Реферат: Дуговая электросталеплавильная печь - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Дуговая электросталеплавильная печь

Банк рефератов / Металлургия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 3813 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Введение Электросталеплавильному способу принадлежит ведущая роль в производстве качественной и высоколегированной стали. Благ о даря ряду принципиальных особенностей этот способ приспособлен для получения разнообразного по сост а ву высококачественного металла с низким содержанием серы, фосфора, кислорода и других вредных или нежелательных примесей и высоким содержанием л е гирующих элементов, придающих стали особые свойства – хрома, никеля, марганца, кремния, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, циркония и других элементов. Преимущества электроплавки по сравнению с другими способами стал е плавильного производства связаны с использованием для нагрева металла электрической энергии. Выделение тепла в электропечах происходит либо в нагреваемом металле, либо в непосредс т венной близи от его поверхности. Это позволяет в сравнительно небольшом объеме сконцентрировать значительную мощность и н а гревать металл с большой скоростью до высоких температур, вводить в печь большие количества легирующих добавок; иметь в печи восстановительную атмосферу и безокислительные шлаки, что предполагает малый угар легирующих элементов; плавно и точно рег у лировать температуру металла; более полно, чем др у гих печах раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений; получать сталь с низким содержанием серы. Расход тепла и изменение температуры металла при электроплавке относител ь но легко поддаются контролю и регулированию, что очень важно при автоматизации пр о изводства. Электропечь лучше других приспособлена для переработки металлического лома, причем твердой шихтой может быть занят весь объем печи, и это не затрудняет процесс расплавления. Металлизованные окатыши, заменяющие металлич е ский лом, можно загружать в электропечь непрерывно при помощи автоматич е ских дозирующих устройств. В электропечах можно выплавлять сталь обширного сортамента. 1. Устройство дуговых печей 1.1. Общее описание дуговой электропечи Дуговая печь состоит из рабочего пространства (собственно печи) с эле к тродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удерж а ние и перемещение электродов и загрузку шихты. Плавку стали ведут в рабочем пространстве, ограниченном сверху купол о образным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух. Съемный свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токопровод я щие электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещат ь ся вверх и вниз. Печь питается трехфазным током. Шихтовые материалы загружают на под печи, после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и нагрев осуществляется за счет т е пла электрических дуг, возникающих между электродами и жидким металлом или металлической шихтой. Выпуск готовой стали и шлака осуществляется через сталевыпускное о т верстие и желоб путем наклона рабочего пространства. Рабочее окно, закрыва е мое заслонкой, предназначено для контроля за ходом плавки, ремонта пода и з а грузки материалов. 2. Выплавка стали в основных дуговых электропечах 2.1. Шихтовые материалы Основной составляющей шихты (75-100%) электроплавки является стал ь ной лом. Лом не должен содержать цветных металлов и должен иметь минимал ь ное количество никеля и меди; желательно, чтобы содержание фосфора в ломе не превышало 0.05%. при более высоком содержании фосфора продолжительность плавки возрастает. Лом не должен быть сильно окисленным (ржавым). С ржавч и ной (гидратом окиси железа) вносится в металл много водорода. Лом должен быть тяжеловесным, чтобы обеспечивалась загрузка шихты в один прием (одной бад ь ей). При легковесном ломе после частичного расплавления первой порции шихты приходится вновь открывать печь и подсаживать шихту, что увеличивает продо л жительность плавки. В последнее время расширяется применение металлизованных окатышей и губчатого железа – продуктов прямого восстановления обогащенных железных руд. Они содержат 85-93% Fe , основными примесями являются окислы железа, SiO 2 и Al 2 O 3 . Отличительная особенность этого сырья – наличие углерода от 0.2-0.5 до 2% и очень низкое содержание серы, фосфора, никеля, меди и других пр и месей, обычно имеющихся в стальном ломе. Это позволяет выплавлять сталь, о т личающуюся повышенной чистотой от примесей. Переплав отходов легирова н ных сталей позволяет экономить дорогие ферросплавы. Эти отходы сортируют по химическому составу и используют при выплавке сталей, содержащих те же лег и рующие элементы, что и отходы. Для повышения содержания углерода в шихте используют чугун, кокс и электродный бой. Основное требование к чугуну – минимальное содержание ф о сфора, поэтому чтобы не вносить много фосфора в шихту малых ( 40 т) печей не более 10% чугуна, а в большегрузных не более 25%. В качестве шлакообразующих в основных печах применяют известь, и з вестняк, плавиковый шпат, боксит, шамотный бой; в кислых печах – кварцевый песок, шамотный бой, известь. В качестве окислителей используют железную р у ду, прокатную окалину, агломерат, железные окатыши, газообразный кислород. К шлакообразующим и окислителям предъявляются те же требования, что и при других сталеплавильных процессах: известь не должна содержать более 90% CaO , менее 2% SiO 2 , менее 0.1% S и быть свежеобоженной, чтобы не вносить в металл водород. Железная руда должна содержать менее 8% SiO 2, поскольку он понижает основность шлака, менее 0.05% S и мене 0.2% P ; желательно применять руду с размером кусков 40-100 мм, поскольку такие куски легко проходят через слой шлака и непосредственно реагирует с металлом. В плавиковом шпате, применя е мом для разжижения шлака содержание CaF 2 должно превышать 85%. В элекросталеплавильном производстве для легирования и раскисления применяются практически все известные ферросплавы и легиру ю щие. 2.2. Плавка в основной печи на углеродистой шихте Данная технология также носит название технологии плавки на свежей шихте с окислением и применяется на печах малой и средней ( 40 т) емкости при выплавке качественных легированных сталей. Плавка состоит из следующих п е риодов: 1. заправка печи; 2. загрузка шихты; 3. плавление; 4. окислительный период; 5. восстановительный период; 6. выпуск стали. Заправка печи Заправка – это исправление изношенных и поврежденных участков фут е ровки пода. После выпуска очередной плавки с подины удаляют остатки металла и шлака. На поврежденные подины и откосов забрасывают магнезитовый пор о шок или же магнезитовый порошок, смешанный с каменноугольным пеком (св я зующим). Длительность заправки10-15 мин. Загрузка шихты При выплавке стали в печах малой и средней емкости шихта на 90-100% с о стоит из стального лома. Для повышения содержания углерода в шихту вводят ч у гун ( 10%), а также электродный бой или кокс. Общее количество чугуна и эле к тродного боя