Техологичя выпалвки стали. Реферат Текст работы содержит 72 страниц, 9 иллюстраций, 14 таблиц. При написании документа использовалось 11 источников. Графический материал состоит из 10 листов
 Скачать 3.24 Mb.
|
|
Реферат Текст работы содержит 72 страниц, 9 иллюстраций, 14 таблиц. При написании документа использовалось 11 источников. Графический материал состоит из 10 листов. Ключевые слова: сталь марки HC340LA, холодная прокатка, механические свойства, ККЦ, МНЛЗ, горячая прокатка, травильное отделение, рабочий валок, опорный валок, прокатная клеть. Объект исследования –стан холодной прокатки 2500 ОАО «ММК». Цель работы –анализ технологии производства стали HC340LA и расчет энергосиловых параметров ШСХП 2500 ЛПЦ-5 ОАО «ММК». Методы – теоретический расчёт. СодержаниеСодержание 5 Ведение 7 1ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 9 1.1 Технология производства стали на ККЦ 9 1.1.1 Металлическая шихта 10 1.1.2 Охлаждающие материалы 11 1.1.3 Шлакообразующие материалы 11 1.1.4 Кислород 12 1.1.5 Азот 12 1.1.6Раскислители и легирующие 13 1.1.7 Характеристика оборудования кислородного конвертора 13 1.1.8 Подготовка конвертера к работе 15 1.1.9 Выпуск плавки 18 1.2 Технологий непрерывного литья на МНЛЗ 18 1.2.1 Оборудование МНЛЗ 19 1.2.2 Получение непрерывнолитой заготовки 20 2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕКАТАНОГО ПОДКАТА НА СТАНЕ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ 2500 ОАО «ММК» 23 2.1 Заготовка 23 2.2 Температурный режим нагрева слябов 25 2.3 Выдача нагретых слябов в прокатку 25 2.4 Режим прокатки слябов 26 2.5 Удаление окалины 28 2.6 Смотка полосы в рулон 29 3 ТЕХНОЛОГИЯПРОИЗВОДСТВАМЕТАЛЛАНА СТАНЕ 2500 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ 30 3.1 Технологический процесс травления 30 3.2 Технология производства металла на широкополосном стане холодной прокатки 2500 ОАО «ММК» 32 3.2.1 Заправка стана перед прокаткой 33 3.2.2 Краткая техническая характеристика оборудования стана 37 3.2.3 Основные характеристики и размеры стана 38 3.3 Оборудование для термической обработки 39 4 РАСЧЁТ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ 2500 ЛПЦ-5 ОАО «ММК» 41 4.1 Режим прокатки 41 4.1.1 Режим обжатий при прокатке полосы 41 4.1.2 Режим натяжений 45 4.1.3 Расчёт скоростей стана 48 4.1.4 Выбор смазочной эмульсии 52 4.2 Расчет прогиба валков и деформации станины 53 4.2.1 Прокатные валки 53 4.2.2. Выбор материала, конструкции и размеров валков 53 4.2.3 Определение сил, действующих на валки при прокатке 54 4.2.3 Расчёт прочности валков 57 4.2.4 Расчет упругой деформации валков и определение жесткости 62 4.3 Выбор типа и размеров станины 64 4.3.1 Основные геометрические размеры станины 65 4.3.2 Расчет прочности станины 67 4.3.2 Расчет упругой деформации и коэффициента жёсткости станины 70 Заключение 72 Список использованных источников 73 Приложение А 73 ВедениеХолоднокатаные микролегирование стали повышенной прочности (листы и полосы) обладают высокой прочностью и хорошей пластичностью и используются в объектах, в которых требуются легкие и надежные конструкции. Объекты применения: автомобильная промышленность: подвески, ребра жесткости и рамы, автокресла, стеклоочистители; элементы сидений; мебельные направляющие и фурнитура. Высокопрочные формуемые стали хорошо свариваются всеми обычными методами сварки. Благодаря низкому содержанию углерода и ограниченному содержанию марганца. Современные марки сталей с уникальными механическими свойствами помогают конструкторам и инженерам совершенствовать автомобиль, начиная от повышения безопасности и заканчивая снижением расхода топлива. Использование высокопрочных и сверхвысокопрочных сталей позволяет уменьшить вес изделия, не снижая при этом его прочностных характеристик. Автомобили становятся