Агрегат печь ковш реферат

Содержание

1 Общая характеристика агрегата ковш-печь
Агрегат «ковш-печь» — реферат по прочим предметам
Тезисы:
Похожие работы:
Агрегат «ковш-печь»
Характеристика агрегата комплексной обработки стали, принципы работы. Знакомство c математическими моделями смешанного типа. Особенности внепечной обработки и очистки расплава в агрегате «ковш-печь». Анализ методов исследования в ковшовой металлургии.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

1 Общая характеристика агрегата ковш-печь

Комплексная обработка металла в ковше с применением электродугового нагрева в сочетании с активным перемешиванием расплава получила большое распространение в металлургической промышленности (рисунок 1).

1 – токоподводящие электрододержатели; 2 – электроды; 3 – тракт подачи сыпучих материалов; 4 – водоохлаждаемый свод; 5 – инертный газ; 6 – расплав; 7 – рафинировочный шлак; 8 – газометаллический столб; 9 – жидкий металл; 10 – продувочный узел; 11 – сталевоз; 12 – газоход; 13 – рабочее окно; 14 – вдувание углеродсодержащего материала; 15 – вдувание извести; 16 – ввод проволоки.

Рисунок 1 – Общая схема установки ковш-печь

Агрегат ковш-печь позволяет осуществлять следующие операции [4]:

отдать металл на разливку в заданном интервале температур;

снизить содержание серы в стали до требуемого уровня;

производить сталь с содержанием легирующих элементов в заданных узких пределах;

обработать сталь активными элементами (кальций, титан, бор, РЗМ и прочее) с максимальным и стабильным усвоением;

усреднить металл в ковше по температуре и химическому составу;

изменить с помощью модифицирования морфологию и количество неметаллических включений;

подать металл в необходимое время при серийной разливке стали на МНЛЗ;

при аварийной остановке МНЛЗ исключить потери металла за счет его подогрева до пуска машины в работу.

Основными параметрами, определяющими работу ковша-печи, являются: химический состав рафинировочного шлака и его толщина на зеркале металла, длина дуги, соотношение подводимой мощности и площади зеркала металла, скорость нагрева металла, интенсивность перемешивания и гидродинамика металла в ковше.

В мире накоплен большой опыт эксплуатации агрегатов такого типа, что позволило производителям оптимизировать их конструктивные и технологические параметры. В таблице 1 приведены основные параметры различных агрегатов. Некоторые колебания параметров обусловлены только технологическим режимом работы установок.

Оптимизация технологических и энергетических параметров обусловлена целым рядом причин в конкретных условиях сталеплавильного цеха. Прежде всего, это тип сталеплавильного агрегата и способ отсечки высокоокисленного печного шлака; уровень содержания серы на выпуске металла; выбранная мощность трансформатора; перемешивание металла в ковше; время выплавки и разливки плавки и др.

Агрегаты ковш-печь бывают одно- и двухпозиционные, вторые используют в цехах с высокой производительностью для одновременной обработки двух ковшей с их поочередным нагревом.

Таблица 1 – Параметры агрегатов ковш-печь различных фирм-производителей [4]

Источник

Агрегат «ковш-печь» — реферат по прочим предметам

Тип: Реферат
Предмет: Прочие предметы
Все рефераты по прочим предметам »
Язык:
Дата: 28 фев 2018
Формат: RTF
Размер: 551 Кб
Страниц: 21
Слов: 3218
Букв: 23863
Просмотров за сегодня: 1
За 2 недели: 3
За все время: 490

Тезисы:

Численное моделирование процессов перемешивания при продувке ванны агрегата «ковш-печь».
Агрегат ковш-печь снабжен устройствами для введения сыпучих материалов (бункерная эстакада.
Конструктивные особенности агрегатов «ковш-печь».
Печь ковшовой сталь металлургия.
Затем металл сливают в стальковш, по возможности исключая попадание в него печного шлака.
До и во время выпуска металла в ковш отдаются раскислители, шлакообразующие и легирующие материалы.
В случае попадания в ковш большого количества окисленного шлака, его удаляют.
Глубина погружения фурмы 300-500 мм от дна ковша.
Взятие проб и измерение температуры металла в ковше проводят через отверстие в своде.
Журнал «Сталь», Комплексная обработка стали в ковше-печи: практический подход.

Агрегат «ковш-печь»

Характеристика агрегата комплексной обработки стали, принципы работы. Знакомство c математическими моделями смешанного типа. Особенности внепечной обработки и очистки расплава в агрегате «ковш-печь». Анализ методов исследования в ковшовой металлургии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

печь ковшовой сталь металлургия

В виду энергетической неэффективности комплексной доводки жидкого расплава (полупродукта) по заданному химическому составу и температуре непосредственно в дуговой сталеплавильной печи (ДСП), эту операцию целесообразно проводить в агрегате «ковш-печь»[2].