или кокса должно быть таким, чтобы содержание углерода в шихте превышало нижний предел его содержания в готовой стали на 0.3% при выплавке высокоуглеродистых сталей, на 0.3-04 % при выплавке среднеуглеродистых и на 0.5% для низкоуглеродистых. Этот предел несколько снижается при росте емкости печи. Чтобы совместить удаление части фосфора с плавлением шихты в завалку рекомендуется давать 2-3% извести. Загрузку ведут бадьями или корзинами. В корзины и бадьи шихту уклад ы вают в следующей последовательности: на дно кладут часть мелочи, чтобы защ и тить подину от ударов тяжелых кусков стального лома, затем в центре укладывают крупный лом, а по периферии средний и сверху – оставшийся мелкий лом. Пло т ная укладка шихты улучшает ее проводимость, обеспечивая устойчивое горение дуги, ускоряя плавление. Для уменьшения угара кокс и электродный бой кладут под слой крупного лома. Плавление После окончания завалки электроды опускают почти до касания с шихтой и включают ток. Под действием высокой температуры дуг шита под электродами плавиться, жидкий металл стекает вниз, накапливаясь в центральной части под и ны. Электроды постепенно опускаются, проплавляя в шихте "колодцы" и достигая крайнего нижнего положения. По мере увеличения количества жидкого металла электроды поднимаются. Это достигается при помощи автоматических регулят о ров для поддержания определенной длины дуги. Плавление ведут при максимал ь ной мощности печного трансформатора. Во время плавления происходит окисление составляющих шихты, формир у ется шлак, происходит частичное удаление в шлак фосфора и серы. Окисление примесей осуществляется за счет кислорода воздуха, окалины и ржавчины, вн е сенных металлической шихтой. За время плавления полностью окисляется кремний, 40-60% марганца, ча с тично окисляется углерод и железо. В формировании шлака наряду с продуктами окисления ( SiO 2 , MnO , FeO ) принимает участие и окись кальция, содержащаяся в извести. Шлак к концу периода плавления имеет примерно следующий состав, %: 35-40 CaO ; 15-25 SiO 2 ; 8-15 FeO ; 5-10 MnO ; 3-7 Al 2 O 3 ; 0.5-1.2 P 2 O 5 . низкая темп е ратура и наличие основного железистого шлака благоприятствует дефосфорации. В зоне электрических дуг за время плавления испаряется от 2 до 5% металла, пр е имущественно железа. Для ускорения плавления иногда применяют газо-кислородные горелки, вводимые в рабочее пространство через под или стенки печи. Для уменьшения продолжительности плавления часто применяют продувку кислородом, вводимым в жидкий металл после расплавления ѕ шихты с помощью фурм или стальных футерованных трубок. При расходе кислорода 4-6 м 2 /т длительность плавления с о кращается на 10-20 мин. Продолжительность периода плавки определяется мощностью трансформ а тора и составляет от 1.1 до 3.0 ч. Расход электроэнергии за время плавления с о ставляет 400-480 кВт*/ч. Окислительный период Задача окислительного периода плавки состоит в следующем: а) уменьшить содержание в металле фосфора до 0.01-0.015%; б) уменьшить содержание в металле водорода и азота; в) нагреть металл до температуры близкой к температуре выпуска (на 120-130 С выше температуры ликвидуса). Кроме того, за время периода окисляют углерод до нижнего предела его с о держания в выплавляемой стали. За счет кипения (выделения пузырьков СО при окислении углерода) происходит дегазация металла и его перемешивание, что у с коряет процессы дефосфорации и нагрева. Окисление примесей ведут, используя либо железную руду (окалину, агл о мерат), либо газообразный кислород. Окислительный период начинается с того, что из печи сливают 65-75% шл а ка, образовавшегося в период плавления. Шлак сливают не выключая печь, накл о нив её в сторону рабочего окна на 10-12 . Слив шлака производят для того, чтобы удалить из печи перешедший в шлак фосфор. Удалив шлак, в печь присаживают шлакообразующие: 1-1.5% извести и при необходимости 0.15-0.25% плавикового шпата, шамотного боя или боксита. После формирования жидкоподвижного шлака в ванну в течение всего окислительного периода ведут продувку кислородом; печь для слива шлака в т е чение периода наклонена в сторону рабочего окна. Присадка руды вызывает и н тенсивное кипение ванны – окисляется углерод, реагируя с окислами железа руды с выделением большого количества пузырьков СО. Под воздействием газов шлак вспенивается, уровень его повышается и он стекает в шлаковую чашу через пор о г рабочего окна. Новую порцию руды присаживают, когда интенсивность кипения металла начинает ослабевать. Общий расход руды составляет 3-6.5% от массы м е талла. С тем, чтобы предотвратить сильное охлаждение металла, единовременная порция руды не должна быть более 05-1%. В течение всего окислительного периода идет дефосфорация металла по р е акции: Для успешного протекания той реакции необходимы высокие основность шлака и концентрация окислов железа в нем, а также пониженная температура. Эти условия создаются при совместном введении в печь извести и руды. Из-за высокого содержания окислов железа в шлаках окислительного п е риода условия для протекания реакции десульфурации являются неблагоприя т ными и десульфурация получает ограниченное развитие: за все время плавления и окислительного периода в шлак удаляется до 30-40% серы, содержащейся в ши х те. При кипении вместе с пузырьками СО из металла удаляются водород и азот. Этот процесс имеет большое значение для повышения качества электростали, п о скольку в электропечи в зоне электрических дуг идет интенсивное насыщение м е талла азотом и водородом. В связи с этим электросталь обычно содержит азота больше, чем мартеновская и кислородно-конвертерная сталь. Кипение и перемешивание обеспечивает также ускорение выравнивания температуры металла и его нагрев. За время окислительного периода необходим о окислить углерода не менее 0.2-0.3% при выплавке высокоуглеродистой стали (с о держащей 6% С) и 0.3-0.4% при выплавке средне- и низкоуглеродистой стали. Шлак в конце окислительного периода имеет примерно следующий состав, %: 35-50 CaO ; 10-20 SiO 2 ; 4-12 MnO ; 6-15 MgO ; 3-7 Al 2 O 3 ; 6-30 FeO ; 2-6 Fe 2 O 3 ; 0.4-1.5 P 2 O 5 . содержание окислов железа в шлак зависит от содержания углерода в выплавляемой марке стали; верхний предел характерен для низкоуглеродистых сталей, нижний – для высокоуглеродистых. Окислительный период заканчивается тогда, когда углерод окисляется до нижнего предела его содержания в выплавляемой марке стали, а содержание фо с фора снижено до 0.010-0.015%. Период заканчивают сливом окислительного шл а ка. Полное скачивание окислительного шлака необходимо, чтобы содержащийся в нем фосфор не перешел обратно в металл во время восстановительного периода. Восстановительный период Задачами восстановительного периода являются: а) раскисление металла; б) удаление серы; в) доведение химического состава стали до заданного; г) корректировка температуры. Все эти задачи решаются параллельно в течение всего восстановительного периода; раскисление металла производят одновременно осаждающим и дифф у зионным методами. После удаления