не только легче, но и экологически безопаснее благодаря снижению потребления топлива и меньшим выбросам в воздух загрязняющих веществ. Автомобили, изготовленные с применением инновационных сверхпрочных сталей, показывают прекрасные результаты при проведении краш-тестов, а коррозионно-стойкие металлические покрытия обеспечивают более долгий срок службы машины[1]. Чтобы удовлетворять потребности современного автомобилестроения, необходимо производить высококачественную холоднокатаную полосу, из которой в дальнейшем будут собраны лонжероны, двери, стойки и другие элементы кузова автомобиля. В результате этого возникает необходимость в разработке новых (перспективных) марок сталей и освоение их производства на действующем производстве. Проанализировав тенденции и спрос на рынке, была найдена перспективная марка стали, которая в данный момент не производится на стане 2500 ОАО «ММК», HC340LA, механические свойства данной стали сочетают в себе высокие прочностные и пластические свойства, в совокупности с хорошей свариваемостью готовых изделий. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ1.1 Технология производства стали на ККЦХимический состав стали марки HC340LA представлен в таблице 1[1]. Таблица 1 – Химический состав стали HC340LA
Шихтовые материалы, задаваемые на плавку в конвертер, должны соответствовать требованиям промышленной безопасности и по качеству действующим нормативным документам. Жидкий чугун подается из доменного цеха в чугуновозных ковшах миксерного типа, вмещающих 600 т, с минимальным количеством доменного шлака. Передвижные миксеры, поступающие под налив чугуна, должны быть исправными и очищены от настылей металла и шлака. Не допускается наличие в миксеровозах "крыш" и плавающих на поверхности чугуна скардовин. При содержании серы в чугуне выше требований, представленных в таблице, производится его внепечная десульфурацияна установке с верхней продувочной фурмой.Сразу после поступления миксеровоза в отделение перелива из него отбирается проба для определения массовой доли кремния, марганца, серы, фосфора, хрома и немедленно отправляется по пневмопочте в лабораторию. Химический состав чугуна должен соответствовать требованиям таблицы 2. Таблица 2 – Химический состав чугуна
При содержании серы в чугуне выше требований, представленных в таблице, производится его внепечная десульфурацияна установке с верхней продувочной фурмой.Сразу после поступления миксеровоза в отделение перелива из него отбирается проба для определения массовой доли кремния, марганца, серы, фосфора, хрома и немедленно отправляется по пневмопочте в лабораторию.Чугун наливается в заливочный ковш в строго указанном количестве, исходя из заданной шихтовки плавки.Перед началом перелива чугуна из миксера в ковш открывается клапан системы аспирации над ямой, в которую будет переливаться чугун.Послеперелива чугуна в ковш и поворота миксера в первоначальное положение закрывается клапан системы аспирации.При отсутствии процесса перелива чугуна клапаны системы аспирации находятся в закрытом положении. Перед подачей заливочного ковша к конвертеру производится скачивание шлака с помощью машины скребкового типа до полного его удаления. При большом количестве шлака в заливочном ковше (определяется миксеровым визуально) допускается скачивание шлака непосредственно перед заливкой чугуна в конвертер. Скачивание производится путем перелива шлака из заливочного ковша в шлаковую чашу.Температура чугуна в заливочном ковше измеряется термопарой погружения и должна быть не менее 1350 оС. 1.1.1 Металлическая шихтаВ качестве металлического лома используют листовуюобрезь из цеховхолодной прокатки ЛПЦ-5, ЛПЦ-11 и ЛПЦ-6. Расход металлического лома должен составлять 73…83 т. Металлическая шихта доставляется в совках вместимостью 65 м3, загружаемых в копровых цехах. Загруженная в совок металлошихта не должна свисать с носка совка, выступать над кромкой совка не более 200мм, сбоку – не более 100мм. Совки с металлошихтой партиями подаются на станцию «Скрапная» (количество платформ в партии не должно превышать 12 штук), где происходит её взвешивание. 