CÔNG NGHỆ LUYỆN THÉP

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LUYỆN THÉP CÔNG NGHỆ LUYỆN THÉP (Công ty Cổ phần luyện cán thép Gia Sàng) Công ty cổ phần Luyện cán Thép Gia Sàng tiền thân nhà máy Luyện cán Thép Gia Sàng thành lập từ sớm nhà máy tiên phong đầu ngành thép Việt Nam với bề dày kinh nghiệm lĩnh vực sản xuất thép luyện thép cán Công ty có tổng diện tích 24 đặt tổ 31 phường Gia Sàng thành phố Thái Nguyên Công nghệ sản xuất 1.1 Lưu trình công nghệ tổng thể -Bụi -Nước mưa chảy tràn (Cặn, dầu mỡ) Các loại phụ gia Cung cấp điện -Bụi, ồn, nhiệt, SO2,NO2,CO,CO2 -Nước thải làm mát -Xỉ lò Nguyên vật liệu thép phế + gang thỏi Các loại hợp kim sắt Lò điện hồ quang EAF Fero, xỉ tổng hợp Khói Xỉ lò Thùng thép nước -Bụi, ồn, nhiệt, SO2,NO2,CO, CO2 -Nước thải làm mát -Xỉ lò Cung cấp điện Lò tinh luyện LF Khói Hệ thống xử lý khí, bụi -Bụi, ồn, nhiệt,SO2, NO2,CO, CO2 -Nước thải làm mát -Xỉ lò Thổi khí Argon, thêm Fero Bụi khói Máy đúc liên tục CCM Máy dẫn gió Vận chuyển Thu hồi bụi Ống khói thải Hình Sơ đồ lưu trình công nghệ tổng thể Tạo xỉ nhiệt trước lò xử lý thùng xỉ Vận chuyển Xỉ lò đưa bãi xỉ Mô tả lưu trình công nghệ tổng thể  Quy trình công nghệ xử lý thép phế liệu phối liệu Thép phế liệu thu mua vận chuyển đến bãi chứa liệu, thép phế liệu phân loại sơ Thép phế gia côn chế biến theo kích thước phân loại phù hợp khu vực chuẩn bị liệu, phối liệu với gang phôi theo tỷ lệ xác định vào thùng chứa vận chuyển xe goòng đến gian lò, nạp vào lò điện cầu trục  Quy trình công nghệ xử lý xỉ lò Sau xỉ khỏi lò, xỉ lò phun nước làm nguội để làm mát, xe chở xỉ chuyển xỉ lò khu vực xử lý xỉ lò, mâm từ lựa chọn thu hồi thép phế liệu để tận dụng lại, dùng làm nguyên liệu nấu luyện cho lò hồ quang Xỉ lò xe xúc đổ lên ô tô đưa bãi đổ xỉ  Quy trình công nghệ lò hồ quang Lò hồ quang sử dụng dùng điện xoay chiều, tiến hành nhiệt nung chảy trực tiếp thép phế liệu gang hồ quang điện Trong suốt trình công nghệ, lò hồ quang đảm nhận hoàn thành nhiệm vụ lớn nung chảy oxy hóa, nhiệm vụ hoàn nguyên điều chỉnh nhiệt độ, thành phần hóa học hoàn thành lò tinh luyện Trong trình sản xuất thép lò hồ quang, hệ thống nạp liệu sau lò cho Fero để tiến hành khử oxy thao tác hợp kim hóa nước thép, cần thiết cho xỉ tổng hợp để giảm hàm lượng lưu huỳnh cặn bám nước thép Khi nấu luyện lò hồ quang hoàn thành, xe mở thùng thép mở từ bàn thao tác, thùng nước thép móc chuyển đến khu vực thao tác lò tinh luyện để tiến hành luyện nước thép Nước thép lò tinh luyện khuấy đảo thỏi Argon, gia nhiệt hồ quang điện tạo thành xỉ lò để hoàn thành việc khử oxy, khử lưu huỳnh điều chỉnh nhiệt độ nước