TÁI CHẾ SẮT THÉP

Chương 1: Mở Đầu Đặt Vấn Đề Sắt kim loại sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất toàn giới Sự kết hợp giá thành thấp đặc tính tốt chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho trở thành thay được, đặc biệt ứng dụng sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, khung cho công trình xây dựng Thép hợp kim tiếng sắt, có số hình thức tồn khác sắt như:  Gang thô (gang lợn) chứa 4% – 5% cacbon chứa loạt chất khác lưu huỳnh, silic, phốt Đặc trưng nó: bước trung gian từ quặng sắt sang thép loại gang đúc (gang trắng gang xám)  Gang đúc chứa 2% – 3.5% cacbon lượng nhỏ mangan Các chất có gang thô có ảnh hưởng xấu đến thuộc tính vật liệu, lưu huỳnh phốt chẳng hạn bị khử đến mức chấp nhận Nó có điểm nóng chảy khoảng 1420–1470 K, thấp so với hai thành phần nó, làm cho sản phẩm bị nóng chảy cacbon sắt nung nóng Nó rắn, cứng dễ vỡ Làm việc với đồ vật gang, chí nóng trắng, có xu hướng phá vỡ hình dạng vật  Thép carbon chứa từ 0,5% đến 1,5% cacbon, với lượng nhỏ mangan, lưu huỳnh, phốt silic  Sắt non chứa 0,5% cacbon Nó sản phẩm dai, dễ uốn, không dễ nóng chảy gang thô Nó có cacbon Nếu mài thành lưỡi sắc, đánh tính chất nhanh  Các loại thép hợp kim chứa lượng khác cacbon kim loại khác, crôm, vanađi, môlipđen,niken, vonfram, v.v  Ôxít sắt (III) sử dụng để sản xuất lưu từ tính máy tính Chúng thường trộn lẫn với hợp chất khác, bảo tồn thuộc tính từ hỗn hợp Mục Tiêu Hiểu quy trình công nghệ tái chế sắt Phương pháp thực Tìm hiểu quy trình công nghệ tái chế sắt thép làng nghề tái chế sắt thép Đa Hội Chương 2: Tổng Quan Và Công Nghệ Tái Chế Sắt Thép 1.Tổng quan sắt thép Sắt nguyên tố phổ biến Trái Đất, chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ Trái Đất Phần lớn sắt tìm thấy dạng ôxít sắt khác nhau, chẳng hạn khoáng chất hematit, magnetit, taconit Khoảng 5% thiên thạch chứa hỗn hợp sắt-niken Mặc dù hiếm, chúng dạng sắt kim loại tự nhiên bề mặt Trái Đất Trong công nghiệp, sắt trích xuất từ quặng nó, chủ yếu từ hêmatit (Fe2O3) magnêtit (Fe3O4) cách khử với cacbon lò luyện kim sử dụng luồng không khí nóng nhiệt độ khoảng 2000 °C Trong lò luyện, quặng sắt, cacbon dạng than cốc, chất tẩy tạp chất đá vôi xếp phía lò, luồng không khí nóng đưa vào lò từ phía Than cốc phản ứng với ôxy luồng không khí tạo mônôxít cacbon: 2 C + O2 → CO Cacbon mônôxít khử quặng sắt (trong phương trình hêmatit) thành sắt nóng chảy, trở thành điôxít cacbon: CO + Fe2O3 → Fe + CO2 Chất khử tạp chất thêm vào để khử tạp chất có quặng (chủ yếu điôxít silic cát silicat khác) Các chất khử tạp chất đá vôi (cacbonat canxi) đôlômit (cacbonat magiê) Các chất khử tạp chất khác cho vào tùy theo tạp chất có quặng Trong sức nóng lò luyện đá vôi bị chuyển thành vôi sống(CaO): CaCO3 → CaO + CO2 Sau ôxít canxi kết hợp với điôxít silic tạo xỉ CaO + SiO2 → CaSiO3 Xỉ nóng chảy lò luyện (điôxít silic không) Ở phần lò luyện, xỉ nóng chảy nhẹ nên lên phía sắt nóng chảy Các cửa lò mở để tháo xỉ hay sắt nóng chảy Sắt nguội đi, tạo gang thô, xỉ sử dụng để làm đường hay để cải thiện loại