1.1.2 Охлаждающие материалыВ качестве охладителей могут быть использованы известняк, доломит сырой, железорудные окатыши и металлолом. Должны применяться охладители (кроме металлолома) фракции 10–80 мм. Массовая доля фракций менее 10 мм и более 80 мм должна быть не более 10 % каждой. Массовая доля оксида кремния в железорудных окатышах – не более 8 %. Охладители должны быть воздушносухими и не иметь следов видимой влаги. Масса присаживаемых охладителей определяется машинистом дистрибутора исходя из имеющегося перегрева металла и охлаждающей способности материалов. 1.1.3 Шлакообразующие материалыВ качестве шлакообразующего материала используют свежее обожженную известь. Расход извести должен обеспечивать основность конечного шлака не менее 3,0. Массовая доля (CaO + MgO) в извести – не менее 94 %, в т.ч. MgO не более 8 %, серы – не более 0,06 %, потери массы при прокаливании не более 5 %, реакционная способность – не более 2 мин. Известь поступает в конвертерный цех свежеобожженной не позднее 12 часов после обжига. Длительность хранения извести в расходных бункерах конвертерного отделения должна быть не более одних суток. Применение извести-пушенки не допускается. Перед отдачей извести в конвертер производится ее рассев на виброгрохотах. Образующийся при этом отсев извести накапливается в промежуточном бункере. Из промежуточных бункеров при помощи струйных питателей отсев подается в накопительный бункер, откуда перегружается в специально оборудованные автомашины («пыльники») и отправляется в горно-обогатительное производство. Для повышения стойкости футеровки конвертера применяется ожелезненный доломит с массовой долей CaO не менее 58 %, MgO не менее 28 %, Fe2O3 не более 6 %, SiO2 не более 5 %, потери массы при прокаливании не более 1 % фракции от 5 до 40 мм. Допускается применение других магнийсодержащих материалов при условии сохранения баланса кальция и магния. Химический и ситовый состав извести и ожелезненного доломита определяется по пробам, отобранным на агрегатах, их производящих. Для ускорения процесса шлакообразования применяются воздушно-сухие плавиковый шпат, плавиковошпатовые концентраты или флюорит-селаитовые концентраты. Максимальный размер кусков применяемых материалов не должен превышать 100 мм. Суммарная массовая доля фтористого кальция и фтористого магния должна быть не менее 75 %. Допускается применение аналогичных материалов при соблюдении указанных требований к фракционному и химическому составу». 1.1.4 КислородОбъёмная доля чистого кислорода в техническом кислороде для продувки должна быть не менее 99,5 %. Объёмная доля кислорода измеряется с помощью газоанализаторов конвертерных газов и автоматически регистрируется в АСУ ТП конвертерной плавки. Объемная доля азота в кислороде должна быть не более 0,10 %. Давление кислорода в магистрали должно быть от 16 до 25 кгс/см2 (от 1,6 до 2,5 МПа). 