thép, đồng thời cho thêm fero để hoàn thành nhiệm vụ điều chỉnh thành phần nhiệt độ tiến hành khử oxy, lưu huỳnh lần cuối cho nước thép làm biến đổi hình thái cặn bám Nước thép qua tinh luyện cầu trục chuyển đến bàn xoay máy đúc liên tục để tiến hành rót đúc, phôi đúc cắt Oxy - Gas, sau qua hệ thống lăn sàn làm nguội cầu trục móc đến xếp khu vực thành phẩm Nước thép không đạt yêu cầu kỹ thuật đưa trở lại lò hồ quang, tinh luyện để nấu luyện lại 1.2 Lò điện EAF Đặc tính kỹ thuật chính: - Lò điện : Kiểu lò điện hồ quang Dung tích danh định: tấn/mẻ Lượng thép sản xuất bình quân: 10 tấn/mẻ Lượng thép sản xuất tối đa: 12 tấn/mẻ Thời gian nấu luyện bình quân: 90 phút Đường kính điện cực : 300mm Kết hợp thổi Oxy bột than cửa lò trình nấu chảy Công suất máy biến áp : 6.500 MVA Điện áp sơ cấp: 6/0,28 - 0,12 Kv Sơ đồ công nghệ : Lò điện hồ quang EAF Xe Thông Ngắt Nấu Đo Nấu thùng điện nhiệt luyện điện luyện thép lò, lấy nấu khử khử nạp mẫu nước luyện P,S C liệu nhanh đến tạoLF thành xỉ Đưa vào 50% lượng thép phế Thêm vào vôi, huỳnh thạch nguyên liệu tạo xỉ Phun Oxy, nạp Cacbon cửa lò Đưa vào 50% lượng thép phế Thêm vào vôi, huỳnh thạch Thêm vào vôi, huỳnh thạch nguyên liệu tạo xỉ sắt hợp kim Ra thép Hình Sơ đồ công nghệ lò điện EAF 1.3 Lò tinh luyện LF Đưa hợp kim sắt nguyên liệu tạo xỉ lần a) Sơ đồ công nghệ chính: Ra thép lò hồ quang Chất tạo xỉ Xe goong vị trí thép Xe thùng thép đến nơi gia nhiệt Đo nhiệt lấy mẫu Nạp chất tạo xỉ, hợp kim Xử lý tinh luyện lò LF Đo nhiệt lấy mẫu Xe thùng thép đến vị trí câu thùng đút dây Thùng nước thép đậy nắp, đưa đến máy đúc liên tục Hình 3: Sơ đồ công nghệ lò tinh luyện LF - b) Đặc tính kỹ thuật lò LF Lò tinh luyện : Kiểu LF Dung tích danh định: 12 tấn/mẻ Dung tích bình quân: 12 tấn/mẻ Dung tích nước thép tối đa: 14 tấn/mẻ Thời gian tinh luyện bình quân: 40 phút Tốc độ gia tăng nhiệt độ thép lỏng: ≥ 30C/phút Khí Argon - Đường kính điện cực : 250mm Tốc độ nâng hạ điện cực : 4/3 m/phút Nắp lò: làm mát nước Xe gòong vận hành kiểu (điều khiển tần số) Có hệ thống thu khí thải nối vào hệ thống xử lý khí thải lò điện Tuổi thọ nắp lò/thùng lò: ≥ 5000 mẻ/ ≥ 50 mẻ Công suất máy biến áp : 3.200 MVA Điện sơ cấp: 6/0,28 - 0,12Kv c) Thuyết minh công nghệ - Công nghệ tạo xỉ: Lò tinh luyện dùng vôi, huỳnh thạch, silicarbon, gạch cao nhôm vụn để làm chất tạo xỉ Việc tạo xỉ chia làm hai bước Bước trình lò hồ quang thép lợi dụng điều kiện động lực học tốt thép nạp vào 1/3 lượng vôi, huỳnh thạch chất tạo xỉ Bước nạp 2/3 lượng vôi, huỳnh thạch, silicarbon, gạch vao nhôm vụn vị trí gia nhiệt lò LF - Công nghệ khống chế nhiệt độ: Một chức chủ yếu