окислительного шлака в печь присаживают ферромарганец в количестве, необходимом для обеспечения содержания марганца в металле на его нижнем пределе для выплавляемой стали, а также ферросилиций из расчета введения в металл 0.10-0.15% кремния и алюминий в количестве 0.03-0.1%. Эти добавки вводят для обеспечения осаждающего раскисления металла. Далее наводят шлак, вводя в печь известь, плавиковый шпат и шамотный бой. Через 10-15 мин. шлаковая смесь расплавляется и после образования жидк о подвижного шлака приступают к диффузионному раскислению. Вначале, в теч е ние 15-20 мин. раскисление ведут смесью, состоящей из извести, плавикового шпата и кокса в соотношении 8:2:1, иногда присаживают один кокс. Далее нач и нают раскисление молотым 45 или 75%-ным ферросилицием, который вводят в состав раскислительной смеси, содержащей известь, плавиковый шпат, кокс и ферросилиций в соотношении 4:1:1:1, содержание в этой смеси уменьшают. На некоторых марках стали в конце восстановительного периода в состав раскисл и тельной смеси вводят более сильные раскислители – молотый силикокальций и порошкообразный алюминий, а при выплавке ряда низкоуглеродистых сталей диффузионное раскисление ведут без введения кокса в состав раскислительных см е сей. Суть диффузионного раскисления, протекающего в течение всего периода, заключается в следующем. Так как раскисляющие вещества применяют в поро ш кообразном виде, плотность их невелика и они очень медленно опускаются через слой шлака. В шлаке протекают следующие реакции раскисления: ( FeO ) + C = Fe + CO ; 2*( FeO ) + Si = 2* Fe + ( SiO 2 ) и т . д ., в результате содержание FeO в шлаке уменьшается и в соответствии с зак о ном распределения ( FeO )/[ FeO ] = const кислород (в виде FeO ) начинает путем диффузии переходить из металла в шлак (диффузионное раскисление). Преим у щество диффузионного раскисления заключается в том, что поскольку реакции раскисления идут в шлаке, выплавляемая сталь не загрязняется продуктами ра с кисления – образующимися окислами. Это способствует получению стали с п о ниженным содержанием неметаллических вкл ю чений. По мере диффузионного раскисления постепенно уменьшается содержание FeO в шлаке и пробы застывшего шлака светлеют, а затем становятся почти бел ы ми. Белый шлак конца восстановительного периода электроплавки имеет сл е дующий состав, %: 53-60 CaO ; 15-25 SiO 2 ; 7-15 MgO ; 5-8 Al 2 O 3 ; 5-10 CaF 2 ; 0.8-1.5 CaS ; < 0.5 FeO ; < 0.5 MnO . Во время восстановительного периода успешно идет десульфурация, п о скольку условия для её протекания более благоприятные, чем в других сталепл а вильных агрегатах. Хорошая десульфурация объясняется высокой основностью шлака восстановительного периода ( CaO / SiO 2 = 2.7-3.3) и низким (< 0.5 %) с о держанием FeO в шлаке, обеспечивающим сдвиг равновесия реакции десульфур а ции [ FeS ] + ( CaO ) = ( CaS ) + ( FeO ) вправо (в сторону более полного перехода с е ры в шлак). Коэффициент распределения серы между шлаком и металлом ( S )/[ S ] в восстановительный период электроплавки составляет 20-50 и может доходить до 60. в электропечи с основной футеровкой можно удалить серу до тысячных долей процента. Для улучшения перемешивания шлака и металла и интенсификации ме д ленно идущих процессов перехода в шлак серы, кислорода и неметаллических включений в восстановительный период рекомендуется применять электрома г нитное перемешивание, особенно на большегрузных печах, где удельная повер х ность контакта металл-шлак значительно меньше, чем в печах малой емкости. Длительность восстановительного периода составляет 40-100 мин. За 10-20 мин. до выпуска проводят корректировку содержания кремния в металле, вводя в печь кусковой ферросилиций. Для конечного раскисления за 2-3 мин. до выпуска в металл присаживают 0.4-1.0 кг алюминия на 1 т стали. Выпуск стали из печи в ковш производят совместно со шлаком. Интенсивное перемешивание металла со шлаком в ковше обеспечивает дополнительное рафинирование – из металла в б е лый шлак переходит сера и неметаллические включения. Порядок легирования При выплавке легированных сталей в дуговых печах порядок легирования зависит от сродства легирующих элементов к кислороду. Элементы, обладающие меньшим сродством к кислороду, чем железо (никель, молибден) во время плавки не окисляются и их вводят в начальные периоды плавки – никель в завалку, а м о либден в конце плавления или в начале окислительного периода. Хром и марганец обладают большим сродством к кислороду, чем железо. Поэтому металл легируют хромом и марганцем после слива окислительного шл а ка в начале восстановительного периода. Вольфрам обладает большим сродством к кислороду, чем железо и он может окисляться и его обычного вводят в начале восстановительного периода. Особе н ность легирования вольфрамом заключается в том, что из-за высокой температуры плавления он растворяется медленно и для корректировки состава ферровольфрам можно присаживать в ванну не позднее, чем за 30 до выпуска. Кремний, ванадий и особенно титан и алюминий обладают большим сро д ством к кислороду и легко окисляются. Легирование стали феррованадием прои з водят за 15-35 мин. до выпуска, ферросилиций – за 10-20 мин. до выпуска. Ферр о титан вводят в печь за 5-15 мин. до выпуска, либо в ковш. Алюминий вводят за 2-3 мин. до выпуска в ковш. 2.3. Выплавка стали методом переплава На металлургическом заводе отходы легированной стали разливаемой в и з ложницы, достигают 25-40%. По мере накопления отходов выплавляют сталь м е тодом переплава. Плавку ведут без окисления или с не продолжительной проду в кой кислородом, что позволяет сохранить значительную часть содержащихся в о т ходах ценных легирующих элементов. При плавке без окисления углерод и фосфор не окисляются, поэтому соде р жание фосфора в шихте не должно быть выше его допустимых пределов в готовой стали, а содержание углерода на 0.05-0.1% ниже, чем в готовой стали, в связи с науглероживанием металла электродами. Допустимое количество остальных эл е ментов в шихте определяют с учетом состава выплавляемой стали и того, что в период плавления они угорают в следующем количестве, %: Al Ti Si V Mn Cr W 100 80-90 40-60 15-25 15-25 10-15 5-15 В шихту помимо легированных отходов вводят мягкое железо – шихтовую заготовку с низким содержанием углерода и фосфора и, при необходимости, фе р рохром и ферровольфрам. Загрузку и плавление шихты производят как при обычной плавке; в период плавления загружают 1-1.5% извести или известняка. После расплавления шлак, как правило, не скачивают, сразу приступая к проведению восстановительного п е риода. При этом раскисление, десульфурацию и легирование металла производят обычным способом. При диффузионном раскислении из шлака восстанавливается хром, вольфрам и ванадий. Если после расплавления шлак получился густым из-за высокого содержания окиси магния, его скачивают и наводят новый. При выплавке стали методом переплава сокращается расход ферросплавов, на 10-30% возрастает производительность печи, на 10-20% сокращается расход электр о энергии и электродов. 