1.1.5 АзотАзот должен соответствовать требованиям. Давление азота в магистрали должно быть от 16 до 25 кгс/см2 (от 1,6 до 2,5 МПа). Раскислители и легирующиеДля раскисления и легирования стали применяются ферромарганец, силикомарганец, марганец металлический, ферросилиций, феррохром, ферросиликохром, феррофосфор, феррониобий, феррованадий, ферротитан, губчатый титан, силикокальций, редкоземельные металлы (РЗМ), алюминий, медь и ее отходы, никель и др. Химический состав раскислителей и легирующих добавок должен соответствовать требованиям действующих государственных стандартов и технических условий. Размер кусков раскислителей и легирующих материалов, присаживаемых по вертикальному тракту, должен быть от 20 до 80 мм. Алюминий используется в виде слитков массой до 22 кг, прессованных брикетов и дроби диаметром от 8 до 15 мм. Все раскислители и легирующие материалы должны применяться в воздушно-сухом или прокаленном виде. Для науглероживания металла в ковше используются просушенные углеродсодержащие материалы (кокс сухой, электродный бой или другие углеродные материалы для металлургического производства с массовой долей углерода не менее 80 %) фракции не более 10 мм. Допускается науглероживание металла в ковше жидким чугуном[2]. 1.1.7 Характеристика оборудования кислородного конвертораКислородный конвертер с основной футеровкой из периклазоуглеродистого кирпича имеет следующие характеристики: Нормативный срок эксплуатации 15 лет; масса металлозавалки (чугун, лом) 400 т; масса вмещаемой жидкой стали 370 т; высота конвертера 11,54 м; удельный объем конвертера не менее 0,99 м3/т; глубина ванны, не менее 1,8 м; площадь ванны, не менее 35 м2; диаметр горловины 4,5 м; частота вращения от 0,04 до 1,01 об/мин. Машина для подачи кислорода имеет следующие характеристики: расход кислорода максимальный 2000 м3/мин; давление кислорода т 16 до 25 кгс/см2 (от 1,6 до 2,5 МПа); диаметр фурмы 426 мм; длина фурмы 24 м; скорость передвижения: платформы 0,14 м/с; фурмы 0,05–0,90 м/с; рабочий ход фурм 20,6 м. На рисунке 1.1 представлен схематичный вид кислородного конвертора и основных операций[3].  . 1 - стальной кожух; 2 - огнеупорная футеровка; 3 - кислородная фурма; 4 - завалка флюса; 5 - легирующие добавки; 6 - летка; 7 – ковш. Рисунок 1.1 – Кислородный конвертер с верхней продувкой и изделия получаемые после обработки металла давлением Конвертеры оборудованы системой очистки конвертерных газов без дожигания окиси углерода в полости конвертера. 1.1.8 Подготовка конвертера к работеПеред началом плавки, после ремонта или длительного простоя конвертера сменный технологический персонал проверяет обслуживаемое им оборудование. После длительного простоя конвертера или подключения в работу новой продувочной фурмы необходимо убедиться в ее исправности путем кратковременного открывания кислорода при опускании фурмы до входа в горловину конвертера. После замены кислородных шлангов и продувочной фурмы необходимо убедиться в отсутствии заметалливания и зашлакования сопел путем визуального осмотра головки. Измерение положения фурмы производят сразу после продувки плавки. Перед первой плавкой и в начале каждой смены проверяется правильность показания сельсина положения фурмы, опуская ее до концевых выключателей. Перед каждой плавкой машинист дистрибутора проверяет правильность показания сельсина положения фурмы по срезу горловины. Осмотр продувочной фурмы осуществляется после продувки плавки, ежесменно перед началом работы и после измерения положения фурмы. После проверки обслуживающим персоналом готовности всех систем, механизмов и оборудования конвертер отдается под плавку. Перед началом каждой плавки осуществляют ее шихтовку (планирование), то есть определяют оптимальные для данных условий количества (расходы) чугуна, лома, шлакообразующих материалов и кислорода, обеспечивающие по окончании продувки получение металла с заданной массой, температурой и концентрацией углерода, и основности конечного шлака. Суммарная масса чугуна и металлического лома на плавку должна составлять 390-410 т. Соотношение масс чугуна и лома должно обеспечить температуру металла на повалке с отклонением от заданной не более чем на 20 оС. При заведомо горячей шихтовке плавки из-за недостатка лома в качестве дополнительного охладителя применяются железорудные окатыши или известняк (необожженный