lò LF thời gian định tăng nhiệt độ nước thép đến trị số nhiệt độ quy định Căn thành phần hóa học khác mác thép, tính toán nhiệt độ tuyến pha lỏng mác thép đó, sau độ nhiệt nước thép cần thiết thùng trung gian máy đúc liên tục, tổn thất nhiệt từ thùng lớn đến thùng trung gian trình đúc rót để xác định nhiệt độ nước thép cần thiết đưa thùng thép nước đến sàn quay máy đúc liên tục Từ xác định nhiệt độ thép lò LF Căn chu kỳ xử lý tốc độ gia nhiệt lò LF, xác định nhiệt độ đến vị trí gia nhiệt thùng nước thép, đồng thời mức độ tổn thất nhiệt độ khoảng cách từ thép đến vị trí lò tinh luyện, tính toán nhiệt thép Khi vẽ đường cong khống chế nhiệt độ phải tính đến tổn thất nhiệt độ thêm chất tạo xỉ liệu hợp kim - Công nghệ Ar Trong trình tinh luyện lò LF, thực thổi khí Ar liên tục Ở giai đoạn khác dùng cường độ thổi Ar khác Trong thời gian gia nhiệt dùng Ar yếu phép lỏng khuấy động nhẹ, không nước thép sôi, trình nạp liệu hợp kim đo nhiệt lấy mẫu dùng cường độ Ar mạnh Thông qua mô hình thổi Ar để thực điều khiển tự động - Công nghệ khử Oxy Khử Oxy tinh luyện có cách: khử oxy khuếch tán khử oxy lắng Khử Oxy khuếch tán oxy nước thép với hình thức FeO thông qua phản ứng mặt tiếp giáp xỉ nước thép để vào xỉ, sau loại ngoài, hàm lượng FeO xỉ tương đối thấp, môi trường tính oxy hóa, tính lưu động xỉ tốt, phương pháp khử oxy hữu hiệu Nhưng phương pháp tốc độ khử oxy chậm, với công nghệ sản xuất yêu cầu nhiệt độ nhanh dùng phương pháp khử oxy lắng Khử oxy lắng trực tiếp nạp chất khử oxy vào nước thép, chất khử oxy chủ yếu Mn, Si, Al Chúng phản ứng với oxy nước thép tạo MnO, SiO 2, Al2O3 Thông qua hình thức thổi Ar từ đáy thùng, khiến cho tạp chất lên - Công nghệ khử S Khử S nhiệm vụ chủ yếu lò LF, thông qua hệ thống nạp liệu để nạp CaO vào thùng thép để phản ứng với nước thép đạt đến mục đích khử S Công thức phản ứng khử S sau: [FeS] + [CaO] = [CaS] + [FeO] Lò tinh luyện có điều kiện tốt để khử lưu huỳnh vì: + Độ kiềm xỉ tương đối cao + Lượng oxy xỉ thấp, nguồn ô nhiễm oxy mới, môi trường hoàn nguyên hoàn toàn mặt xỉ + Thông qua thổi Ar từ đáy, tăng độ phản ứng xỉ thép + Thông qua tinh luyện LF khử S đến quy cách yêu cầu - Công nghệ tạo xỉ bọt Trong trình tinh luyện LF cần áp dụng công nghệ tạo xỉ bọt, tức nạp vào thùng thép chất tạo xỉ bọt để sinh xỉ bọt, ưu điểm tạo môi trường hoàn nguyên hoàn toàn, giảm tiêu hao điện cực, giảm xạ nhiệt hồ quang lớp lót thùng nắp lò, đồng thời có lợi cho khử oxy Nạp chất tạo xỉ bọt với nguyên tắc nạp lượng nhiều lần để tránh cho xỉ bọt tràn 1.4 Máy đúc liên tục CCM a) Sơ đồ công nghệ Lò tinh luyện thùng thép lỏng Bệ đỡ thùng thép