao các nguyên tố hợp kim, giảm đợc hàm lợng khí hoà tan trong thép nh H, N, O, và hạn chế... 4 dũng ỏn mụn hc 13 SV: Cao m Lp: KTVL - K6 Nớc thép hợp cách sau khi qua tinh luyện lò LF Sàn quay thùng thép Đúc rót bảo vệ cửa rót dài thùng lớn Thùng trung gian Cửa rót kiểu ngâm vào thùng trung gian Hộp kết tinh Cơ cấu làm mát lần hai Máy kéo nắn Cơ cấu để cần dẫn thỏi tính cứng Máy cắt ngọn lửa Đờng lăn vận chuyển Đờng lăn phôi ra và máy lật thép Máy dịch ngang Sàn làm nguội tịnh tiến Xuống... không bị tản toé + Khi ra thép khoảng 1/4, theo tuần tự cho vào các chất: FeSi, FeMn,CaSi; chất tăng than + Sau khi ra thép đến lợng thép lỏng khống chế, nhanh chóng nghiêng quay lò trở về, bảo đảm lợng nớc thép lu lại trong lò 10%, để cố gắng giảm thiểu xỉ ô-xy hoá bị lẫn vào trong thùng thép CHNG III: TNH TON PHI LIU LUYN THẫP 1.1 Thnh phn phi liu: - nu luyn c mỏc thộp SD390 trong l in H quang 50tn/m... tiêu chuẩn, khi vợt quá tiêu chuẩn thì đổi thành luyện mác khác (Đặc biệt chú ý hàm lợng Cr,Ni,Cu) - Căn cứ kết quả phân tích thổi ô-xy khử cac-bon, súng C-Ô xy thổi ô-xy phun than bột, khử C, P, nâng nhiệt độ, nớc thép phải sôi đều, ngăn ngừa sôi quá mạnh Mỗi khi xẩy ra sôi quá mạnh, lò nghiêng về sau không đợc lớn hơn 3o, chặn đứng xẩy ra sự cố do nớc thép xung hỏng EBT gây ra - Căn cứ vào tình hình... điện cho đến khi liệu chảy khoảng 60-70% Sau ú np ton b lng Gang lng vo, đánh điện nấu chảy liệu thc hin quỏ trỡnh ụxi húa - Trờng hợp thép phế không đảm bảo tỷ trọng đống thì nạp làm hai giỏ: giỏ đầu khoảng 17-21 tấn nạp xong, thông điện đến khi liệu chảy khoảng 6070% lúc đó nạp lợng gang lỏng vào Giỏ cuối cùng nạp khối lợng thép phế còn lại vào lò khi liệu trong lò chảy 95% - Sau khi liệu lò chảy . + Lng Cỏcbon do gang lng a vo l: 4,05%.27741,88 = 1123,5 Kg + Phn trm Cỏcbon do thộp ph v gang lng a vo thộp lng l: (55,48 + 1123,5).100/ 50000 = 2,358% Lng Cỏcbon do thộp ph v gang lng, Fero. phun than nghin ( than Antranxit) trong quỏ trỡnh gia nhit to x bt hu nh l khụng i vo thộp lng nờn khụng tớnh cho lng Cỏcbon trong quỏ trỡnh ny a vo. - Lng Cỏcbon trong quỏ trỡnh than in cc. gang lng s b cn dựng l: X 1 = 57000 ( 470,5 + 1045,75) = 55483,75 Kg Lng Thộp ph v lng gang lng: 50%.55483,75 = 27741,88 Kg Lng Cỏcbon thc t do gang lng v thộp ph a vo l: + Lng Cỏcbon do