đất nông nghiệp nghèo khoáng chất Khoảng 1,1 tỷ quặng sắt sản xuất giới vào năm 2000, với tổng trị giá thị trường vào khoảng 25 tỷ đôla Mỹ Việc khai thác quặng sắt diễn 48 quốc gia, nhà sản xuất lớn Trung Quốc, Brasil, Úc, Nga Ấn Độ, chiếm tới 70% lượng quặng khai thác giới 1,1 tỷ quặng sắt sử dụng để sản xuất khoảng 572 triệu sắt thô Công nghệ tái chế sắt thép Sắt thép phế liệu Phân loại Thép phế liệu kích thước lớn Máy cắt Thép phế liệu kích thước nhỏ Lò đúc Phôi Nung Máy cán Thép xây dựng đường kính lớn (Φ = mm) Rút sắt cuộn Rút sắt buộc Ủ thép Dây thép loại Mạ Máy sản xuất đinh Đinh Sắt thép phế liệu có kích thước lớn (chiều rộng từ 10 – 12 cm) đưa tới máy cắt tạo kích thước nhỏ (chiều rộng – cm) tạo điều kiện thuận lợi để đưa vào lò nung Thép phế liệu có kích thước phù hợp thép qua cắt gia công nhiệt lò nung, tuỳ theo mục đích mà ủ chín 100% để rút sắt buộc hay nung chín 30% để sản xuất thép xây dựng Sau qua lò nung hàn chập để tạo độ dài cho thép bán thành phẩm (phôi) Thép sau nung sau hàn chập đưa qua máy cán để tạo thành hình theo yêu cầu Để sản xuất đinh, thép từ máy cán thép kích thước nhỏ (Φ = – cm) đưa ủ, mạ tạo bề mặt, sau qua máy sản xuất đinh ( cắt tạo mũi nhọn) Quy trình mạ kẽm bao gồm bước tẩy rỉ sắt, mạ điện kẽm nối tiếp Sản phẩm quy trình sản xuất mặt hàng sắt xây dựng, dây thép, rào chắn B40 dây thép gai, nẹp cửa, móc, chốt cửa, cửa xếp, cửa hoa,bản lề,sắt vuông góc… Các loại dây thép có đường kính 0,3 – 0,8 mm đinh loại Phân loại: Nguyên liệu sắt thép phế liệu đưa đến từ nơi loại chuyên trở khác nhau, chúng tập trung bãi phế liệu xung quanh xưởng sản xuất Tại phế liệu sắt thép người công nhân xưởng sản xuất phân loại thủ công tay thành loại có kích thước khác Đây nguyên nhân gây ô nhiễm nước, lần mưa xuống, nước mưa đem theo lượng lớn gỉ sắt, mạt sắt suống sông ao hồ làng Cắt : Ở công đoạn loại phế liệu sắt có kích thước lớn (chiều rộng có từ 10 –12 cm); phôi; sắt tấm, đưa tới máy cắt tạo kích thước nhỏ (chiều rộng từ – cm ), tạo điều kiện thuận lợi để đưa vào lò nung lò nung: Nung luyện phôi: Sắt phế liệu có kích thước phù hợp đưa vào luyện để đúc phôi Trong công đoạn thải nhiều loại khí thải, CO x, SOx, đặc biệt loại phế liệu có dính hoá chất sơn, nung hoá chất, sơn cháy đem lại mùi khó chịu độc hại Nung cán: Sắt phế liệu có kích thước phù hợp sắt qua cắt gia công nhiệt lò nung tuỳ theo mục đích mà ủ chín 100% để rút sắt buộc hay nung chín 30% để sản xuất thép xây dựng Trong công đoạn nước thải chủ yếu nước làm mát sản phẩm nên nước thải có lượng lớn mạt sắt có nhiệt độ lớn Các loại khí thải CO x , SOx, NOX, sinh qúa trình đốt than cốc, than đá Trung bình ngày xưởng sản xuất làng đốt 1000 – 1100 than loại, làm cho nhiệt độ xưởng sản xuất cao bình thường từ 4oc – 5oc Cán: Thép sau nung sau hàn chập đưa tới máy cán tạo thành hình yêu cầu Nước công đoạn dùng để làm nguội sản phẩm nước thải có nhiệt độ cao chứa lượng lớn mạt sắt dầu bôi trơn Tại sinh lượng lớn bụi nhiệt độ cao Mạ: Thép kích thước nhỏ (Φ = – cm) sau ủ đưa mạ để làm dây thép gai đinh Trong