nước Xe thùng trung gian Bộ rung khuôn kết tinh Đoạn làm nguội thứ cấp Máy kéo nắn Đường lăn trước máy cắt Máy cắt Oxy Gas Đường lăn tải phôi thép Sàn làm nguội Thành phẩm phôi thép Hình Sơ đồ dây chuyền công nghệ đúc liên tục CCM b) Đặc tính kỹ thuật - Loại máy đúc: Hình cung - Bán kính máy đúc: R =4m - Hình thức nắn thẳng: Nắn thẳng liên tục - Số dòng: dòng - Khoảng cách dòng: 1.100m - Tốc độ kéo nắn: 1,8 ~ 2,2 m/phút - Cắt phôi: Oxy - Gas - Quy cách tiết diện phôi đúc: 100x100 - 120x120mm - Chiều dài phôi cắt: Max 6m - Công suất điện: 180Kw c) Thuyết minh công nghệ  Yêu cầu nhiệt độ nước thép Chọn nhiệt độ mở rót thích hợp tiền đề đảm bảo yêu cầu quan trọng mở rót thành công, sau mở rót phút, tiến hành đo nhiệt độ nước thép thùng trung gian, điểm đo phải cách xa dòng xung kích nước thép từ thùng rót xả xuống, nhiệt độ nước thép đo phải nằm phạm vi kiểm soát, thép bon thường phải tuyến pha lỏng mác thép 25 0C± 50C, thép hợp kim nên tuyến pha lỏng mác thép đúc từ 150C± 50C Trong trình đúc rót, trì nhiệt độ nước thép thùng ổn định, tiền đề để đảm bảo đúc liên tục thuận lợi đạt chất lượng phôi đúc tốt dao động nhiệt độ nước thép thùng trung gian nên cố gắng khống chế mức ± 50C, để ổn định tác nghiệp đúc rót  Yêu cầu thành phần nước thép Mục đích khống chế thành phần nước thép là: - Đảm bảo thành phần nước thép không vượt tiêu chuẩn - Thành phần lượng nước thép nên cố gắng khống chế theo hướng có lợi cho đúc rót, có lợi cho đảm bảo kiểm soát chất lượng phôi đúc + Carbon: Carbon có ảnh hưởng nhạy cảm thép, nguyên tố lớn gây khuynh hướng thiên tích thép Nguyên tắc kiểm soát: Đối với mác thép [C] 0,17- 0,22% Do hàm lượng C thép nằm phạm vi 0,17 - 0,18% thuộc vùng nhạy cảm rạn nứt, khống chế hàm lượng C thép cố gắng tránh vùng nhạy cảm Thép C thường nên khống chế hàm lượng C thép khoảng 0,12 - 0,17%, đồng thời hàm lượng Mn thép nên nâng cao đến 0,7 - 0,8% nhằm đảm bảo trơ tính thép, khống chế hàm lượng C thép khoảng 0,19 - 0,22% + Mangan: Hàm lượng Mn mác thép thường khống chế phạm vi trị số giới hạn mác thép Nâng cao tỷ số [Mn/Si] (thông thường yêu cầu lớn 2,8) để cải thiện tính lưu động tính đúc rúc tốt thép nước, đồng thời có lợi cho tạp chất lên Nâng cao tỷ số [Mn/S] (thông thường lớn 25) để cải thiện tính loãng nhiệt độ cao thép + Silic: hàm lượng Si mác thép thông thường kiểm soát phạm vi mức giới hạn dưới, đồng thời nâng cao tỷ lệ Mn/Si để cải thiện tính lưu động thép nước + Nhôm: Khi hàm lượng nhôm nước thép lên cao làm giảm độ tạp chất xen lẫn lên trên, dễ dẫn đến tắc nghẽn lỗ xả rót, ảnh hưởng đến đúc rót liên tục Danh mục máy móc thiết bị Bảng Danh