Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Декабря 2012 в 00:52, дипломная работа
В производственной практике многообразие материалов, непостоянство их состава и температуры, недостаточная, а иногда и недостоверная информация, требуют систематической настройки параметров технологии плавки стали. При этом под технологией плавки понимают совокупность различных операций, приемов и методов, выполняемых в определенной последовательности и сочетании, для получения жидкого металла с заданными параметрами.
Конвертерные процессы в наиболее простой форме реализуют технологию выплавки стали, ее задачи и методы решения. При отсутствии практического опыта параметры технологии можно установить расчетным путем, используя различные математические модели процесса.
Объем и методы расчетов определяются уровнем сложности поставленной задачи.
1 Обоснование проекта модернизации конвертерного цеха
Общая характеристика предприятия
Сырьевая база и огнеупоры
Топливно-энергетические ресурсы
Основные металлургические переделы
Утилизация отходов
Общая характеристика цеха
Выбор варианта модернизации цеха
Основные проектные решения
Устройство и оборудование цеха
Обоснование выбора и расчет основного оборудования
Состав оборудования участка выплавки стали
Структура и планировка цеха
3 Производственная структура цеха
3.1 Схема работы цеха (грузопотоки)
3.2 Организация труда в цехе и на главных рабочих местах
3.3 Организация ремонта основного технологического оборудования
3.4 Структура управления цехом
4 Конструкция и оборудование конвертера
4.1 Конструкция и футеровка конвертера
4.2 Оборудование конвертера
5 Технология выплавки стали
5.1 Сортамент выплавляемой стали……
5.2 Типовая технология выплавки стали
5.3 Особенности технологии выплавки трубных марок стали
6 Ковшевая обработка металла
7 Технология разливки трубной стали
8 Автоматизация производственных процессов
9 Безопасность и экологичность
9.1 Анализ опасностей и вредностей в цехе
9.2 Обеспечение безопасности труда
9.3 Охрана окружающей среды
9.4 Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций
10 Анализ технико-экономических показателей и обоснование социально-экономической целесообразности принятых в проекте решений
10.1 Описание коньюктуры рынка
10.2 Выбор форм хозяйствования
10.3 Финансовая оценка платежеспособности
10.4 Бизнес- план
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Расчет плавки стали по существующей технологии
Приложение Б Расчет плавки стали по предлагаемой технологии
Приложение В Расчет основного технологического и кранового оборудования
Приложение Г Расчет пористого блока для подачи инертных газов снизу
Приложение Д
Таблица А 4 – Заданный состав дутья, %
Компоненты |
Кислород технический |
O2 |
99,5 |
N2 |
0,5 |
Ar |
0 |
Сумма |
100 |
Расход основных материалов на плавку представлены в таблице А5.
Таблица А 5- Расход материалов на плавку
Расход материала |
т |
кг/100кг | |
Расход чугуна, т |
315,3 |
77,66 | |
Расход металлолома, т |
90,7 |
22,34 | |
Расход извести, т |
27,6 |
6,8 | |
Расход окатышей, т |
0,0 |
0,00 | |
Расход ожелезненной извести, т |
0,0 |
0,00 | |
Расход плавикового шпата, т |
0,0 |
0,00 | |
Расход доломита, т |
7,3 |
1,80 | |
Расход ферромарганца, т |
8,6 |
2,12 | |
Расход ферросилиция, т |
1,9 |
0,46 | |
Расход алюминия, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход коксика, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход дутья сверху, м3 |
21926,8 |
5,40 | |
Расход дутья снизу, м3 |
0,0 |
0,0 | |
Продолжительность продувки, мин |
19,1 |
Снизу, м3/т·мин | |
Интенсивность продувки сверху,м3/мин |
1150 |
0,0 | |
Составы стали и шлака приведены в таблицах А6 – А7 соответственно.
Таблица А6 – Состав стали
Элемент |
% |
[C] |
0,076 |
[Si] |
0,267 |
[Mn] |
1,468 |
[P] |
0,014 |
[S] |
0,019 |
[Cr] |
0,030 |
[V] |
0,000 |
[Al] |
0,000 |
[Cu] |
0,024 |
[Ni] |
0,010 |
[Ti] |
0,000 |
[Fe] |
98,092 |
Таблица А7 – Состав шлака
Компоненты |
% |
CaO |
44,64 |
SiO2 |
9,60 |
MgO |
9,90 |
MnO |
2,40 |
FeO |
21,15 |
Fe2O3 |
10,50 |
Al2O3 |
1,03 |
CaF2 |
0,00 |
P2O5 |
0,32 |
S |
0,08 |
Прочие |
0,31 |
Сумма |
100,00 |
Конечные результаты выхода продуктов плавки, их состав и температура приведены в таблице А8.
Таблица А8 – Выход продуктов плавки, их состав и температура
Продукт |
т (м3) |
кг/100кг |
Температура, оС |
||
Сталь, т |
361,0 |
88,91 |
1660 | ||
Шлак, т |
60,7 |
14,94 |
1660 | ||
Газ, м3 |
29604,7 |
7,29 |
1550 | ||
Приложение Б
(обязательное)
Расчет плавки по предлагаемой технологии
По настроенной модели выплавки трубных марок стали, рассчитали параметры плавки в условиях комбинированной продувки металла. Параметры плавки при комбинированной продувке представлены в таблицах Б1-Б7.