trình mạ thải nhiều chất thải độc như: HCL, H 2SO4, Cr, Ni, Zn … 3.Thiết bị công nghệ luyện sắt thép 3.1 Luyện thép lò điện hồ quang Cấu tạo chung nguyên lý làm việc Hình 4.1 trình bày cấu tạo chung lò điện hồ quang, lò gồm phận sau: + Buồng lò; + Thiết bị nghiêng lò; + Thiết bị nâng hạ điện cực; + Thiết bị điện (máy biến mạng điện) Hình 4.1 Cấu tạo tổng thể lò điện hồ quang 1) Vòi phun oxy 2) Điện cực grafit 3) Ống hút khói bụi 4) Nắp lò 5) Vỏ lò thép 6) Cửa thao tác 7) Thiết bị dịch chuyển vỏ lò 9) Bộ phận dẫn động quay lò 10) Đế tựa phận dịch lò 11) Thiết bị quay nắp lò 13) Bộ phận quay khung lò 14) Quạt thông khí 15) Bộ phận làm nguội điện cực 16) Thiết bị nâng hạ điện cực 17) Dây cáp điện Lò điện hồ quang sử dụng nguồn nhiệt lửa hồ quang sinh điện cực kim loại nấu Khi nấu, điện cực hạ xuống chạm vào kim loại gây tượng ngắn mạch, sau nâng điện cực lên cách mặt kim loại khoảng cách định, điện cực kim loại phát sinh lửa hồ quang Do hồ quang gây trực tiếp điện cực kim loại nấu nên gọi hồ quang trực tiếp, nhiệt độ lửa hồ quang cao nhiệt tập trung nên nhiệt truyền cho kim loại lớn chủ yếu truyền nhiệt xạ Theo mức độ nóng chảy kim loại buồng lò, điện cực điều chỉnh để giữ khoảng cách điện cực kim loại ổn định, nhờ hồ quang cháy ổn định 3.2 Tinh luyện lò Tinh luyện lò tiến hành phương pháp chân không xỉ thổi khí (xáo trộn) Dưới trình bày phương pháp tinh luyện thổi khí phương pháp phổ biến công nghệ luyện thép đại, tinh luyện lò LF (Ladle Furnace) Sơ đồ cấu tạo lò LF trình bày hình 4.9 Nắp lò có cấu tạo tương tự lò điện hồ quang công suất thường Tường lò gồm lớp (mặt cắt A) tính từ vào gồm: vỏ lò thép, lớp amiăng, lớp gạch xốp cách nhiệt lớp gạch làm việc Phần tường lò ngang mức chứa xỉ (mặt cắt B), lớp làm việc xây gạch manhedit Ở phần đáy lò có bố trí viên gạch xốp thấu khí (mặt cắt C) lỗ thổi khí (mặt cắt D) Bên lỗ thổi khí đặt hai chắn có lỗ cho khí qua, đặt cố định, chuyển động qua lại làm việc Để tinh luyện khử khí, sau cho thép lỏng vào lò, tiến hành tạo xỉ hoàn nguyên, gây hồ quang chìm xỉ thổi khí acgông vào lò Khi sục khí acgông vào lò, bọt khí tạo xáo trộn mạnh thép lỏng làm tăng trình hạt lẫn rắn, đồng thời khí [H], [N] khuếch tán vào bọt khí bị Nhờ xáo trộn mạnh thép lỏng khử [S] tăng đáng kể Quá trình tinh luyện tương tự giai đoạn hoàn nguyên lò điện hồ quang 3.3 Luyện thép lò điện cảm ứng Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc Lò điện cảm ứng lõi sắt (hình 5.1) làm việc giống biến không khí mà cuộn sơ cấp vòng cảm ứng cuộn thứ cấp lớp mặt kim loại nấu Khi có dòng điện tần số cao chạy qua cuộn sơ cấp, mẻ liệu kim loại sinh sức điện động cảm ứng: 10 Các phận lò Lò điện cảm ứng có nhiều phận, song ta chia hai phần chính: + Mạng điện lò; + Lò nấu a) Mạng điện lò cảm ứng: gồm có động xoay chiều, máy phát tăng tần số, máy điện kích thích chiều tụ điện, cuộn cảm ứng Động điện: thường dùng động điện không đồng với rôto nối ngắn mạch (hiệu điện tới 500V, số vòng quay cỡ 300 vòng/phút, cung cấp nguồn điện tần số công nghiệp Máy phát tăng tần: thường dùng