Роль кислорода в интенсификации процесса производства стали в ДСП
Заказать уникальный реферат- 20 20 страниц
- 18 + 18 источников
- Добавлена 20.04.2023
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
1 Описание процесса выплавки стали и поведения кислорода в ней 5
1.1 Производство стали в дуговых сталеплавильных печах 5
1.2 Раскисление, модифицирование и микролегирование сталей 7
2 Применение газообразного кислорода и кислорода в твердых окислителях в ДСП 10
3 Способы подачи кислорода и параметры кислородной продувки ДСП 11
4 Роль кислорода в металле и шлаке 14
5 Расход кислорода 16
Заключение 17
Список использованной литературы 18
Установлено, что уровень вспененной ванны 150-т ДСП постепенно снижается по ходу электроплавки, как при продувке ванны кислородом, так и в условиях применения ТКГ для воздействия на шлак (табл.2).Таблица 2 – Комплекс технико-экономических показателей процесса электроплавки ЖМО в дуговой печи при оптимальных значениях перегрева над линией «ликвидус» и с использованием ТКГРисунок 9 – Деталь конвертера с верхним и нижним дутьем5Расход кислородаОдним из методов определения расхода кислорода является метод вакуум-плавления или вакуумной экстракции. Сущность метода заключаетсяв проведении анализа образцов стали путем их расплавления в графитовом тигле. Углерод растворяется в металле почтидо предела насыщения восстанавливает оксиды, находящиеся в металле,при этом взаимодействуя с растворенным О2[16].Практически всю сталь производят при помощи окислительныхпроцессов, что предопределяет в них ведущую роль кислорода. К концуплавки общее содержание кислорода в стали складывается из растворенногов стали кислорода и находящегося в составе оксидных включений, которыене успели выделиться из расплава. Способность кислорода к химическомувзаимодействию определяется его активностью [17].Для установления зависимостей между данными показателями выполнен анализ влияния температуры металла и количества вдуваемого кислорода на содержание фосфора в металле. С целью минимизации влияющих факторов и повышения достоверности получаемых результатов в ходе анализа было обработано 200 плавок стали 09Г2С за 2015 г. с долей чугуна в металлошихте 50 %[18].Полученные значения рассматриваемых технологических параметров на выпуске из ДСП АО «Уральская Сталь» представлены в табл. 3. Таблица 3 – Значения технологических параметроврасхода кислородаЗаключениеПо завершению работы необходимо указать, что дуговые электрические печи и установки помогают получить качественный метал с относительно невысокими в сравнении с мартеновским производством энергозатратами. Их пользу на сегодняшний день трудно переоценить, так как они позволяют получить металл с минимальным количеством вредных примесей, поскольку с их помощью можно равномерно нагреть печь-ковш и способствовать полному усвоению всех раскислителей, модификаторов и лигатур. Это дает возможность расширяться по всему миру, увеличивая влияние России среди конкурентов и партнеров. Все цели и задачи, указанные во введении данной работы, достигнуты. Это удалось сделать благодаря актуальным литературным источникам и мировой сети интернет.Списокиспользованной литературыПотехин Б.А. Металловедение. Учебное пособие. — Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2019. — 99 с.Гамов П.А., Зырянов С.В., Салихов С.П. Производство стали в дуговых сталеплавильных печах: решение практических задач. Учебное пособие. — Челябинск: Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ), 2018. — 48 с.Жаранов В.А., Ткаченко А.В. Технологическое оборудование металлургических цехов. Гомель: ГГТУ имени П.О. Сухого, 2017. – 313 с.Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Производство стали. Том 3. Внепечная металлургия стали. М.: Теплотехника, 2008. — 544 с. BizhanovAitber. Briquetting in Metallurgy. CRC Press, 2022. — 325 p. Патент № 2528488 C2 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. модификатор для стали : № 2011126787/02 : заявл. 29.06.2011 :опубл. 20.09.2014 / Г. Н. Миннеханов, Р. Г. Миннеханов ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Супермодификаторсплавов" (ООО "СМС"). – EDN QEIKBR.Патент № 2316609 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, B22D 21/00, B22D 27/20. Комплексный модификатор : № 2006126804/02 : заявл. 25.07.2006 :опубл. 10.02.2008 / Ю. Н. Михеев, В. В. Зайкова, В. Н. Луговской [и др.] ; заявитель Закрытое акционерное общество "Модификаторы и металлы нового поколения" (ЗАО "Модификаторы и металлы нового поколения"). – EDNZSYOLC.Патент № 2751503 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. модификатор : № 2020143553 : заявл. 29.12.2020 :опубл. 14.07.2021 / Е. Н. Еремин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет". – EDN TRJYZI.Патент № 2364652 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. модификатор для обработки стали : № 2008127765/02 : заявл. 