2.4. Особенности технологии плавки в большегрузных п е чах Опыт эксплуатации большегрузных (80-300 т) печей показал, что примен е ние традиционной технологии не обеспечивает получения в этих печах сталей в ы сокого качества. Это объясняется рядом причин. В большегрузных печах приходиться использовать менее качественный стальной лом, который отличается легковесностью, загрязненностью ржавчиной и другими примесями, а также непостоянством упомянутых характеристик его кач е ства. Это приводит к нестабильности протекания периода плавления и значител ь ным колебаниям в количестве образующегося за время плавления шлака, его о с новности и окисленности, а также к значительным колебаниям в содержании у г лерода и фосфора в металле к моменту расплавления шихты. Это не позволяет иметь стабильную технологию окислительного периода: в частности, существе н но возрастает расход окислителей, а в конце периода металл и шлак более окисл е ны, чем в малых печах. Другим важным фактором, определяющим выбор технологии плавки в большегрузных печах это малая эффективность восстановительного периода, что вызвано рядом причин. Так из большегрузных печей не удается полностью удалить окислительный шлак, а поскольку эти печи снабжены мощными пылегазоотсасывающими ус т ройствами, при их работе из-за подсоса воздуха в рабочем пространстве не удае т ся создать восстановительную атмосферу. По этим причинам во время восстан о вительного периода трудно получить шлак с низким содержанием FeO даже при интенсивной его обработке порошкообразными раскислителями. Условия проведения восстановительного периода ухудшаются также в связи с тем, что в крупных печах заметно меньше поверхность контакта шлак-металл, которая должна быть достаточно большой для обеспечения медленно протека ю щих процессов диффузии серы и кислорода из металла в шлак. Из-за большой глубины ванны удельная поверхность контакта шлак-металл для печи емкостью 100 т составляет около 0.2 м 3 /т, в то время как для 10-т печи – около 6 м 3 /т. Еще одной неблагоприятной особенностью работы большегрузных печей является то, что при увеличении выдержки жидкого металла в печи наблюдается усиленное растворение в шлаке футеровки; шлак в результате этого содержит п о вышенное количество MgO и становиться густым, малореакционноспособным. Это обстоятельство снижает эффективность рафинирования метала и заставляет сн и жать длительность восстановительного периода. Все это привело к тому, что в большегрузных печах вынуждены были отк а заться от традиционной технологии с проведением длительного восстановител ь ного периода и диффузионного раскисления. К настоящему времени разработа н ы и применяются целый ряд разновидностей упрощенной технологии плавки стали в большегрузных электропечах. Можно выделить две разновидности технологии: а) выплавка сталей упрощенного сортамента одношлаковым процессом; б) выплавка высококачественных сталей по упрощенной технологии с п о следующим внепечным рафинированием стали. Общим для всех разновидностей второго направления технологии является стремление использовать крупные печи в основном для расплавления шихты, н а грева металла и проведения окислительных процессов – дефосфорации и обезу г лероживания; иногда в печи проводят также легирование и формирование требу е мого перед выпуском состава шлака. Для большегрузных печей характерны следующие особенности начальной плавки: - для обеспечения требуемого содержания углерода в металле и в св я зи с непостоянным его угаром в период расплавления в шихту вводят п о вышенное количество чугуна (до 30% от массы шихты при выплавке углерод и стых сталей); - с тем, чтобы совместить дефосфорацию с расплавлением и целью с о кращения периодов плавления и окислительного в завалку вводят ж е лезную руду или агломерат в количестве до 2% от массы шихты и и з весть (до 3%); - шихту загружают в два приема, в связи с тем, что весь легковесный лом обычно не умещается в загрузочной корзине; сначала загружают осно в ную массу лома и после его частичного расплавления и оседания дел а ют "подвалку" – корзиной загружают оставшуюся часть лома. Одношлаковый процесс Технологию выплавки стали под одним шлаком без восстановительного п е риода применяют для выплавки сталей упрощенного сортамента: углеродистые и низколегированные стали, легированные хромом, кремнием, марганцем, никелем. В шихту в зависимости от требуемого содержания углерода в стали вводят до 25-30% чушкового чугуна. С тем, чтобы совместить дефосфорацию с распла в лением в завалку дают 2-3% извести и до 1.5% железной руды или агломерата. После расплавления шихты из печи самотеком удаляют максимальное кол и чество шлака и начинают продувку ванны кислородом, подаваемым через фурму, которую вводят в рабочее пространство печи через свод. При повышенном соде р жании фосфора в металле перед продувкой в печь загружают известь и плавик о вый шпат. Продувку ведут до получения заданного содержания углерода в металле. После прекращения продувки в печь загружают силикомарганец или ферромарг а нец и при необходимости феррохром в количеств, обеспечивающем получение з а данного содержания в стали марганца и хрома. Затем сталь выпускают в ковш, к у да для получения требуемого содержания кремния и для раскисления вводят фе р росилиций и алюминий. С тем чтобы предотвратить переход из шлака в металл окислов железа и снизить угар кремния и марганца печь наклоняют так, чтобы металл в течение первой трети длительности выпуска шел без шлака. Никель всле д ствие низкого сродства к кислороду при плавке не окисляется и его можно вводить в завалку. При выплавке легированных кремнием сталей применяют технологию плавки с частичным раскислением шлака. Сущность технологии заключается в следующем: после окончания продувки в печь вводят ферромарганец для получ е ния заданного содержания марганца в стали и немного 65 %-ного ферросилиция (до 2 кг на 1 т стали) и дают раскислительную шлаковую смесь – известь (10 кг/т), плавиковый шпат (2 кг/т), кокс (1-2 кг/т). После непродолжительной выдержки металл выпускают в ковш, куда для окончательного раскисления и легирования дают ферросилиций и алюминий. При работе по такой технологии учитывают, что ди ф фузионное раскисление шлака сопровождается рефосфорацией – переходом из шлака в металл фосфора. Технология одношлакового процесса позволяет сократить длительность плавки, расход электроэнергии, огнеупоров и шлакообразующих. Плавка с рафинированием металла в ковше печным шл а ком Технология применяется на печах емкостью 100-200 т. В завалку вводят до 25-30% чугуна; 1.5-2.0% руды и 2-3% извести. В конце периода плавления и оки с лительном периоде ведут продувку ванны кислородом, подаваемым через свод о вую фурму. После получения требуемого для данной марки стали содержания у г лерода продувку заканчивают и сливают шлак окислител ь ного периода (75-80% шлака). Далее в печь загружают ферросилиций из расчета ввести в металл около 0.15% кремния, ферромарганец, вводя заданное количество марганца и, если н е обходимо, феррохром. Наводят новый