XUẤT PHƯƠNG ÁN TĂNG NĂNG XUẤT
4.1 Giải quyết một số sự cố: 4.1.1 Sự cố 1:
a) Mô tả sự cố: ở thời kỳ thứ nhất trong quá trình nung chảy liệu có có thể xảy ra hiện tượng: tốc độ 3 điện cực quá lớn có thể gây điện cực do chạm vào liệu rắn va to, đầu điện cực chạm vào liệu nguội lạnh gây hiện tượng chập mạch, hồ quang đôi lúc bị tắt.
b) Hướng giải quyết: để đảm bảo thông điện tốt hồ quang phát ra liên tục thì nên dưới điện cực sát mặt liệu những cục than để dẫn điện tốt.
4.1.2 Sự cố 2:
a) Mô tả sự cố: trong thời kỳ thứ 2 của trình tự nung chảy liệu thì dễ bị các sự cố sau: đầu điện cực dễ bị gãy do cục liệu to rơi từ miệng hố xuống.
b) Hướng giải quyết: khi chất liệu không nên để cục to xung quanh điện cực, không nên vội vàng đẩy liệu xuống hố trong thời gian này. Thời kỳ này không nên mở cửa lò ra xem vì hồ quang gây tiếng ồn ảnh hưởng không tốt đến công nhân trực tiếp nấu luyện.
4.1.3 Sự cố 3:
Nổ thùng rót khi rót thép lỏng
Nguyên nhân : do thùng rót thép có độ ẩm cao khi rót thép lỏng có nhiệt độ cao vào thùng rót => phát nổ
Biện pháp :nung nóng thùng rót thép để loại bỏ độ ẩm
Công nhân ngủ trưa trong các thùng rót thép . khi rót thép vào các thùng rót đó => tại nạn chết người
Biện pháp : kiểm tra kĩ thùng rót trước khi rót thép và đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn lao độn
4.1.4 Sự cố 4: Gãy điện cực
Nguên nhân ; thường xảy ra trong giai đoạn nấu chảy do điên cực va đập với liệu.vì vậy phải dàn đều liệu và chất kiệu nhỏ ở trên cùng
Biện pháp : nếu gãy một miếng nhỏ điện cực thì không sao .tao vẫn tiếp tục nấu chảy nhưng chú ý thêm thành phần cacbon. Nếu gãy một miếng lớn điện cực thì ngừng phát điện , nâng điện cực lên mở nắp lò ra, lấy điện cực bị gãy ra , thay điện cực mới, kiểm tra việc chất liệu .Sau đó hạ điện cực xuống tiếp tục phát điện nấu luyện , thao tác phải nhanh để tránh mất nhiệt
4.1.5 Sự cố 5:
Liệu bị treo
Biện pháp : giảm công suất điện xuống 50% công suất đinh mức .nâng điện cực lên kéo đảo liệu
Nếu liệu bị treo nhiều thi ngừng phát điện nâng điện cực lên nghiêng lò
Thành phần hóa học sau khi phân tích không đạt yêu cầu:
Nếu trong giai đoạn oxy hóa thiếu cacbon thì phải bổ sung thêm than cốc hay vụn điện cực vào bể kim loại lỏng, lưu ý phải cào hết xỉ oxy hóa trước khi bổ sung .
Hoăc có thể bổ sung bằng cách tặt điện cực rồi cho điện cực nhúng thẳng vào sâu trong kim loại
Sự cố cúp điện trong quá trình nấu luyện
• Cúp điện trong thời gian ngắn :nguồn nhiệt do điện cực cung cấp bị ngắn ta sử dụng các nguồn nhiệt thay thế để duy trì nhiệt độ lò chờ cho có điện lại như phun đồng thời dầu mazút với oxy hoặc phun bột than cốc với oxy. Lưu ý viêc phun các nhiên liệu thay thế có thể làm tăng hàm lượng cacbon trong kim loại ta sẽ tiến hành khử cacbon trong giai đoạn oxyhóa
• Cúp điện trong thời gian dài : Chờ cho lò nguội hẳn. Chui vào lò đục lấy vài cái mấu rồi móc cáp mà cẩu cái tảng thép đặc khổng lồ ấy ra. Xây đầm lại lò.