ba loại: máy phát quay, máy phát đèn điện tử máy phát phóng tia lửa Máy phát quay có tần số ∼100 ÷ 10.000 Hz, công suất máy phát cần khoảng 0,3 ÷ kw/kg liệu Loại thường dùng cho lò thí nghiệm dung tích cỡ ÷10 kg Máy phát đèn điện tử máy phát phóng tia lửa có tần số ∼200 ÷ 1.000kHz, thường dùng cho lò dung tích nhỏ công nghiệp thí nghiệm Cuộn cảm ứng: thường làm ống đồng có tiết diện ngang hình tròn, chữ nhật bầu dục Vật liệu chế tạo đồng kỹ thuật điện có độ dẫn điện cao, kích thước tính toán cho vừa đảm bảo yêu cầu dẫn điện, vừa phải đảm bảo lưu lượng nước làm nguội vòng cảm ứngb) Bộ phận lò: gồm nồi lò, khung lò thiết bị nghiêng lò Bộ phận quan trọng nồi lò, có ý nghĩa lớn kinh tế kỹ thuật Ngoài yêu cầu chung, nồi lò cảm ứng phải đảm bảo yêu cầu thành mỏng, không dẫn điện để giảm bớt tổn thất điện, dễ chế tạo, sửa chữa Nồi lò axit: đầm cát thạch anh, thành phần: SiO2: 99 ÷ 99,5%, Fe2O3: ≤ 0,5%, CaO: ≤ 0,25%, Al2O3: 0,2%, độ ẩm: 0,5% Độ hạt tỉ lệ trộn sau: Thạch anh cỡ hạt ÷ mm : 25% 11 Thạch anh cỡ hạt ÷ mm : 20% Thạch anh cỡ hạt 0,5 ÷ mm : 30% Thạch anh bột : 25% Axit boric kỹ thuật :1,7÷2 % Độ bền nồi lò axit tương đối cao, với lò dung tích 1,4 dùng 150 mẻ Nồi lò bazơ: đầm hỗn hợp cát manhêdit hàm lượng MgO ≥ 85%, ≤ 4% SiO2, ≤ 0,1% CaO, ≤ 1% Al2O3, ≤ 2% Fe2O3 Chất dính axit boric, đất sét nước thủy tinh 3.4 Luyện thép lò điện xỉ Lò điện xỉ dùng để luyện lại nhằm nâng cao độ thép, sơ đồ nguyên lý cấu tạo lò trình bày hình 5.3 Lò gồm đáy lò (1) làm nguội nước, tường lò (2) xây gạch chịu lửa Điện cực kim loại (3) kim loại cần nấu lại nâng lên hạ xuống nhờ cấu nâng hạ điện cực (4) Nguồn điện (9) nối với đáy lò điện cực Nguyên lý làm việc: sau nạp chất tạo xỉ vào lò, gây hồ quang, nhiệt hồ quang làm nóng chảy xỉ tạo lớp xỉ lỏng, điện cực tiếp xúc với xỉ lỏng hồ quang tắt, dòng điện tiếp tục chạy qua lớp xỉ lỏng có điện trở lớn làm phát sinh nhiệt, tiếp tục làm nóng chảy điện cực kim loại Các giọt kim loại lỏng qua lớp xỉ khử tạp chất tập trung xuống đáy Do làm nguội nhanh từ đáy, kim loại kết tinh định hướng từ lên làm cho tạp chất tiếp tục bị đẩy lên phía trên, nhờ thu 12 thỏi kim loại có độ cao 3.5 Luyện thép lò Lò làm việc theo chế độ hoạt động chu kỳ Sau nạp liệu xong, mở van đổi chiều (17) (18) để dẫn không khí khí đốt theo kênh dẫn bên trái qua buồng hoàn nhiệt (3), (4) để nung nóng Sau nung nóng tới nhiệt độ 1100 ÷ 1300oC, không khí khí đốt tiếp tục vào đầu lò bên trái, phun vào buồng luyện bị đốt cháy, tạo thành lửa Sau truyền nhiệt cho kim loại, khói lò theo kênh dẫn đầu lò bên phải, qua buồng trao đổi nhiệt (11) (12) nung nóng gạch buồng hoàn nhiệt tiếp tục qua van đổi chiều (17), (18) tập trung cống khói (15) tới ống khói (16) thải môi trường 13 Sau thời gian định nhiệt độ buồng trao đổi nhiệt (3), (4) bên trái nguội xuống mức quy định buồng trao đổi nhiệt bên phải nung nóng đủ, tiến hành đảo chiều van (17) (18) để dẫn không khí khí đốt vào buồng luyện qua kênh bên phải, lúc kênh bên trái đóng vai trò kênh dẫn khói Tiếp tục lặp lại chu trình kết thúc nấu luyện Hiện