шлак добавками извести, плавикового шп а та и шамота (25; 5-10 и 5-10 кг/т соответственно). В середине периода на основ а нии результатов анализа отбираемых проб металла в печь вводят корректирующие добавки ферросплавов. За 8-10 мин до выпуска шлак разжижают добавкой плавикового шпата (~4 кг/т) так, чтобы содержание CaF 2 в шлаке было 10-15%. Столь высокое содерж а ние CaF 2 необходимо для обеспечения малой вязкости и высокой рафинирующей способности шлака. Перед выпуском шлак дополнительно раскисляют порошк о образным алюминием (8.8 кг/т); необходимо, чтобы конечный шлак содержал м е нее 1% FeO и более 50% окиси кальция при основности 2.7-3.4. При выпуске в ковш сначала сливают шлак, а затем металл, что обеспечив а ет их интенсивное перемешивание, десульфурацию и удаление неметаллических включений. Алюминий для окончательного раскисления вводят в ковш. Плавка с рафинированием в ковше синтетическим шлаком Технология применяется на крупнотоннажных печах емкостью 60-200 т в цехах, имеющих специальную печь для выплавки синтетического шлака. В завалку вводят до 25% чугуна, известь (1.5-3.5%) и железную руду (2-3%). После расплавления проводят продувку ванны кислородом. Окислительный шлак сливают, в металл водят ферромарганец, рассчитывая на нижний предел содерж а ния марганца в выплавляемой стали, и ферросилиций из расчета введения 0.15-0.20% кремния. Далее наводят небольшое количество (~ 1% от массы металла) и з вестковистого шлака добавками извести, шамота, плавикового шпата. Восстан о вительный период, как таковой, отсутствует, вместо него проводиться кратковр е менная (~ 30 мин) доводка, в течение которой сталь доводят до заданных темпер а туры и состава, вводя необходимые легирующие добавки. Раскисление шлак не прои з водят. Перед выпуском стали из печи сливают 80-90% шлака. Далее выпускают сталь в ковш с залитым туда синтетическим шлаком, который обеспечивает раф и нирование металла от серы и неметаллических включений. Во время выпуска в ковш вводят ферросилиций и при необходимости ферротитан и феррованадий. После окончания выпуска в ковш вводят для окончательного раскисления. Обы ч но применяют синтетический известково-глиноземистый шлак (~ 55% CaO и 45% Al 2 O 3 ), который заливают в ковш в количестве 4-6% с температурой 1650-1700 С. Технология с продувкой в ковше порошкообразными ре а гентами Плавку ведут, как правило, по технологии одношлакового процесса, получая металл заданного состава и с требуемой температурой. Выпущенную в ковш слать продувают порошкообразными смесями, в состав которых входят активные по о т ношению к сере и кислороду элементы: карбид кальция, силикокальций, гранул и рованный ма г ний. Порошкообразные реагенты вдувают в струе аргона, подавая их с помощью пневмонагнетателя через погружаемую в металл футерованную фу р му. Продувка в течение нескольких минут обеспечивает снижение содержания серы, кислорода, неметаллических включений. Кроме того, при обработке жидкой стали кальцием и магнием повышаются свойства металла в результате модифиц и рующего воздействия этих элементов. Плавка с рафинированием и доводкой металла вне печи Плавку ведут по следующей технологии: расплавляют стальной лом с д о бавкой чугуна и проводят окислительный период с продувкой ванны кислородом, обеспечивая дефосфорацию, обезуглероживание и нагрев металла до требуемой температуры. Далее металл без шлака выпускают в ковш и транспортируют его на специальную установку, где путем различных видов внепечной обработки жидк о го металла получают сталь требуемого состава и свойств. Эти установки позвол я ют продувать металл различными порошкообразными реагентами с целью д е сульфурации, раскисления и удаления неметаллических включений; обработку в а куумом и продувку аргоном с введением при этом в металл раскислителей и ко р ректирующих добавок ферросплавов; вдувание науглероживателей, замер и ко р ректировку температуры расплава. 2.5. Плавка с использованием металлизованных окатышей Основу окатышей (губки) составляет железо с содержанием углерода от 0.2-0.5 до 2%, они содержат также некоторое количество невосстановленных окислов железа и пустую породу (в основном SiO 2 и Al 2 O 3 ), количество которой должно быть не более 3-7% от массы окатышей. Отличительная особенность этого сырья – малое содержание серы, фосфора, меди, никеля, хрома и других примесей, обычно содержащихся в стальном ломе ( Pb , Sn , Bi , Zn , As , Sb ). Это облегчает и упрощает процесс выплавки и получение стали высокого качества, высокой ст е пени чистоты (суммарное содержание примесей в стали получается в 3-10 раз меньше, чем при выплавке из стального лома). Если содержание металлизованных окатышей в шихте не превышает 25-30% от её массы, то технология электроплавки существенно не отличается от обычной. Переработка шихты, основу которой составляют металлизованные ок а тыши требует применения специфической технологии. Особенностями этой те х нологии являются: - непрерывная загрузка окатышей со скоростью, пропорциональной по д водимой в печь электрической мощности, причем загрузка должна нач и наться после сформирования в печи ванны жидкого м е талла; - совмещение периода плавления с окислительным (обезуглероживанием); - упрощение технологии плавки в связи с малым содержанием в шихте вре д ных примесей – серы и фосфора. Степень металлизации окатышей должна находиться в определенных пр е делах, обеспечивающих кипение ванны в процессе их загрузки и плавления. О п тимальной содержание окатышей в шихте составляет 60-70% от её массы - при большем их содержании возрастает длительность расплавления и плавки в целом. Плавку начинают с загрузки стального лома, который в количестве 30-40% от массы металлической шихты заваливают в печь одной порцией. Далее подают напряжение и после расплавления лома в сформировавшуюся жидкую ванну н а чинают непрерывную загрузку окатышей; обычно их загружают в зону электрич е ских дуг с помощью автоматизированной системы через отверстие в своде печи. Скорость подачи окатышей согласуют с подводимой в печь электрической мощн о стью так, чтобы температура ванны был на 30-40 С выше температуры плавления металла, поскольку при более низкой величине перегрева плавление затягивается. Период загрузки и расплавления совмещают с окислительным, т.