mục máy móc thiết bị xưởng luyện thép TT I II III Tên thiết bị Lò điện hồ quang EAF Lò tinh luyện LF 12 Thùng thép Xe goòng Nắp lò cấu nâng nắp lò Cơ cấu nâng hạ điện cực Hệ thống sấy lò thùng Hệ thống thổi khí Argon Hệ thống nước làm mát Hệ thống khí nén Hệ thống thủy lực Máy đúc liên tục CCM dòng Giá đỡ thùng rót, sàn đúc ĐVT Bộ Bộ Cái HT HT HT HT HT HT HT HT Bộ Bộ SL 1 1 1 1 1 Xuất xứ Việt Nam Trung Quốc Ấn Độ Toàn hệ thống 10 11 12 13 14 15 16 Buồng làm nguội thứ cấp Thùng trung gian Hợp khuôn kết tinh Thiết bị rung khuôn Thanh dẫn giả Máy kéo nắn Dàn lăn trước máy kéo nắn Hệ thống xe cắt tự động Dàn lăn sau xe máy cắt Dàn lăn gạt phôi Sàn làm nguội Hệ thống thùng sấy trung gian Hệ thống nước làm mát Hệ thống khí nén Hệ thống thủy lực Bộ Cái Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ HT HT HT HT 2 2 2 2 1 1 máy đúc liên tục Công ty mua lại Công ty Cổ phần gang thép Thái Nguyên (đã qua sử dụng năm) Nhu cầu nguyên, nhiên vật liệu Bảng 2: Tiêu hao vật tư cho sản phẩm STT 10 11 Danh mục Điện Sắt thép phế Gang thỏi Hợp kim Fero Điện cực Vôi luyện kim Than cám cốc Vật liệu chịu lửa Khí Oxy Khí Argon Nước bổ sung Đơn vị tính Kwh/T T/T T/T Kg/T Kg/T Kg/T Kg/T Kg/T m3/T m3/T m3/T Tiêu hao 730 1,05 0,09 12 4,8 58 20 22 30 0,9 3,5 [...]... điện: 180Kw c) Thuyết minh công nghệ  Yêu cầu nhiệt độ nước thép Chọn nhiệt độ mở rót thích hợp là tiền đề đảm bảo yêu cầu quan trọng mở rót thành công, sau khi mở rót 5 phút, tiến hành đo nhiệt độ nước thép trong thùng trung gian, điểm đo phải cách xa dòng xung kích của nước thép từ trên thùng rót xả xuống, nhiệt độ nước thép đo được phải nằm trong phạm vi kiểm soát, đối với thép các bon thường phải... 0,17- 0,22% Do hàm lượng C của thép nằm trong phạm vi 0,17 - 0,18% thuộc vùng nhạy cảm của rạn nứt, vì vậy khống chế hàm lượng C trong thép là cố gắng tránh vùng nhạy cảm này Thép C thường nên khống chế hàm lượng C trong thép khoảng 0,12 - 0,17%, đồng thời hàm lượng Mn trong thép nên nâng cao đến 0,7 - 0,8% nhằm đảm bảo trơ tính của thép, hoặc khống chế hàm lượng C trong thép khoảng 0,19 - 0,22% + Mangan:... chế thành phần nước thép là: - Đảm bảo thành phần nước thép không vượt quá tiêu chuẩn - Thành phần của lượng nước thép nên cố gắng khống chế theo hướng có lợi cho đúc rót, có lợi cho đảm bảo kiểm soát chất lượng phôi đúc + Carbon: Carbon có ảnh hưởng rất nhạy cảm đối với thép, cũng là nguyên tố lớn nhất gây ra khuynh hướng thiên tích trong thép Nguyên tắc kiểm soát: Đối với mác thép [C] 0,17- 0,22%... thép 25 0C± 50C, đối với thép hợp kim nên ở trên tuyến pha lỏng của mác thép đang đúc từ 150C± 50C Trong quá