đa số lò mactanh công việc điều chỉnh chế độ nhiệt tự động hóa Thiết bị công nghệ đúc khuôn 4.1 Phân loại Khuôn đúc thiết bị đúc thép thỏi, theo phương pháp rót người ta chia ra: + Khuôn đúc (xi phông) 14 + Khuôn đúc Đúc dùng hệ thống rót xi phông, dòng chảy kim loại vào khuôn êm, chất lượng bề mặt thỏi tốt, đồng thời lần rót đúc đồng thời nhiều thỏi nên suất cao, tốn kim loại cho hệ thống rót ( khoảng ÷ 7%) Đúc lần đúc đúc thỏi, đồng thời kim loại rót từ xuống đáy khuôn chóng hỏng kim loại bị bắn tóe nên chất lượng bề mặt thỏi xấu đúc đúc 15 b) Cấu tạo khuôn Khuôn đúc thỏi chia làm hai loại khuôn đúc thép lắng khuôn đúc thép sôi Khuôn đúc thép lắng có dạng to, nhỏ, tiết diện ngang hình tròn, vuông chữ nhật chế tạo từ gang đúc chịu nhiệt gang cầu Khi đúc thép lắng, khuôn đúc thường có mũ giữ nhiệt, cấu tạo gồm lớp vỏ thép bọc ngoài, bên xây gạch cách nhiệt Khi kim loại kết tinh phần làm nguội nhanh kết tinh trước, phần nguội chậm kết tinh sau có tác dụng bù co cho phần Khuôn đúc thỏi thép sôi có dạng nhỏ, to, tiết diện ngang tương tự khuôn đúc thép c) Ống rót trung tâm Khi rót người ta dùng ống rót chung gọi ống rót trung tâm, có cấu tạo hình 8.6 sôi thường nhỏ Chương 3: Đề Xuất Tính Toán 1.Giải pháp công nghệ Khuyến khích áp dụng công nghệ chất thải, giảm định mức tiêu hao Tạo điều kiện cho chủ xưởng sản xuất tập huấn công nghệ thiết bị sản xuất quy mô vừa nhỏ để giảm tiếng ồn cần thiết phải cân chỉnh bảo dưỡng tốt chi tiết chuyển động thiết bị máy cán thép máy cắt thép thiết kế lắp đặt chụp hút khí vị trí phát sinh chất ô nhiễm độc hại máy nung cán thép, mạ kẽm, nâng cao ống khói lò nung thép điều kiện tránh ô nhiễm cục tạo điều kiện thuận lợi cho trình pha loãng khí ô nhiễm tiến tới việc sử lý bụi khí thải lò nung Sử dụng nguyên liệu than cho lò nung cần lựa chọn loại than có hàm lượng lưu huỳnh thấp để giảm lượng khí SO2 sinh Dần thay nhiên liệu hoá lỏng (LPG) hay khí thiên nhiên Dần thay công nghệ cũ kỹ lạc hậu loại thiết bị tiên tiến đồng Tính toán Việc tính toán thành phần phối liệu luyện thép phụ thuộc lớn vào thiết bị nấu công nghệ nấu luyện Đối với lò thổi, vấn đề cần giải đảm bảo thành phần, nhiệt độ gang lỏng đưa vào lò trình công nghệ thổi luyện, việc tính toán phối liệu chủ yếu tính toán thành phần phối liệu nấu gang lỏng theo yêu cầu lò chuyển Đối với lò Mactanh, lò điện hồ quang việc tính toán phối liệu chủ yếu tính toán thành phần kim loại phối liệu Các bước tính toán theo trình tự sau: + Chọn phương pháp nấu: có hai phương pháp nấu nấu giai đoạn oxy hóa nấu có giai đoạn oxy hóa Việc lựa chọn phương pháp nấu vào nguồn nguyên vật liệu nấu đặc điểm thép cần nấu Chọn phương pháp nấu giai đoạn oxy hóa yêu cầu chất lượng thép không cao, khử P S không triệt để, nguyên vật liệu chủ yếu vụn thép phế Chọn phương pháp nấu có giai đoạn oxy hóa yêu cầu chất lượng thép cao (lượng vật lẫn phi kim thép nhỏ, khử P S triệt để), nguồn nguyên vật liệu có nhiều gang + Tính toán thành phần nguyên liệu kim loại: để tính toán thành phần nguyên vật liệu sử dụng, lượng cháy hao