Đang nấu thép phát hiện lò bị mục
Nếu bị mục ở tuyến trên xỉ thì ta tiếp tục nấu tiếp rồi tiến thành vá lò bằng bột manhetit cộng với nước thủy tinh
Nếu bị mục ở dưới hay ngay tuyến xỉ thì ta nấu với đi một chút rồi tiến hành vá lò
Nếu mà bị mục ở đáy lò trường hợp này nguy hiểm nhất ta phải đảm bảo an toàn của thiết bị và con người. Ngắt điện rồi đổ đống thép trong lò càng nhanh càng tốt ra làm thép phế . Rồi tiến hành vá lò.
4.2 Đề xuất phương án tăng năng suất:
Để tăng năng suất nấu luyện cho các mẻ, ta có thể có một số biện pháp sau: 1 Biện pháp rút ngắn thời gian nấu chảy:
- Ta có thể dùng cơ cấu quay thân lò để tạo nên 9 hố trong liệu thay vì 3 hố như bình thường. Quá trình quay được tiến hành như sau: trước khi bắt đầu nấu luyện, ta quay lò đạt góc 40o so với vị trí bình thường sau mẻ nấu đã tiến hành được 35 – 40 phút thì 3 hố đã được tạo thành trong mẻ liệu, ta nâng điện cực lên khỏi mặt liệu, đỉnh lò, nâng lên một đoạn 150 – 200mm và thân lò đươc quay 80o theo chiều ngược với chiều quay lần đầu, đỉnh lò và điện cực lại được hạ xuống và lại đưa điện vào. Sau 35 phút, điện cực lại tạo được 3 hố mới, người ta lại nâng điện cực và đỉnh lò, quay thân lò 40o cùng chiều với chiều quay lần đầu và như vậy lò đã được trở về vị trí bình thường. Ta hạ điện cực và đỉnh lò, đưa điện vào, kết quả là sau đó trong liệu hình thành đến 9 hố và nhiệt phân bố tương đối đồng đều, liệu rắn ở xung quanh dòng chảy lỏng nên không cần phải đẩy chúng vào nồi lò kim loại lỏng.
- Ta thổi oxy nguyên chất vào kim loại lỏng sau khi liệu đã được nung chảy từ ½ đến 2/3 tổng số mẻ nấu, áp suất thổi vào đạt từ 5 – 7at. Khi thổi oxy vào lò ta đạt được thuận lợi là: trước hết, dòng oxy sẽ cắt nhỏ những cục liệu cồng kềnh làm chúng nóng chảy nhanh, thứ hai là các nguyên tố trong liệu như P, Si, C…khi bị oxy hóa sẽ tạo ra một lượng nhiệt lớn góp phần vào việc nấu chảy liệu. Dùng oxy nguyên chất ta có thể rút ngắn được thời gian nấu từ 15 – 20 phút.
- Trên thế giới người ta gia nhiệt cho liệu 800 ÷ 1000oC sau khi nạp liệu nóng đỏ kết hợp thổi oxy ngay làm giảm thời gian nấu chảy khoảng 10%, tiêu thụ điện năng giảm 15%. Khi nung liệu trước còn giảm được quá trình thủy phân dầu mở bẩn của liệu, có lợi cho việc giảm khí thể có hại trong kim loại lỏng và thuận lợi cho việc nấu luyện. Nếu thổi phối hợp khí thiên nhiên và oxy vào lò để rút ngắn thời gian nấu chảy 25 – 30%, tiêu hao điện năng giảm 20 – 25%. Ngoài ra ta có thể đưa 20 – 50% gang lỏng luyện thép vào lò với phế thép để nấu luyện thép, giảm thời gian nấu chảy, giảm tiêu hao điện năng rất lớn và làm đơn giản hóa quá trình nấu chảy.