е. проводят его так, чтобы обеспечить непрерывное окисление углерода (кипение ванны). При этом благодаря перемешиванию ускоряется плавление окатышей, обеспечиваются дегазация ванны и получение в конце периоде заданного содержания углерод в металле. Для обеспечения кипения степень металлизации окатышей должна нах о диться в пределах 90-97%, что соответствует остаточному содержанию кислор о да в окатышах от 1.2 до 0.6% (при более низком содержании остаточного кислорода не будет кипения ванны.). При недостаточной степени металлизации существенно возрастает расход электроэнергии из-за протекания эндотермической реакции восстановления окислов железа. Для обеспечения кипения ванны металлизова н ное сырье должно содержать определенное количество углерода, если содержание углерода недостаточно для обеспечения кипения, то в ванну вдувают карбюриз а торы. По ходу плавления в печь загружают известь для ошлакования кислой пу с той породы ( SiO 2 и Al 2 O 3 ) окатышей. Основность шлака в связи с низким содерж а нием в окатышах серы и фосфора может быть меньшей, чем при плавке на шихте из стального лома и составлять 1.5-2.0. В конце периода плавления необходимо получить требуемое в выплавляемой стали содержание углерода; при недостатке у г лерода прибегают к вдуванию в ванну карбюризаторов, избыточный углерод окисляют путем кратковременной продувки кислородом. После окончания плавления применяют различные варианты ведения з а ключительной части плавки. Один их них – нагрев металла до требуемой темпер а туры и выпуск в ковш, где производят внепечную доводку стали и рафиниров а ние; другой – проведение в печи кратковременной доводки, в течение которой проводят нагрев, раскисление и легирование. 2.6. Выплавка стали в кислых дуговых печах Электрические печи с кислой футеровкой обычно используют в литейных цехах при выплавке стали для фасонного литья. Преимуществом кислых печей по сравнению с основными является более высокая стойкость футеровки; наряду с этим стоимость кислых огнеупоров примерно в 2.5 раза ниже стоимости осно в ных. Поскольку при плаке стали для фасонного литья восстановительный период обычно отсутствует, длительность плавки в кислой печи меньше, чем в основной той же емкости; по этой причине, а также в связи с меньшей теплопроводностью кислой футеровки, более низким является и расход электроэнергии. Основным недостатком кислых печей является то, что во время плавки из металла не удаляется сера и фосфор. Завалка и расплавление шихты Шихту составляют таким образом, чтобы содержание углерода после ра с плавления на 0.15-0.20% превышало содержание углерода в выплавляемой стали. Для повышения содержания углерода в шихту, наряду со стальным ломом, вводят кокс, электродный бой или чугун. Поскольку фосфор и сера под кислым шлаком не удаляются, используемый стальной лом должен содержать фосфора и серы примерно на 0.01% меньше, чем допускается в выплавляемой стали. Металлич е ский лом не должен быть ржавым, так как окислы железа, растворяя кремнезем футеровки пода, разрушают её. В остальном требования к шихтовым материалам и порядку загрузки в печь такие же, как и при основном процессе. Плавление в кислой печи длится 50-70 мин и протекает примерно так же, как и в основной печи. В период плавления происходит окисление кремния, ма р ганца, железа, углерода. Образующиеся окислы принимают участие в формиров а нии шлака. Поскольку количество этих окислов сравнительно невелико, в печь во время плавления забрасывают шлак от предыдущей плавки, сухой песок, форм о вочную землю и известняк, чтобы покрыть металл шлаком и уменьшить угар с о ставляющих шихты. К моменту расплавления шихты шлак имеет следующий состав, %: 40-50 SiO 2 ; 15-30 FeO ; 10-30 MnO ; 2-6 Al 2 O 3 ; 5-15 прочие окислы. Окислительный период Задачами окислительного периода при кислой плавке являются дегазация металла за счет кипения и нагрев металла. За время периода окисляется 0.10-0.20% углерода. Его окисление идет преимущественно за счет закиси железа, с о держащейся в шлаке. Благодаря высокому содержанию FeO в шлаке окисление у г лерода и вызываемое им кипение ванны начинается без присадок окислителей, к о гда металл будет достаточно нагрет. Кипение можно интенсифицировать небол ь шими присадками извести или железной руды (порциями не более 0.2% от массы жидкого металла каждая). При этом происходит высвобождение FeO и повышение окислительной способности шлака. По мере окисления углерода содержание закиси железа в шлаке уменьшае т ся, а содержание SiO 2 за счет разъедания футеровки возрастает; к концу окисл и тельного периода оно составляет 55-60%. При высоком содержании SiO 2 в шлаке и высокой температуре назначается восстановительного кремния по эндотермич е ской реакции: ( SiO 2 ) + 2 [ C ] = [ Si ] + 2 CO Содержание кремния в металле в конце окислительного периода может до с тигать 0.2-0.4%. Раскисление стали При выплавке стали для фасонного литья восстановительный период отсу т ствует и сталь раскисляют осаждающим методом. Если содержание кремния в м е талле ниже, чем требуется в выплавляемой стали, то за 7-10 мин до выпуска в печь присаживают ферросилиций. Ферромарганец вводят либо в печь (за 3-5 мин выпуска), либо в ковш. Алюминий для окончательного раскисления вводят в ковш. 3. Отвод и очистка печных газов Во время плавки из электропечи выделяется большое количество запыле н ных газов. Температура газов составляет 900-1400 С, содержание пыли в период продувки ванны кислородом доходит до 100 г/м 3 газа; количество газов, выд е ляющихся, например, из 100-т печи в период продувки кислородом достигает 9-10 тыс. м 3 /ч. Для создания нормальных условий работы в сталеплавильном цехе н е обходимы улавливание и очистка отходящих газов. В старых цехах с печами малой емкости применяются отсасывающие зонты, установленные над сводом. Однако они громоздки и обеспечивают неполное сг о рание газов. В последние годы повсеместное распространение получает отвод г а зов через отверстие в своде с последующей очисткой от пыли. Наибольшее ра с пространение получила мокрая газоочистка с использованием труб Вентури. Рис. 1. Схема отвода печных газов. Печные газы через отверстие в своде по футерованному патрубку 1 пост у пают в скруббер-охладитель 2 ; перед скруббером имеется регулируемый зазор, через который подсасывается воздух, обеспечивающий дожигание горючих ко м понентов аза. В скруббере 2 газ охлаждается водой, подаваемой через форсунки от водопроводной сети 3 . отработанная вода собирается в баке 5 . расход воды рег у лируют, обеспечивая охлаждение газов до температуры менее 200 С; температуру газов измеряют термопарой 4 , установленной в вертикальном газопроводе. Далее газы через регулирующую заслонку 6 дымососом 7 подаются в батарею труб Ве н тури 8 с водяными форсунками, где пыль поглощается каплями воды. После пр о хождения циклонного каплеуловителя 9 газы выбрасываются в атмосферу через выхлопную шахту 10 . Во вновь сооружаемых цехах рекомендуется устанавливать печи в герм е тичных камерах, снабженных дверями для въезда тележек со шлаковыми и стал е разливочными ковшами и крана для завалки шихты. Камера снабжена системой отсоса газов, что предотвращает их попадание в цех; кроме того, камера сущес т венно снижает в цехе уровень шума, вызываемого электрическими дугами. 