Комплексная доводка жидкого расплава проводится, как правило, в футерованном основными огнеупорами ковше, накрываемом крышкой, через которую вставлены электроды. Управление электродами осуществляется посредством электрогидравлического регулятора мощности аналогичного регулятору ДСП.

Процесс включает в себя, помимо дугового подогрева (получения нужной температуры), перемешивание продувкой металла аргоном в ковше, обработкой синтетическим шлаком, и позволяет получать не только заданный химический состав и температуру металла, но и снижать количество неметаллических включений в результате удаления серы и кислорода.

Агрегат ковш-печь, также называется агрегатом комплексной обработки стали (АКОС) — это звено в единой технологической схеме с дуговыми печами, конвертерами и мартенами для доведения металла в ковше, после его выпуска из плавильного агрегата, до заданной температуры и химического состава.

В последние два десятилетия все более выраженной тенденцией является комплексное повышение требований к качеству стали, что планомерно осуществляется на ведущих металлургических предприятиях мира. Причем прогресс в области методов доводки стали обусловил возможность создания технологий для принципиально новых марок сталей, используемых в различных отраслях машиностроения. Общепризнанным путем реализации указанного подхода является внепечная обработка расплава в агрегате ковш-печь (рис 1).

Рисунок 1 — Схематическое изображение ковш-печи: а — устройство для автоматического замера температуры и отбора проб металла, б — нагревательные электроды, в — водоохлаждаемая крышка, г — система подачи порошковой проволоки, д — шлак, е — струя газа, ж — металл, з — металлический кожух, и — продувочное устройство, к — футеровка.

Широкое распространение при внепечной обработке стали получил разработанный в 1971 г. фирмой Daido Steel (Япония) процесс рафинирования в сталеразливочном ковше с использованием подогрева металла электрической дугой (процесс LF — Laddle Furnace), установка, на которой реализуется этот процесс, получила название «Агрегат ковш-печь» (АКП) [3].

Агрегат ковш-печь используется в комплексе с плавильными агрегатами, в которых выплавляется полупродукт, в качестве таких агрегатов используются кислородные конвертеры, дуговые и мартеновские печи, в которых проводятся расплавление металлолома и ферросплавов с малым угаром и проводится окислительный период. Затем металл сливают в стальковш, по возможности исключая попадание в него печного шлака. До и во время выпуска металла в ковш отдаются раскислители, шлакообразующие и легирующие материалы.

В случае попадания в ковш большого количества окисленного шлака, его удаляют. После выпуска металла ковш поступает на агрегат ковш-печи, где проводятся операции окончательного раскисления, десульфурации, легирования и модифицирования. Ковш накрывается водоохлаждаемым или футерованным сводом с отверстиями для введения графитированных электродов, подачи присадок и контроля процесса, наводят свежий высокоосновный шлак, обладающий высокой десульфурирующей способностью и защищающий металл от вторичного окисления окружающей атмосферой.

Основные требования к АКП: контроль атмосферы над ванной, регулируемый нагрев металла, интенсивное перемешивание ванны без загрязнения металла атмосферой (вторичного окисления, азотирования), наведение высокоосновного восстановительного шлака.

Агрегат ковш-печь снабжен устройствами для введения сыпучих материалов (бункерная эстакада с весодозирующими устройствами) и трайб-аппаратами для введения материалов в виде проволоки. Нагрев металла на АКП осуществляется также, как дуговых печах (ДСП), но мощность трансформаторов установок ковш-печь значительно меньше, чем используется на дуговых печах и составляет 100—160 кВА/т. Это объясняется отсутствием такой энергозатратной стадии, как расплавление лома, тепло затрачивается только расплавление вводимых материалов и поддержание температуры металла. Кроме этого, мощность подвода тепла ограничивается повышенным износом кладки ковша выше уровня металла ввиду малого (по сравнению с дуговой печью) диаметром ковша. Удельный расход электроэнергии на АКП составляет примерно 10 % от суммы всех энергозатрат на выплавку стали.

Во время обработки через днище ковша осуществляется продувка металла инертным газом (аргон или азот) для перемешивания металла с целью усреднения его по химическому составу и температуре, кроме этого продувка металла способствует выведению неметаллических включений из металла. Вдувание газа осуществляется через одну-три пористые пробки. Также возможно электромагнитное перемешивание металла. Эффективность обработки стали на АКП определяется режимом перемешивания в ковше, который влияет на степень усреднения стали по химическому составу и температуре. Оценка степени перемешивания стали происходит по косвенным показателям — пробам химического состава металла в течение обработки. Это приводит к ошибкам, и сталь оказывается перемешана недостаточно хорошо. Стоит отметить возможную перспективность перемешивания аргоном через полые электроды. В начале 1950-х годов в нескольких странах (США, ГДР, ЧССР, ПНР, СССР) было проведено испытание полых электродов с целью исследования влияния их работы на стабилизацию дугового разряда. Отмечено (Schwabe W. E, Von K, Микулинский А. С., Воробьев В. П.) увеличение использования мощности в периоды беспокойного электрического режима на 9 % и повышение КПД нагрева на 5-7 %, также отмечено, что возможно снижение расхода электроэнергии до 15 %.