nguyên tố trình nấu luyện thành phần mác thép cần nấu Tỉ lệ cháy hao nguyên tố nấu lò điện hồ quang bazơ cho bảng Bảng 2.15 Tỉ lệ cháy hao nguyên tố nấu lò điện hồ quang bazơ Nguyên tố Lượng cháy hao giai đoạn (%) Nấu chảy Oxy hóa Hoàn nguyên Fe ÷5 ÷ 10 - Mn 50 ÷ 70 10 ÷ 15 - Si 50 ÷ 75 80 - 50 15 ÷ 20 Cr 10 ÷ 10 ÷ 20 ÷2 P 50 ÷ 60 30 ÷ 40 - S - 15 ÷ 20 75 ÷ 80 Khi tính toán phối liệu chủ yếu vào thành phần cacbon, nguyên tố khác tính sau tính xong thành phần phối liệu, dựa vào cháy hao chúng giai đoạn mà điều chỉnh vào cuối giai đoạn hoàn nguyên (đối với Mn, Si ) tìm cách khử giai đoạn (đối với P, S) Thường tính toán thành phần phối liệu theo %C sau nấu chảy xong Đối với phương pháp nấu giai đoạn oxy hóa, ta tính toán cho nấu chảy xong %C nhỏ giới hạn dước mác thép cần nấu Đối với phương pháp nấu có giai đoạn oxy hóa, ta tính toán cho nấu chảy xong %C phải lớn giới hạn dước mác thép cần nấu khoảng 0,3 ÷ 0,4 % Trong trường hợp nấu thép bon cao giảm lượng bon thấp bình thường để dễ dàng cho việc khử P Hàm lượng cacbon thành phần phối liệu tổng lượng cacbon gang, thép vụn, phoi thép, hồi liệu Khi tính toán thành phần phối liệu dùng phương pháp giải tích phương pháp chọn Khi dùng phương pháp giải tích, dùng hệ phương trình bậc để tính toán Các phương trình lập dựa sở số nguyên tố chọn làm để tính toán tổng lượng mẻ liệu Giả sử chọn hai nguyên tố tính toán số phương trình lập ba phương trình, chọn ba ẩn số tỉ lệ thành phần ba loại liệu Nếu số loại vật liệu lớn ba chọn trước tỉ lệ dùng số loại Sau giải hệ phương trình bậc nhất, xác định tỉ lệ thành phần, tiến hành kiểm tra hàm lượng nguyên tố khác theo hàm lượng có mẻ liệu, tính toán lượng cần khử đưa thêm vào giai đoạn oxy hóa giai đoạn hoàn nguyên để đạt hàm lượng yêu cầu Trong thực tế luyện thép người ta hay dùng phương pháp tính toán thành phần phối liệu theo phương pháp chọn Căn vào tình hình nguyên vật liệu sẳn có kinh nghiệm nấu luyện, chọn trước thành phần mẻ liệu, thường người ta chọn sau: Đối với thép cacbon, chọn: + Sắt thép vụn (rẻo cán, rẻo rèn dập, rẻo tôn dày, ) : 46 ÷ 50 %; + Phoi thép (phoi tiện, rẻo tôn mỏng, rẻo vụn ) :15 ÷30%; + Gang luyện thép (hoặc gang đúc) P S : 35 ÷20 %; Hoặc: + Sắt thép vụn : 70 ÷ 90 %; + Gang luyện P S trung bình : 35 ÷ 20 %; Đối với thép hợp kim, chọn: + Sắt thép vụn + : 70 ÷ 90 %; Gang P S : 10 %; Hoặc: + Sắt thép vụn : 20 %; + Phế phẩm thép hợp kim: 60 ÷ 70%; + Phế phẩm thép bon : 10 ÷ 20%; Sau chọn xong thành phần phối liệu kim loại, ta tính thành phần nguyên tố (C, Si, Mn, P, S ) phối liệu, đặc biệt cacbon Các nguyên tố thường cao yêu cầu Nếu lượng cacbon cao tăng tỉ lệ thép vụn, giảm tỉ lệ gang tính toán lại Quá trình khử C, Si, Mn P chủ yếu oxyt sắt mẻ liệu đưa vào, thép bị oxy hóa, oxyt sắt đưa vào giai đoạn oxy hóa + Tính toán lượng quặng cần thiết để đốt cháy C tạp chất: nấu có giai đoạn oxy hóa cần xác định lượng quặng sắt đưa vào để làm chất oxy hóa Trong quặng sắt oxyt sắt Fe2O3 chủ yếu, chứa lượng nhỏ Fe3O4, FeO tạp chất Khi tính toán người ta quy đổi F3O4 FeO Fe2O3, thành