4. Автоматизированное управление процессом плавки Дуговая электросталеплавильная печь является мощным трехфазным агр е гатом с соответствующим силовым электрическим оборудованием. Высокотемп е ратурные дуги обеспечивают расплавление шихты и нагрев ванны до нужной те м пературы. Каждая плавка может быть подразделена на три основных периода: 1. расплавление загруженной в печь твердой шихты; 2. окисление (кипение) жидкой ванны; 3. раскисление ванны (восстановительный период). Периоды плавки обуславливаются особенностями протекания физико-химических процессов и определяют различия задач системы автоматического контроля. Управляющими воздействиями на процесс плавки в дуговой печи являются: - электрическая мощность; - напряжение питающего тока (длина дуги); - состав шихты, количество и состав присадок; - расход кислорода на продувку металла; - электромагнитное перемешивание ванны. Возмущающие воздействия, прежде всего можно подразделить на две гру п пы: а) возмущения электрического режима и б) возмущения технологического и теплотехнического режима. Возмущения электрического режима возникают из-за обвалов шихты в п е риод плавления, кипения металла в периоды с жидкой ванной, обгорания электр о дов, подъема уровня металла по мере плавления, колебаний сопротивления дуг о вого промежутка, вызванных изменениями температурных условий в зоне дугов о го разряда. Возмущения технологического и теплотехнического характера связаны с нестабильностью состава шихты, нестационарностью протекания физико-химических реакций в ванне, введением присадок, износом кладки, выбиваниями и подсосом газов в печь. К основным задачам автоматизированного управления процессом плавки в ДСП можно отнести следующие: 1. Централизованный контроль за ходом технологического процесса с сигн а лизацией и регистрацией отклонений от заданных параме т ров. 2. Управление металлургическим процессом: - расчет оптимального состава шихты, исходя из планируемых заданий и наличия исходных сырьевых материалов; - управление загрузкой печи в соответствии с рассчитанным составом шихты; - расчет кислорода, легирующих и шлакообразующих, обеспечивающих получение металла заданного состава и качества и экономию материалов; - прогнозирование момента окончания технологических периодов с обе с печением заданных значений температуры и химического состава мета л ла. 3. Управление энергетическим режимом, обеспечивающее: - введение электроэнергии с учетом теплового состояния печи и тепловой эне р гии, вводимой в печь другими источниками; - максимальное использование мощности печи; - минимальные удельные расходы энергоносителей; - нормальную эксплуатацию электрического и другого печного оборудов а ния. 4. Управление вспомогательными операциями (отбором проб, замером те м пературы металла и др.). 5. Сбор и обработку информации с выдачей необходимой документации, в том числе учет и регистрацию расходов шихтовых материалов, электр о энергии, кислорода и других энергоносителей, распечатка протоколов плавки. 6. Контроль за работой оборудования с сигнализацией и регистрацией неи с правностей и непредвиденных остановок. Предусматриваемый на ДСП объем средств автоматического контроля и у п равления должен обеспечивать поддержание с требуемой точностью заданных технологией режимов и параметров процесса электроплавки, а также безопа с ность эксплуатации агрегата. Рациональный объем автоматизации новых и реконструируемых печей о п ределяется с учетом технологически требований к управлению процессом в ы плавки различных марок сталей, развития электросталеплавильного производс т ва в направлении повышения удельной мощности трансформаторов, использования данных о передовом зарубежном опыте и научных разработок в области автомат и зации процесса электроплавки. ДСП необходимо оснащать современными быстродействующими регулят о рами мощности, обеспечивающими высокие технико-экономические показатели и имеющими высокую надежность. Автоматический регулятор должен поддерж и вать заданное соотношение между силой тока и напряжением дуги в данной фазе печи при наименьших дисперсиях, обеспечить скорость перемещения электрода не менее 5-6 м/мин. Системы управления весовым дозированием компонентов м е таллошихты и дозированием ферросплавов и шлакообразующих материалов должны обеспечить подачу металлошихты в бадью и ферросплавов для загрузки в печь с погрешностью не долее 0.3%. Система управления электрической мощностью должна обеспечить пр о граммное изменение мощности и ступени напряжения трансформатора в соотве т ствии с заданным электрическим режимом плавки, поддержание заданной мо щ ности трех фаз с погрешностью не более 2.0% и заданного температурного граф и ка металла по ходу плавки с отклонениями, не превышающими 15 С. Система управления химическим составом металла должна обеспечить получение заданн о го состава стали в соответствии с требованиями ГОСТ или ТУ. Группа печей емкостью 50-200 т должна оснащаться АСУ ТП плавки с и с пользованием УВМ. Рис. 2. Рациональный объем автоматизации ДСП. 1 — устройство для измерения расхода активной энергии; 2 — устройство для измерения сре д неквадратичных токов; 3 — устройства для измерения расхода, температуры и состава отход я щих газов; 4 — устройство для измерения положения кислородной фурмы; 5 — устройство для определения состава стали и шлака; 6 — устройство дли измерения расхода газа и кислорода на горелки; 7 — устройство для измерения температуры футеровки; 8 — устройство для измерения температуры металла в ванне печи; 9 — устройства для измерения расхода, давления и темп е ратуры воды; 10 - устройство для измерения положения электродов; 11 — устройство для изм е рения расхода реактивной энергии; 12 — устройство для измерения коэффициента мощности; 13 — устройства для измерения активной и реактивной мощности; 14 — устройства для изм е рения расхода, давления и количества кислорода; 15 — устройство для взвешивания ферр о сплавов; 16 — устройство для измерения перепада температур воды на входе и выходе охла ж да е мых элементов; 17 — устройство для измерения давления и расхода газа; 18 — устройство для взвешивания металлизованных окатышей; 19 — весы для взвешивания скрапа; 20 — ус т ройство для взвешивания шлакообразующих и заправочных материалов; 21 — устройство для взвешивания жидкого металла в ковше; 22 — система автоматического управления (САУ) эле к трическим режимом; 23 — регулятор мощности; 24 — САУ весовым дозированием металлиз о ванных окатышей; 25 — САУ весовым дозированном ферросплавов и шлакообразующих; 26 — САУ продувкой ванны кислородом; 27 — система регулирования давления газов под сводом печи; 28 — САУ весовым дотированием компонентов металлошихты; 29 — САУ химическим составом металла и шлака; 30 — система измерения времени плавки и технологических инте р валов; 31 — система сбора и обработки информации; 32 — УВМ. АСУ ТП выплавки стали в ДСП выполняет следующие функции: - расчет шихты, кислорода, легирующих и шлакообразующих материалов; - расчет параметров электрического режима; - выдачу и коррекцию заданий локальным системам управления; - регистрацию и сигнализацию отклонения текущих параметров от зада н ных значений, регистрацию неисправностей оборудования и нарушений технологического режима; - централизованный контроль основных технико-экономических показат е лей работы печи; - выдачу информации на печь; - выдачу оперативной технологической информации оператору. Автоматизация дуговых сталеплавильных печей в рациональном объеме должна обеспечить: - увеличение производительности электропечей на 