Химический состав металлических и неметаллических материалов представлены в таблицах Б1 –Б2.
Таблица Б1 – Состав металлических материалов, %
Химические элементы |
Материалы |
Коэффициенты | |||||
Чугун |
Лом |
Сталь |
FeMn |
FeSi |
угар при раскислении, % |
распределения | |
Углерод [C] |
4,6 |
0,15 |
0,07 |
7 |
0,1 |
50 |
- |
Кремний [Si] |
0,54 |
0,15 |
0,25 |
1 |
65 |
25 |
7000 |
Марганец [Mn] |
0,31 |
0,45 |
1,5 |
75 |
0,4 |
20 |
35 |
Фосфор [P] |
0,02 |
0,025 |
0,006 |
0,45 |
0,05 |
0 |
120 |
Сера [S] |
0,015 |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
0,02 |
0 |
3,5 |
Хром [Cr] |
0,02 |
0,2 |
0,1 |
0 |
0 |
15 |
10 |
Ванадий [V] |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
20 |
10 |
Алюминий [Al] |
0 |
0,001 |
0 |
0 |
0 |
70 |
10000 |
Медь [Cu] |
0 |
0,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Никель [Ni] |
0 |
0,04 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Титан [Ti] |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
15000 |
Таблица Б2- Состав неметаллических материалов, %
Компоненты материалов |
Известь |
Ож. известь |
Окаты ши |
М.шлак |
Мусор |
Окалина |
Футеровка |
Пл.шпат |
Доломит |
CaO |
82 |
88,8 |
2 |
35 |
0 |
0 |
1 |
5 |
56,2 |
SiO2 |
2,8 |
5 |
6 |
40 |
50 |
0 |
1 |
15 |
3,9 |
MgO |
4 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
98 |
0 |
39,9 |
MnO |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
FeO |
0 |
0 |
2,5 |
6 |
0 |
70 |
0 |
0 |
0 |
Fe2O3 |
0 |
0 |
88,5 |
1 |
0 |
30 |
0 |
0 |
0 |
Al2O3 |
0 |
0 |
0 |
18 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
CaF2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
80 |
0 |
P2O5 |
0,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
S |
0,1 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Cr2O3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
V2O5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Окончание таблицы Б2
Компоненты материалов |
Известь |
Ож. известь |
Окатыши |
М.шлак |
Мусор |
Окалина |
Футеровка |
Пл. шпат |
Доломит |
TiO2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
CO2 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
H2O |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сумма |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Расход материала, % |
5,830 |
0 |
1 |
0,3 |
1 |
1 |
0,5 |
0 |
1,8 |
Таблица Б3 – Дополнительные исходные данные
Вместимость конвертера, т |
361 |
Температура жидкого чугуна, оС |
1382 |
Удельная интенсивность продувки, м3/(т*мин) |
3,19 |
Содержится углерода в металле в конце продувки, % |
0,052 |
Окисляется углерода до СО, % |
90 |
Дожигается СО до СО2 в газовой фазе, % |
10 |
Доля тепла от дожигания СО, передаваемого ванне |
0,3 |
Ориентировочный расход лома на плавку, % |
17,97 |
Ориентировочный выход жидкого металла, % |
91,24 |
Ориентировочный выход жидкого шлака, % |
10,97 |
Желаемая основность
конвертерного шлака (CaO)/(SiO |
4 |
Содержится корольков металла в шлаке, %1) |
5 |
Переходит серы в газовую фазу, %2) |
10 |
Запыленность конвертерного газа, г/м3 3) |
200 |
Содержание железа в конвертерной пыли, %4) |
65 |
Средняя температура конвертерного газа, оС5) |
1550 |
Потери металла с выносами и выбросами, %6) |
1 |
Потери дутья, %7) |
4 |
Тепловые потери конвертера, % |
5,5 |
Расход нейтрального газа, м3/т |
2 |
Заданная температура металла, оС8) |
1660 |
Таблица Б4 – Заданный состав дутья, %
Компоненты |
Кислород технический |
Нейтральный газ |
O2 |
99,5 |
0 |
N2 |
0,5 |
70 |
Ar |
0 |
30 |
Сумма |
100 |
100 |
Расход основных материалов на плавку и состав шлака представлены в таблице Б5.
Таблица Б5- Расход материалов на плавку
Расход материала |
т |
кг/100кг | |
Расход чугуна, т |
324,6 |
82,03 | |
Расход металлолома, т |
71,1 |
17,97 | |
Расход извести, т |
23,1 |
5,83 | |
Расход окатышей, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход ожелезненной извести, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход плавикового шпата, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход доломита, т |
7,1 |
1,80 | |
Расход ферромарганца, т |
8,5 |
2,15 | |
Расход ферросилиция, т |
1,9 |
0,47 | |
Расход алюминия, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход коксика, т |
0,00 |
0,00 | |
Расход дутья сверху, м3 |
20079,3 |
5,07 | |
Расход дутья снизу, м3 |
722,0 |
0,2 | |
Продолжительность продувки, мин |
17,5 |
Снизу, м3/т·мин | |
Интенсивность продувки сверху, м3/мин |
1150 |
0,115 | |
Составы стали и шлака приведены в таблицах Б6 – Б7 соответственно.