phần quặng để tính toán chứa Fe2O3 tạp chất Khi đưa quặng sắt vào lò xẩy phản ứng: Fe O + Fe → 3FeO Khi xẩy phản ứng đốt cháy tạp chất cacbon: Si + 2FeO → SiO + 2Fe Mn + FeO → MnO + Fe 2P + 5FeO → P2 O + 5Fe C + FeO → Fe + CO ↑ Dựa vào lượng oxy cần thiết cho phản ứng lượng nguyên tố cần khử ta tính lượng oxy cần thiết tính lượng quặng cần dùng + Tính toán lượng nguyên liệu khác đưa vào lò: để đảm bảo tính chất xỉ, để khử P, S oxy ta cần tính toán lượng chất tạo xỉ, chất khử oxy đưa vàolò Muốn tính lượng chất khử oxy cần dùng, ta cần phải biết lượng oxyt sắt lại sau giai đoạn oxy hóa, phân bố xỉ kim loại, phương pháp khử loại chất khử đưa vào, lượng nguyên tố cần điều chỉnh , trình tính toán thường phức tạp dễ sai sót Trong thực tế, để đơn giản người ta thường tính toán gần sau: Đối với chất tạo xỉ, tính theo trọng lượng phối liệu kim loại: Chất tạo xỉ đá vôi: ÷ 3% ; Samôt: 0,2 ÷ 0,15%; Huỳnh thạch: 0,13%; Đối với chất khử điều chỉnh thành phần, tính theo trọng lượng kim loại lỏng: Nhôm: 0,5 ÷1,5 kg/tấn; Silicôcanxi hay silicômangan: 0,5 ÷ kg/tấn; Ferômangan: 13 ÷ 15 kg/tấn; Fererôsilic:7,÷10kg/tấn Chương 4:Kết Luận Và Kiến Nghị 1.Kết Luận Tái chế sắt thép vấn đề quan trọng, đảm bảo việc sử dụng nguồn tài nguyên hợp lý lâu dài Kiến nghị Nước thải khí thải trình sản xuất lớn, cần phải xử lý theo tiêu chuẩn để đảm bảo vấn đề môi trường [...]... mỏng, rẻo vụn ) :15 ÷30%; + Gang luyện thép (hoặc gang đúc) ít P và S : 35 ÷20 %; Hoặc: + Sắt thép vụn : 70 ÷ 90 %; + Gang luyện P và S trung bình : 35 ÷ 20 %; Đối với thép hợp kim, chọn: + Sắt thép vụn + : 70 ÷ 90 %; Gang ít P và S : 10 %; Hoặc: + Sắt thép vụn : 20 %; + Phế phẩm thép hợp kim: 60 ÷ 70%; + Phế phẩm thép các bon : 10 ÷ 20%; Sau khi chọn xong thành phần phối liệu kim loại, ta tính được thành... cao có thể tăng tỉ lệ thép vụn, giảm tỉ lệ gang và tính toán lại Quá trình khử C, Si, Mn và P chủ yếu bằng oxyt sắt do mẻ liệu đưa vào, do thép bị oxy hóa, hoặc do oxyt sắt đưa vào trong giai đoạn oxy hóa + Tính toán lượng quặng cần thiết để đốt cháy C và các tạp chất: khi nấu có giai đoạn oxy hóa cần xác định lượng quặng sắt đưa vào để làm chất oxy hóa Trong quặng sắt ngoài oxyt sắt Fe2O3 là chủ yếu,... đúc đúc dưới 15 b) Cấu tạo khuôn Khuôn đúc thỏi chia làm hai loại khuôn đúc thép lắng và khuôn đúc thép sôi Khuôn đúc thép lắng có dạng trên to, dưới nhỏ, tiết diện ngang là hình tròn, vuông hoặc chữ nhật được chế tạo từ gang đúc chịu nhiệt hoặc gang cầu Khi đúc thép lắng, khuôn đúc thường có mũ giữ nhiệt, cấu tạo gồm một lớp vỏ thép bọc ngoài, bên trong xây gạch cách nhiệt Khi kim loại kết tinh phần... tế luyện thép người ta hay dùng phương pháp tính toán thành phần phối liệu theo phương pháp chọn Căn cứ vào tình hình nguyên vật liệu sẳn có và kinh nghiệm nấu luyện, chọn trước thành phần mẻ liệu, thường người ta chọn như sau: Đối với thép cacbon, chọn: + Sắt thép vụn (rẻo cán, rẻo rèn dập, rẻo tôn dày, ) : 46 ÷ 50 %; + Phoi thép (phoi tiện, rẻo tôn mỏng, rẻo vụn ) :15 ÷30%; + Gang luyện thép (hoặc... dước của mác thép cần nấu