3-5%, сокращение ра с х о да электроэнергии на 2-4%, повышение стойкости футеровки на 5-8% за счет оптимизации энергетического режима плавки и повышения то ч ности поддержания заданного режима; - снижение затрат на металлошихту, легирующие и шлакообразующие м а териалы на 1-2% за счет рационального их использования; - снижение себестоимости выплавляемого металла не менее, чем на 1.5%. В последние годы производство электростали характеризуется увеличением емкости печей, повышением мощности печных трансформаторов, совершенств о ванием технологии и методов управления рабочим процессом, причем для упра в ления процессом электроплавки все шире применяют автоматизированные сист е мы управления технологическим процессом (АСУ ТП) с применением электро н но-вычислительных машин (ЭВМ). Эти системы выполняют следующие функции: а) расчет оптимального состава шихты, исходя из планируемых заданий и наличия исходных сырьевых материалов; б) расчет количества электроэнергии, кислорода, легирующих и шлакообр а зующих материалов; в) выбор оптимального режима процесса плавки и выдача управляющих сигналов в локальные системы автоматического управления; г) контроль запасов лома, легирующих отходов, ферросплавов и других м а териалов; д) выдача оперативной технологической информации оператору печи и на п е чать; е) контроль за работой оборудования, сигнализацию и регистрацию неи с правностей; ж) автоматизированный централизованный контроль основных технико-экономических показателей работы печи. В состав АСУ ТП выплавки стали в ДСП входят локальные системы упра в ления электрической мощностью, продувкой ванны кислородом, давлением под сводом печи, дозированием шихты и легирующих материалов, присаживаемых в печь. АСУ ТП снабжена устройствами контроля массы металлошихты, ферр о сплавов, жидкого металла; электрических и теплотехнических параметров (мо щ ности, расхода электроэнергии, тока и напряжения печи, расхода и давления к и слорода и др.); физико-химических параметров процесса плавки; температуры м е талла и футеровки печи и контроля состояния и работы оборудования. Внедренная на Донецком металлургическом заводе АСУ ТП выплавки стали в ДСП-100 имеет двух уровневую структуру. Верхний уровень представлен сп е циализированной УВК с дополнительными модулями устройств связи с объектом (УСО) для приема и выдачи аналоговых и дискретных сигналов. Нижний уровень представлен комплексом локальных САУ взвешиванием металлошихты 1 , дозир о ванием сыпучих и ферросплавов 2 , дозированием заправочных материалов 3 , по д готовкой и загрузкой шихтовых материалов 4 , электрическим режимом 5 , проду в кой ванны кислородом 6 и системами измерения положения электрода 7 , передачи результатов химического анализа 8 , измерения продолжительности плавки 9 . Кроме того, на нижнем уровне обеспечивается формирование технологической информации устройством позиционных сигналов и приборами КИП печи. Все л о кальные САУ обеспечивают управление объектом в автономном и комбинирова н ном режимах. Обмен информацией с УВК осуществляется кодированными сигн а лами. Информация о виде и массе шихты поступает в ЭВМ УВК и хранится в п а мяти машины, которая рассчитывает основные компоненты шихты. Задание на з а грузку корзины металлошихтой по видам и массе вводится в САУ взвешиванием металлической шихты мастером с пульта или от УВК. После окончания загрузки всех компонентов шихты в корзину ЭВМ УВК сообщает мастеру печи о готовн о сти корзины с шихтой. Затем тележка подается в печное отделение для выгрузки в печь. В ЭВМ УВК храниться программа всех марок сталей, выплавляемых в ЭСПЦ. Перед началом плавки ЭВМ находит в базе данных выбранную марку ст а ли и выдает общую программу её выплавки. ЭВМ рассчитывает количество электроэнергии, необходимой для распла в ления шихты, с учетом экзотермических реакций при вдувании в печь кислорода и тепловых и электрических потерь печи, рассчитывает и выдает в САУ электрич е ским режимом оптимальные параметры энергетического режима. Начинается плавление металлической шихты. Система измерения полож е ния электродов определяет моменты начала технологических интервалов периода плавления шихты и передает эту информацию в ЭВМ, которая через САУ эле к трического режима ЭР изменяет ступень печного трансформатора Т устанавливает оптимальную величину тока дуги. Если температура футеровки достигает значения, влияющего на её износ, то САУ ЭР переключает печной трансформатор на ближайшую низшую ступень н а пряжения. Перед началом продувки ЭВМ УВК выдает задание в САУ продувкой кислорода – режим продувки. САУ осуществляет перемещение кислородной фу р мы, устанавливает её в заданную позицию, производит управление подачей к и слорода и при заданном количестве введенного в печь кислорода отключает под а чу кислорода и поднимает кислородную фурму. Экспресс-лаборатория соединена с системой передачи результатов химич е ского анализа. ЭВМ УВК дает команду на отбор пробы металла. При поступлении в экспресс-лабораторию проба отрабатывается и устанавливается в квантометр и в течение 40-60 с анализируется в соответствии с заданной программой. По резул ь татам этого анализа ЭВМ вычисляет, какие материалы (легирующие, шлакообр а зующие и раскислители) и в каком количестве необходимо ввести в печь. При этом ЭВМ учитывает количество и стоимость материалов, хранящихся в бункерах, вычисляет оптимальный по себестоимости вариант наборов материалов. САУ дозированием сыпучих и ферросплавов посылает команду на включ е ние вибропитателей под соответствующими расходными бункерами, из которых должны отбираться требуемые материалы. После набора полной дозы материала питатель отключается. Заданная и фактическая массы каждого из дозируемых м а териалов инициируются на цифровых табло, установленных на пульте управл е ния. При выгрузке материалов их масса регистрируется и передается в ЭВМ. Для стали каждой марки в базе данных ЭВМ хранится оптимальный закон изменения температуры металла. УВК в наперед заданные интервалы плавки п е риодически информирует сталевара о необходимости произвести замер темпер а туры металла. Измеренные величины температур передаются в ЭВМ УВК, кот о рая, сопоставив фактические и заданные температуры металла, определяет их разность и вычисляет требуемое количество электроэнергии. САУ ЭР устанавл и вает новый электрический режим с учетом того, что следующий замер температ у ры должен соответствовать заданной температуре металла. Непрерывно получая информацию о текущих значениях мощности тепл о вых потерь, напряжения сети, температуры подины и футеровки и других показ а телях, ЭВМ УВК вычисляет электрический и тепловой режимы, отвечающие у с ловиям минимальных удельных расходов электроэнергии, длительности плавл е ния или себестоимости 1т стали.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Молчаливые, необщительные люди, пожалуйста, идите работать таксистами!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по металлургии "Дуговая электросталеплавильная печь", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru