Перспективные методы производства стали
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ивка металла позволяет перейти к безнапорной, снизить динамический напор, создаваемый струей стали, поступающей в кристаллизатор, уменьшить интенсивность циркуляционных потоков металла в кристаллизаторе и улучшить условия кристаллизации слитка; обеспечивается возможность независимого и активного управления температурными и расходными параметрами процесса разливки; выдача расплава из верхней зоны миксера повышает надежность процесса разливки металла и уменьшает вероятность прорывов жидкой стали в области промежуточного ковша; индукционный подогрев металла производится в нижней зоне миксера, что в комплексе с управляемой электромагнитной циркуляцией улучшает условия теплопередачи, позволяет точно выдерживать температурный режим разливки, снизить энергозатраты, существенно повысить эффективность внепечной, в том числе реагентной и фильтрационной обработки расплава; сокращение расхода основных и вспомогательных материалов.
На рис.3.1. представлены принципиальные схемы реализации непрерывной разливки стали с использованием традиционного промежуточного ковша и магнито-динамического, обладающего отмеченными выше преимуществами.
В настоящее время вышеперечисленные ведущие фирмы-производители имеют свои высокоскоростные кристаллизаторы с оригинальным профилем гильзы, что позволяет существенно повысить скорость разливки.
Так, для квадратных сечений 100x100 и 150x150 мм фирмой Voest-Alpine на настоящий момент времени достигнуты скорости 6,0 и 3,8-4 м/мин соответственно, что обеспечивает высокую производительность установки, удовлетворяющую современным требованиям заказчика и, как следствие, ряд конкурентных преимуществ для производителя оборудования. Таким образом, скорости разливки выросли в 1,5-2 раза по сравнению с аналогичными показателями 15-20 лет назад.
Также нужно отметить наметившиеся тенденции повышения емкости сталеразливочного ковша до 200-360 т и, как следствие, увеличения продолжительности разливки плавки до 2-3 ч. На комбинатах стран СНГ сортовые МНЛЗ, как отмечалось, наиболее вероятно будут устанавливаться взамен части устаревших блюмовых, МНЛЗ в существующих отделениях непрерывной разливки, оснащенных преимущественно конвертерами большой емкости.
Технические вопросы перехода на ковш большой емкости уже решены: увеличение емкости и высоты промежуточного ковша, применение крышки, аргонной защиты, непрерывного измерения температуры и подогрев.
В двух предыдущих десятилетиях XXв. в промышленно развитых странах активно совершенствовали разливку в кристаллизаторе и повышали производительность МНЛЗ. Эта тенденция продолжает сохраняться и в первом десятилетии XXI в. Кроме того, также не менее активно будет совершенствоваться ковшевая разливка.
Рисунок 3.1. - Схемы традиционной (а) и новой (б) технологий непрерывной разливки стали: 1 - сталеразливочный ковш; 2 - стопор; 3 - промежуточный ковш; 4 - шиберный затвор; 5 - кристаллизатор; 6 - магнитодинамический промежуточный ковш; 7 - индуктор; 8 - электромагнит; 9 - металлопровод [13]
3.2 Универсальный агрегат Conarc
В силу роста требований к качеству металлопродукции в условиях оптимизации экономических показателей за счет рационального выбора сырьевых материалов и энергетических ресурсов в недалеком будущем сталеплавильные цеха будут оснащаться универсальными агрегатами.
Универсальным агрегатом является процесс Conarc, предложенный фирмой SMS-Demag и представляющий собой комбинацию процессов дуговой сталеплавильной печи и кислородного конвертера. Процесс Conarc позволяет работать с различными сырьевыми материалами (жидкий чугун, скрап, чугун и заготовка прямого восстановления). Двухкорпусной агрегат включает комбинацию верхней кислородной фурмы с электродами дуговой печи, которые могут альтернативно применяться в двух одинаковых корпусах печи. (рис.3.2.) Процесс начинается с фазы кислородного конвертера, которая потом переходит в фазу электродуговой печи. Полный цикл включает последовательную загрузку шихты в оба корпуса печи, которая начинается с заливки жидкого чугуна, после чего вводится кислородная фурма и начинается процесс продувки. В конце продувки кислородом в печь загружают твердые шихтовые материалы (скрап и (или) металлизованное сырье), и затем электроды устанавливают в рабочее положение и включают дугу. В конце фазы дуговой плавки удаляется шлак, а готовая сталь сливается в ковш, который передается для обработки на установке ковш-печь.
На печи Conarc (две 170-тонные печи) металлургического завода Saldanha Steel (ЮАР), запущенной в эксплуатацию в 1998г., соотношение в завалке жидкого чугуна и твердой металлизованной шихты варьируется в широком диапазоне от 30:70 до 75:25. На печи достигнут расход энергии менее чем 200кВт час/т при годовом производстве 1,35млн.т. [14]
Рисунок 3.2.-Технологический процесс выплавки стали в двухкорпусной печи Соnarс [14]
.3 Отечественные агрегаты ковш-печь для внепечной обработки стали
Значительное ужесточение требований к качеству и сортаменту сталей, необходимость увеличения производительности металлургических комплексов инициировали переход сталелитейных цехов на новую технологию. Она предусматривает выплавку в электропечах полупродукта с заданным содержанием углерода и требуемой температурой и перенос рафинировочных и доводочных операций в ковшовые установки или агрегаты ковш-печь (АКП). Обработка на АКП обеспечивает выполнение компл