trình đúc rót, duy trì nhiệt độ nước thép trong thùng ổn định, tiền đề để đảm bảo đúc liên tục được thuận lợi và đạt được chất lượng phôi đúc tốt là dao động nhiệt độ nước thép trong thùng trung gian nên cố gắng khống chế ở mức ± 50C, để ổn định tác nghiệp đúc rót  Yêu cầu thành phần nước thép. .. cải thiện tính lưu động của thép nước + Nhôm: Khi hàm lượng nhôm trong nước thép lên cao có thể làm giảm độ tạp chất xen lẫn nổi lên trên, dễ dẫn đến tắc nghẽn lỗ xả rót, ảnh hưởng đến đúc rót liên tục 2 Danh mục máy móc thiết bị Bảng 1 Danh mục máy móc thiết bị xưởng luyện thép TT I II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 III 1 Tên thiết bị Lò điện hồ quang EAF Lò tinh luyện LF 12 tấn Thùng thép Xe goòng Nắp lò và cơ... lượng Mn trong mác thép thường khống chế trong phạm vi trị số giữa của giới hạn trên của mác thép Nâng cao tỷ số [Mn/Si] (thông thường yêu cầu lớn hơn 2,8) để cải thiện tính lưu động và tính đúc rúc tốt của thép nước, đồng thời có lợi cho tạp chất nổi lên Nâng cao tỷ số [Mn/S] (thông thường lớn hơn 25) để cải thiện tính loãng ở nhiệt độ cao của thép + Silic: hàm lượng Si trong mác thép thông thường... phôi thép Sàn làm nguội Thành phẩm phôi thép Hình 4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ đúc liên tục CCM b) Đặc tính kỹ thuật chính - Loại máy đúc: Hình cung - Bán kính máy đúc: R =4m - Hình thức nắn thẳng: Nắn thẳng liên tục - Số dòng: 2 dòng - Khoảng cách dòng: 1.100m - Tốc độ kéo nắn: 1,8 ~ 2,2 m/phút - Cắt phôi: Oxy - Gas - Quy cách tiết diện phôi đúc: 100x100 - 120x120mm - Chiều dài phôi cắt: Max 6m - Công. .. Bộ Bộ Bộ HT HT HT HT 2 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 máy đúc liên tục được Công ty mua lại của Công ty Cổ phần gang thép Thái Nguyên (đã qua sử dụng 8 năm) 3 Nhu cầu nguyên, nhiên vật liệu Bảng 2: Tiêu hao vật tư cho mỗi tấn sản phẩm STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Danh mục Điện năng Sắt thép phế Gang thỏi Hợp kim Fero Điện cực Vôi luyện kim Than cám cốc Vật liệu chịu lửa Khí Oxy Khí Argon Nước bổ sung Đơn ...CÔNG NGHỆ LUYỆN THÉP (Công ty Cổ phần luyện cán thép Gia Sàng) Công ty cổ phần Luyện cán Thép Gia Sàng tiền thân nhà máy Luyện cán Thép Gia Sàng thành lập từ sớm... thép Việt Nam với bề dày kinh nghiệm lĩnh vực sản xuất thép luyện thép cán Công ty có tổng diện tích 24 đặt tổ 31 phường Gia Sàng thành phố Thái Nguyên Công nghệ sản xuất 1.1 Lưu trình công nghệ. .. lưu trình công nghệ tổng thể Tạo xỉ nhiệt trước lò xử lý thùng xỉ Vận chuyển Xỉ lò đưa bãi xỉ Mô tả lưu trình công nghệ tổng thể  Quy trình công nghệ xử lý thép phế liệu phối liệu Thép phế liệu