10.07.2008 :опубл. 20.08.2009 / О. Н. Бакланова, А. И. Зайцев, И. Г. Родионова [и др.] ; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина"). – EDN KLJUGP.Патент № 2319775 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. комплексный модификатор для стали : № 2006118513/02 : заявл. 29.05.2006 :опубл. 20.03.2008 / Ю. А. Щепочкина. – EDN KOTDSH.Применение кислорода для интенсификации плавки в дуговой сталеплавильной печи [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:http://uas.su/books/2011/dsp/73/razdel73.php, свободный. – Загл. с экрана.Скорость окисления углерода в сталеплавильных процессах [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:http://uas.su/books/metstali/45/razdel45.php, свободный. – Загл. с экрана.Шишимиров, М. В. Ресурсосбережение и резервы повышения эффективности выплавки стали в ДСП / М. В. Шишимиров, О. М. Сосонкин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. – 2015. – Т. 15, № 3. – С. 70-79.Патент № 2621208 C1 Российская Федерация, МПК C21C 5/52, C21C 7/072. Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи : № 2015156931 : заявл. 30.12.2015 :опубл. 01.06.2017 / О. М. Сосонкин, С. И. Герцык, М. В. Шишимиров ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет". – EDN AJGJOV.Исследование эффективности электроплавки окатышей в дуговой печи при дожигании оксида углерода топливно-кислородными горелками / В. А. Степанов, Л. Н. Крахт, Э. Э. Меркер [и др.] // Вестник Донского государственного технического университета. – 2016. – Т. 16, № 2(85). – С. 97-104. – DOI 10.12737/19700.Исследование факторов вспененного шлака на показатели электроплавки металлизованных окатышей в ванне дуговой печи [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22295, свободный. – Загл. с экрана.Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. — М.: Наука, 1979. — 256 с. (Определение содержания кислорода)Совершенствование технологии производства стали с целью обеспечения содержания фосфора менее 0,005 % / А. В. Настюшкина, С. В. Костин, Е. А. Шевченко, А. А. Шевченко // Теория и технология металлургического производства. – 2017. – № 4(23). – С. 14-17.
2. Гамов П.А., Зырянов С.В., Салихов С.П. Производство стали в дуговых сталеплавильных печах: решение практических задач. Учебное пособие. — Челябинск: Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ), 2018. — 48 с.
3. Жаранов В.А., Ткаченко А.В. Технологическое оборудование металлургических цехов. Гомель: ГГТУ имени П.О. Сухого, 2017. – 313 с.
4. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Производство стали. Том 3. Внепечная металлургия стали. М.: Теплотехника, 2008. — 544 с.
5. Bizhanov Aitber. Briquetting in Metallurgy. CRC Press, 2022. — 325 p.
6. Патент № 2528488 C2 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. модификатор для стали : № 2011126787/02 : заявл. 29.06.2011 : опубл. 20.09.2014 / Г. Н. Миннеханов, Р. Г. Миннеханов ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Супермодификатор сплавов" (ООО "СМС"). – EDN QEIKBR.
7. Патент № 2316609 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, B22D 21/00, B22D 27/20. Комплексный модификатор : № 2006126804/02 : заявл. 25.07.2006 : опубл. 10.02.2008 / Ю. Н. Михеев, В. В. Зайкова, В. Н. Луговской [и др.] ; заявитель Закрытое акционерное общество "Модификаторы и металлы нового поколения" (ЗАО "Модификаторы и металлы нового поколения"). – EDN ZSYOLC.
8. Патент № 2751503 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. модификатор : № 2020143553 : заявл. 29.12.2020 : опубл. 14.07.2021 / Е. Н. Еремин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет". – EDN TRJYZI.
9. Патент № 2364652 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. модификатор для обработки стали : № 2008127765/02 : заявл. 10.07.2008 : опубл. 20.08.2009 / О. Н. Бакланова, А. И. Зайцев, И. Г. Родионова [и др.] ; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина"). – EDN KLJUGP.
10. Патент № 2319775 C1 Российская Федерация, МПК C22C 35/00, C21C 7/00. комплексный модификатор для стали : № 2006118513/02 : заявл. 29.05.2006 : опубл. 20.03.2008 / Ю. А. Щепочкина. – EDN KOTDSH.
11. Применение кислорода для интенсификации плавки в дуговой сталеплавильной печи [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: http://uas.su/books/2011/dsp/73/razdel73.php, свободный. – Загл. с экрана.
12. Скорость окисления углерода в сталеплавильных процессах [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: http://uas.su/books/metstali/45/razdel45.php, свободный. – Загл. с экрана.
13. Шишимиров, М. В. Ресурсосбережение и резервы повышения эффективности выплавки стали в ДСП / М. В. Шишимиров, О. М. Сосонкин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. – 2015. – Т. 15, № 3. – С. 70-79.