доломит). Тепловой эквивалент 1 т этих материалов по отношению к металлолому составляет 3,6 и 2,6 т соответственно. Присадка железорудных окатышей производится с первой порцией извести в количестве не более 5 т. Присадки окатышей не должны приводить к захолаживанию плавки и затягиванию обезуглероживания. В случае необходимости допускается присадка окатышей по ходу продувки порциями не более 2 т. Промежуток между присадками порций окатышей должен составлять не менее 1 мин. Все присадки окатышей заканчиваются до израсходования 14 тыс. м3 кислорода. При использовании железорудных окатышей масса извести увеличивается на 200 кг на 1 т окатышей. Чугун и лом на плавку подаются к конвертеру к окончанию слива металла предыдущей плавки. Металлолом полностью загружается в конвертер до заливки чугуна из одного или двух совков. При необходимости равномерное распределение лома по днищу осуществляется поворотом конвертера в противоположенную от загрузки сторону после завалки каждого совка. Во избежание разрушения футеровки сначала через горловину конвертора загружается совок с легковесным ломом, а затем с тяжеловесным. При загрузке лома одним совком передняя часть совка загружается легковесным ломом. Количество извести и ожелезненного доломита на плавку в зависимости от содержания кремния в чугуне корректируется от утвержденной нормы расхода по таблице 3. Таблица 3 – Рекомендуемое отклонение массы материалов на плавку от утвержденной нормы расхода
Присадка шлакообразующих материалов производится после завалки лома. Количество шлакообразующих материалов в завалку должно составлять 40–60 % от их общей массы. Заливка чугуна производится после осмотра конвертера при готовности к работе котла-охладителя конвертерных газов, газоочистки, нагнетателя, дожигающего устройства и системы регулирования давления газов под "юбкой", открытой на 70 % трубе Вентури и установленном расходе конвертерных газов не более 500 тыс. м3/ч. Скорость заливки чугуна в конвертер регулируется в зависимости от интенсивности газовыделения. При сильномгазовыделении и угрозе выброса металла и шлака заливка чугуна должна быть приостановлена, а ковш должен быть отведен от горловины конвертера. Длительность заливки чугуна должна быть не менее 3 минут. В холодный период года между завалкой лома и заливкой чугуна в конвертер необходимо делать паузу для предварительного прогрева лома и удаления влаги. Перед заливкой чугуна должны быть подготовлены шлаковая чаша, сталеразливочный ковш и машины непрерывной разливки стали. По окончании заливки чугуна конвертер устанавливается в вертикальное положение для продувки[2]. 1.1.9 Выпуск плавкиВыпуск металла рекомендуется производить после получения результатов химического анализа при массовой доле углерода не более 0,06 %, фосфора не более 0,020%, серы - не более 0,025 %, других примесей - в пределах состава для заданной марки стали. Выпуск металла в ковш производится только при готовности МНЛЗ. Выпуск металла из конвертера производится через сталевыпускное отверстие диаметром 170–200 мм, обеспечивающее слив металла организованной струей. Продолжительность выпуска должна быть от 5 до 12 минут. Во время выпуска металла исключается попадание в ковш конвертерного шлака. Толщина шлака в ковше не должна превышать 80 мм, а уровень наполнения ковша должен обеспечивать при визуальном контроле процесса выпуска плавки свободное пространство до борта не менее 250 мм. Под выпуск плавки подают “горячие” (с оборотом не более 2 ч.) талеразливочные ковши с основной футеровкой, с двумя исправно работающими пористыми вставками. Отсечку шлака производят конусом и подрывом «на металле». После выпуска металла шлак сливают в шлаковые чаши через горловину конвертера[2]. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||