Đối với phương pháp nấu có giai đoạn oxy hóa, ta tính toán sao cho khi nấu chảy xong %C phải lớn hơn giới hạn dước của mác thép cần nấu khoảng 0,3 ÷ 0,4 % Trong trường hợp nấu thép các bon cao thì giảm lượng các bon thấp hơn bình thường một ít để dễ dàng cho việc khử P Hàm lượng cacbon trong thành phần phối liệu bằng tổng lượng cacbon trong gang, thép vụn, phoi thép, hồi liệu... phương pháp nấu căn cứ vào nguồn nguyên vật liệu nấu và đặc điểm của thép cần nấu Chọn phương pháp nấu không có giai đoạn oxy hóa khi yêu cầu chất lượng thép không cao, khử P và S không triệt để, nguyên vật liệu chủ yếu là vụn thép phế Chọn phương pháp nấu có giai đoạn oxy hóa khi yêu cầu chất lượng thép cao (lượng vật lẫn phi kim trong thép nhỏ, khử P và S triệt để), nguồn nguyên vật liệu có nhiều gang... mô vừa và nhỏ để giảm tiếng ồn cần thiết phải cân chỉnh và bảo dưỡng tốt các chi tiết chuyển động của các thiết bị máy cán thép và máy cắt thép thiết kế lắp đặt các chụp hút khí và các vị trí phát sinh chất ô nhiễm độc hại như máy nung cán thép, mạ kẽm, nâng cao ống khói lò nung thép trong điều kiện có thể tránh ô nhiễm cục bộ và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình pha loãng khí ô nhiễm tiến tới việc... theo trọng lượng kim loại lỏng: Nhôm: 0,5 ÷1,5 kg/tấn; Silicôcanxi hay silicômangan: 0,5 ÷ 1 kg/tấn; Ferômangan: 13 ÷ 15 kg/tấn; Fererôsilic:7,÷10kg/tấn Chương 4:Kết Luận Và Kiến Nghị 1.Kết Luận Tái chế sắt thép là vấn đề rất quan trọng, đảm bảo việc sử dụng nguồn tài nguyên hợp lý và lâu dài 2 Kiến nghị Nước thải và khí thải trong quá trình sản xuất là rất lớn, vì vậy cần phải được xử lý theo đúng... gạch cách nhiệt Khi kim loại kết tinh phần dưới được làm nguội nhanh kết tinh trước, phần trên nguội chậm kết tinh sau có tác dụng bù co cho phần dưới Khuôn đúc thỏi thép sôi có dạng trên nhỏ, dưới to, tiết diện ngang tương tự khuôn đúc thép c) Ống rót trung tâm Khi rót dưới người ta dùng ống rót chung ở giữa gọi là ống rót trung tâm, có cấu tạo như hình 8.6 sôi nhưng thường nhỏ hơn Chương 3: Đề Xuất... được làm nguội nhanh từ đáy, kim loại kết tinh định hướng từ dưới lên trên làm cho tạp chất tiếp tục bị đẩy lên phía trên, nhờ đó thu 12 được thỏi kim loại có độ sạch cao 3.5 Luyện thép trong lò bằng Lò bằng làm việc theo chế độ hoạt động chu kỳ Sau khi nạp liệu xong, mở van đổi chiều (17) và (18) để dẫn không khí và khí đốt theo các kênh dẫn bên trái qua các buồng hoàn nhiệt (3), (4) để được nung nóng ... giai đoạn (%) Nấu chảy Oxy hóa Hoàn nguyên Fe ÷5 ÷ 10 - Mn 50 ÷ 70 10 ÷ 15 - Si 50 ÷ 75 80 - 50 15 ÷ 20 Cr 10 ÷ 10 ÷ 20 ÷2 P 50 ÷ 60 30 ÷ 40 - S - 15 ÷ 20 75 ÷ 80 Khi tính toán phối liệu chủ yếu... lò điện hồ quang 1) Vòi phun oxy 2) Điện cực grafit 3) Ống hút khói bụi 4) Nắp lò 5) Vỏ lò thép 6) Cửa thao tác 7) Thiết bị dịch chuyển vỏ lò 9) Bộ phận dẫn động quay lò 10) Đế tựa phận dịch lò... Thiết bị quay nắp lò 13) Bộ phận quay khung lò 14) Quạt thông khí 15) Bộ phận làm nguội điện cực 16) Thiết bị nâng hạ điện cực 17) Dây cáp điện Lò điện hồ quang sử dụng nguồn nhiệt lửa hồ quang