14. Патент № 2621208 C1 Российская Федерация, МПК C21C 5/52, C21C 7/072. Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи : № 2015156931 : заявл. 30.12.2015 : опубл. 01.06.2017 / О. М. Сосонкин, С. И. Герцык, М. В. Шишимиров ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет". – EDN AJGJOV.
15. Исследование эффективности электроплавки окатышей в дуговой печи при дожигании оксида углерода топливно-кислородными горелками / В. А. Степанов, Л. Н. Крахт, Э. Э. Меркер [и др.] // Вестник Донского государственного технического университета. – 2016. – Т. 16, № 2(85). – С. 97-104. – DOI 10.12737/19700.
16. Исследование факторов вспененного шлака на показатели электроплавки металлизованных окатышей в ванне дуговой печи [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22295, свободный. – Загл. с экрана.
17. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. — М.: Наука, 1979. — 256 с. (Определение содержания кислорода)
18. Совершенствование технологии производства стали с целью обеспечения содержания фосфора менее 0,005 % / А. В. Настюшкина, С. В. Костин, Е. А. Шевченко, А. А. Шевченко // Теория и технология металлургического производства. – 2017. – № 4(23). – С. 14-17.
Вопрос-ответ:
Какова роль кислорода в процессе производства стали?
Кислород играет важную роль в процессе производства стали. Он используется для раскисления, модифицирования и микролегирования сталей, а также для интенсификации процесса выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах.
Чем отличается процесс производства стали в дуговых сталеплавильных печах от других методов?
Процесс производства стали в дуговых сталеплавильных печах отличается тем, что он осуществляется путем нагрева металла электрической дугой. В этом процессе кислород используется для раскисления, модифицирования и микролегирования сталей.
Какими способами можно подавать кислород в дуговую печь?
Кислород можно подавать в дуговую печь различными способами, например, через пирометаллургическую фурнитуру или через подающую трубу, присоединенную к сталеварочной машине. Параметры кислородной продувки также могут быть различными в зависимости от требуемого процесса и качества стали.
Какая роль кислорода в металле и шлаке при производстве стали?
Кислород играет важную роль как в металле, так и в шлаке при производстве стали. В металле он способствует окислению примесей, улучшает качество стали и повышает ее прочность. В шлаке кислород участвует в процессе окисления и окислительно-восстановительных реакциях, что способствует удалению примесей и улучшает качество получаемой стали.
Каков расход кислорода в процессе производства стали?
Расход кислорода в процессе производства стали может быть различным и зависит от многих факторов, таких как тип и состав стали, требуемые свойства, параметры продувки и другие. Однако, уровень вспененности шлака и энергозатраты напрямую связаны с расходом кислорода. При использовании газообразного кислорода его расход может составлять примерно 8-15 м3/т стали, а при использовании кислорода в твердых окислителях - около 35-60 кг/т стали.
Какова роль кислорода в процессе производства стали в ДСП?
Кислород является одним из основных компонентов в процессе производства стали в дуговых сталеплавильных печах. Он выполняет несколько важных функций, включая раскисление, модифицирование и микролегирование сталей. Кроме того, кислород используется для подачи через специальные сопла и продувки металла и шлака, что способствует его очистке и повышению качества стали.
Как происходит производство стали в дуговых сталеплавильных печах?
Процесс производства стали в дуговых сталеплавильных печах (ДСП) основан на плавлении металлического сырья при высоких температурах. В печи создается дуговой разряд между электродами и металлом, что приводит к его нагреву и плавлению. Во время этого процесса кислород используется для раскисления, модифицирования и микролегирования сталей, а также для продувки металла и шлака.
Какими способами подается кислород в ДСП?
Кислород может подаваться в ДСП двумя основными способами: в виде газа и в виде твердого окислителя. В случае подачи в виде газа, кислород подается через специальные сопла и продувается металл и шлак. В случае подачи в виде твердого окислителя, кислород содержится в окислительном материале, который добавляется в плавильный сосуд и подвергается термическому разложению при высоких температурах.
Какова роль кислорода в металле и шлаке?
Кислород играет важную роль в металле и шлаке в процессе производства стали. В металле, он способствует увеличению его содержания, что повышает качество и прочностные характеристики стали. В шлаке, кислород помогает улучшить его свойства для образования эффективных условий продувки металла.
Каков расход кислорода в процессе производства стали?
Расход кислорода в процессе производства стали может варьироваться в зависимости от различных факторов, таких как тип печи, объем производства и требуемые характеристики стали. В среднем, для раскисления металла и модифицирования сталей используется около 20-30 кг кислорода на 1 тонну стали. Однако, точные данные могут отличаться в каждом конкретном случае.
Какова роль кислорода в интенсификации процесса производства стали?
Кислород играет роль важного компонента в процессе производства стали. Он участвует в раскислении жидкой стали, помогает снизить содержание углерода и других примесей, а также способствует формированию качественного шлака. Благодаря кислороду удается улучшить химические свойства и качество стали, повысить ее прочность и применимость.