Особенностью многих АКП является работа в условиях малой толщины шлака. Поэтому одной из задач совершенствования обработки стали является разработка технологических приемов, позволяющих снизить влияние толщины шлака на эффективность нагрева. Анализ литературных источников показал, что одним из решений может быть применение технологии нагрева стали с помощью полых электродов. Анализ известных исследований показал, что продувка через полые электроды проводилась только на электродуговых сталеплавильных печах емкостью до 180 т. Характер работы ЭДУ на плавильных электродуговых печах и АКП отличается. Размеры сталеразливочного ковша также оказывают существенное влияние на энергетические характеристики агрегата.

После достижения заданных значений по химическому составу и температуре, ковш с металлом передают на обработку на другие агрегаты или на разливку.

Агрегат ковш-печь может использоваться в сочетании с обработкой металла на других агрегатах внепечной обработки.

Использование агрегатов ковш-печь позволило вынести из плавильных агрегатов восстановительный период и доводку металла, что резко повысило производительность сталеплавильного производства, В электросталеплавильном производстве за счет исключения резкого перепада окисленности ванны удалось значительно сократить расход огнеупоров, использовать одношлаковую технологию и технологию работы с «болотом» (оставленным в дуговой печи шлаком предыдущей плавки), что привело к значительному снижению расхода электроэнергии.

Возможность подогрева металла вне плавильного агрегата значительно повысила гибкость всего производственного цикла выплавки стали: использование агрегатов ковш-печь сделало участок внепечной обработки металла «временным буфером», позволяющим демпфировать рассогласование стадий выплавки и разливки.

Также агрегаты ковш-печь используются в цветной металлургии.

В ходе создания и внедрения отдельных методов и агрегатов внепечной обработки стала ясна целесообразность их комбинированного (комплексного) использования и необходимость компенсации тепловых потерь при их применении для обеспечения надежности функционирования технологии. В связи с этим интенсивное развитие получило внепечное рафинирование металла в агрегате комплексной обработки стали (АКОС), представляющем комбинацию из установки для обработки металла в ковше вакуумом и устройства для подогрева расплава в ковше электрическими дугами до требуемой температуры, и позволяющим обрабатывать металл рафинирующими шлаками, инертным газом, порошковыми смесями и проволокой с различными составами наполнителей; эти устройства могут быть совмещенными в одном агрегате или размещаться на отдельных стендах, оснащенных транспортными средствами для передачи ковша, например, со стенда вакуумирования на стенд подогрева и обратно. При необходимости АКОС оборудуется устройством для удаления из ковша окислительного шлака после выпуска плавки.

Эффективность работы агрегата ковш-печь в значительной мере зависит от наличия и надежности работы технологических устройств, основными из которых являются:

— устройство для вдувания порошка углеродсодержащих материалов в металл (нагнетатель);

— система бункеров, весодозирования и подачи шлакообразующих и легирующих материалов в сталеразливочный ковш;

— устройство для верхней продувки стали ароном;

— устройство для измерения температуры и взятия пробы (термопроб);

— машина для скачивания шлака.

Аргонный стенд состоит из рамы, на которой смонтированы клапаны, редуктор и измерительные приборы, соединенные трубной разводкой. К стенду подводится арго-нопровод с давлением газа 1,2—1,6 МПа. От стенда аргон подается к нижней продувочной фурме, установленной в днище ковша, имеется подвод к верхней (аварийной) фурме. Расход аргона на АКП емкостью 12—160 т колеблется от 5 до 25 /ч.

Установку для подачи в расплав порошкообразных углеродсодержащих материалов в некоторых случаях можно использовать для вдувания порошкообразной извести.

Установка имеет систему автоматического и ручного управления. Порошок из саморазгружающегося контейнера через загрузочный узел подают в приемный бункер, объем которого колеблется от 1,5 до 6 . Перед началом работы задают необходимую дозу, в емкости камерного насоса объемом 0,7 сбрасывают давление, открывают клапан загрузочный и верхний клапан камерного насоса.

Для автоматизированной операции подачи материалов в емкость камерного насоса при закрытых верхнем и нижнем клапанах нагнетается давление. Сигнал к включению установки подается после ввода рабочего конца фурмы (трубки) для подачи порошка в жидкий металл. По этому сигналу открывается клапан выгрузки камерного насоса и одновременно подается газ для эжекции. По окончании подачи заданного количества материалов клапан выпуска камерного насоса закрывается, в течение

15 с продолжается продувка трубопровода газом через эжектор, затем подача газа прекращается.

Производительность установки — до 50 кг/мин, фракция материала от 1 до 3 мм, порция разовой подачи порошка 5—150 кг, расход энергоносителя на аэрацию порошка 15—35 м /ч, на транспортировку до 150 м /ч, давление газа