2 Vấn đề sử dụng oxy nguyên chất trong giai đoạn oxy hóa:
Khi trong liệu chứ nhiều hơn 0,6% C thì ta áp dụng phương pháp thổi oxy vào lò, oxy nguyên chất đạt 98%.
- Đối với lò lớn hiện tại (120 tấn), ta dùng oxy thổi ổn định, đường kính ống thổi là 15 – 20mm, bên ngoài ống người ta có thể trát một lớp bột chịu nhiệt, đôi khi trong
ống có nước làm nguội. Khoảng cách giữa đầu phun và bề mặt xỉ là 100 – 200mm, áp suất oxy là 10 – 15at.
Ưu và nhược điểm của phương pháp thổi oxy:
• Ưu điểm:
- Phản ứng oxy hóa các nguyên tố xảy ra nhanh. Ví dụ tốc độ oxy hóa C là 1,5 – 2%C/giờ đối với thép C cao và 0,08%C/giờ đối với thép C thấp.
- Nhiệt độ kim loại lỏng tăng nhanh 30oC – 40oC/phút, nhờ đó mà kim loại lỏng và xỉ có độ sệt thấp, cháy hao các nguyên tố hợp kim ít.
- Năng suất lò tăng 20 – 30%, tiết kiệm điện năng 20 – 50KWh/tấn.
- Kim loại sôi mãnh liệt, xáo trộn kim loại đều khắp, giảm hàm lượng khí, tạp phi kim, tăng chất lượng thép.
Tuy vậy, việc sử dụng oxy nguyên chất có một số nhược điểm sau:
- Nhiệt độ kim loại tăng nhanh nên việc khử P rất khó khăn.
- Khống chế tốc độ cháy C rất khó, dễ làm cho thép không hợp quy cách nhất là khi đốt cháy C xuống thấp hơn 0,06 – 0,08%.
- Trong quá trình thổi oxy dễ gây tai nạn do nỗ hoặc phun bắn kim loại lỏng.
Trong các lò hiện đại, người ta sử dụng oxy một cách phổ biến để sản xuất thép máy biến thế, thép kết cấu, thép vòng bi, thép không gỉ, thép gió… khi sử dụng oxy để thổi vào lò thì chất lượng thép tốt hơn so với bình thường vì nó ít bị bị nhiễm bẩn bởi khí và các tạp chất phi kim loại.
Phương pháp dùng quặng sắt:
Phương pháp này có những đặc điểm sau khi so sánh với phương pháp thổi oxy nguyên chất:
- Phản ứng oxy hóa xảy ra chậm hơn, đối với thép cacbon thì tốc độ oxy hóa trung bình là 0,3 – 0,5%C/giờ.
- Nhiệt độ kim loại lỏng tăng chậm, 5oC – 6oC/phút.
- Thời gian oxy hóa lâu.
- Tăng lượng xỉ, tăng cường độ lao động của công nhân, tăng các tạp chất bẩn.
Việc nâng cao nhiệt độ nồi lò kim loại:
Việc nâng cao nhiệt độ kim loại ở cuối giai đoạn oxy hóa có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mẻ nấu. Nếu khi tháo xỉ oxy hóa, kim loại có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ rót thì tạo điều kiện tốt cho việc tiến hành giai đoạn hoàn nguyên: xỉ mới được tạo thành nhanh chóng, phản ứng khử oxy hóa được tiến hành với tốc độ cao, việc khử S dễ dàng và các nguyên tố hợp kim sẽ nóng chảy trong thời gian ngắn. Nếu khi tháo xỉ oxy hóa mà kim loại chưa đạt đến nhiệt độ đủ cao thì việc tiến hành giai đoạn hoàn nguyên rất khó khăn, việc nung nóng kim loại trong giai đoạn hoàn nguyên sẽ bị kéo dài ra vì trong nồi lò không còn được khuấy trộn bởi các bọt CO.
Vì vậy, kim loại cần được nung đến nhiệt độ đủ cao trong giai đoạn oxy hóa, do đó trong giai đoạn này ta dùng cấp điện thế trung bình.