На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Состояние и перспективы развития внепечной обработки стали в России

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 11.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


  Ёмкость конвертера 125 т.
  Готовая сталь 12ГС   ГОСТ 19282-73
С Mn Si P S Cu Ni Сr
0,12-0,18 0,4-0,7 0,17-0,37 Не более 0,035 Не более 0,035 Не более 0,3 Не более 0,3 Не более 0,7-1
  В графической части представлен порционный вакууматор.
 
Введение
  Качество  стали – это постоянно действующий  фактор, который на всех исторических этапах побуждал металлургов искать новые технологии и новые инженерные решения. Ограниченные возможности  регулирования физических и физико-химических условий протекания процессов плавки в традиционных сталеплавильных  агрегатах (конвертерах, дуговых, мартеновских и двухванных печах) привели к созданию новых сталеплавильных процессов, комплексных технологий, обеспечивающих получение особо чистых по содержанию нежелательных примесей марок стали.
  В тех случаях, когда технологические  операции, обеспечивающие получение  металла требуемого качества, непосредственно  в самом агрегате приводят к потере его производительности, их выполняют  во вспомогательной емкости (ковше  или др.), то есть переводят в разряд внепечной, или вторичной, металлургии. Основную цель вторичной металлургии  можно сформулировать как осуществление  ряда технологических операций в  специальных агрегатах быстрее  и эффективнее по сравнению с  решением аналогичных задач в  обычных сталеплавильных агрегатах  быстрее и эффективнее по сравнению  с решением аналогичных задач  в обычных сталеплавильных печах. В настоящее время методами внепечной  металлургии обрабатывают сотни  миллионов тонн стали массового  назначения. Установки для внепечной  обработки имеются практически  на всех заводах качественной металлургии. Обработке подвергают металл, выплавленный в мартеновских печах, дуговых печах  и конвертерах.
 
1. Обоснование параметров сталеразливочного  ковша
  Выход годной стали до раскисления – MМеп/д раск = 91,55 т.
    т, следовательно, выбираем ковш ёмкостью 130т.  


  Рис. 1 - Основные размеры кожуха 130-т сталеразливочного  ковша
1.1 Выбор и обоснование  футеровки сталеразливочного  ковша
  С пуском агрегата ковш-печь ужесточились требования к футеровке ковшей по металло- и шлакоустойчивости, теплопотерям, температуре футеровки перед приёмом плавки.
  В данном курсовом проекте предлагаю  использовать конструкцию футеровки 130 – т ковша разработанную и усовершенствованную на Магнитогорском металлургическом комбинате.[8]
 

  

  Рис. 2
      Периклазофорстеритоуглеродистый огнеупор MgO=65-80%, SiO 20% и С незначительно
      Плотность  ,кг/м3   Температура 0С   Теплопроводность  ,Вт/(м К) Теплоёмкость  с ,кДж/(кг К)   Температуропроводность а ,м2
    огнеупорность начала  деформации рабочая
    2600-2800 2200-2400 1500-1700 1650-1700   4,7-170  =2,37   1,05+29   3
   
1.2 Выбор дутьевых  продувочных устройств
  Наиболее  преимущественным (простота устройства, отсутствие дополнительных огнеупорных  материалов) способом продувки является продувка металла через шиберный затвор.
  Газ вводят через металлическую трубку-фурму  диаметром 8-16 мм, вставленную в выпускные  отверстия деталей шиберного  затвора. По окончанию продувки подвижная  плита устанавливается в положение  «закрыто» и при этом она перерезает трубку фурму.
 
2. Расчет основных параметров обработки  стали  

2.1 Расчёт раскисления и легирования
  Для данного расчета при выплавке стали марки 12ГС принят следующий  угар элементов раскислителей: углерода – 15%; марганца – 15%; кремния – 20%; хрома - 10. Угар алюминия условно принимаем равным 100%, а расход его зависит от марки выплавляемой стали. В данном расчете расход алюминия принят равным 0,030%.
  В таблице 2 приведен принятый состав ферросплавов.
  Таблица 2 – Состав примененных ферросплавов 
 

Ферросплав Марка Содержание  элементов %
C Mn Si P S Cr Al
Феррмарганец Мп4 6,5 76 2 0,38 сл - -
Ферросилиций СИ45 0,3 0,8 45,0 0,05 сл - -
Феррохром Фх010 0,1 - 1,5 0,03 0,03 65-73 -
  Среднезаданное содержание элементов в рассчитываемой стали 30Х принято равным: [Mn]=0,55% , [Si]=0,27%, [Cr]=0,9
  Необходимое количество каждого ферросплава  определяется по формуле:
  Мраск =   кг,
  где Мст – выход жидкой стали в конце продувки, кг;
  [%Э]гот.ст. – содержание соответствующего элемента в готовой стали, %;
  [%Э]пер.раск – содержание соответствующего элемента перед раскислением, %;
  [%Э]ферроспл. – содержание соответствующего элемента в ферросплаве, %.
  МFeSi =   = 0,687 кг.
  МFeМп =   = 0,523 кг
    

2.2 Расчёт процесса  десульфурации стали в ковше  

Расчет  процесса десульфурации cтaлu в ковше ТШС
  Химический  состав ТШС:
  СаО = 50%
  А12О= 36%
  SiO= 10%
  MgO = 3%
  MnO = 0%
  Расход  ТШС 10 кг/т стали. Необходимое количество ТШС:  т.
  Mпгот.ст. =0,542% , угар 20%
  Siгот.ст. =0,289% , угар 20%
  А1гот.ст. =0,03% , угар 100%  

  Таблица 3 – Состав печного шлака
СаО MnO MgO   SiO2   А12О3
51,293% 4,834% 2,076% 14,656% 1,816%
 

  Принимаем, что в ковш попадает 5 % печного  шлака
  Таблица 4 – Количество оксидов образующихся при раскислении стали
Элемент Концентрация  в стали % Угар  элементов Введено в сталь с учётом угара, % Образуется  оксидов, кг
Mn 0,542 0,065      
Si 0,289 0,072 0,361   
А1 0,03 0,03 0,03   
Cr 0,878 0,098 0,976   
ИТОГО 6,86
  Таблица 5 - Изменение состава рафинировочного  шлака
Материал Кол-во Состав, кг
СаО   А12О3   SiO2 MgO MnO   Сr2O3
ТШС 10 5 3,6 1 0,3 - -
Оксиды 6,86 - 1,28 1,64 - 0,89 3,05
Печной  шлак 5 2,565 0,091 0,739 0,104 0,242 -
Футеровка ковша (MgO =92%, CaO=20%) 1,5 0,015 - - 1,38 - -
Итого 23,36 7,58 4,971 3,379 1,784 1,132 3,05
  Состав  конечно шлака:
  CaO= ?100=32,449%; SiO2= ?100=14,465%;
  MnO= ?100=4,846%; Al2O3= ?100=21,28%;
  MgO= ?100=7,637 %;
 

  Выполним  расчет коэффициента распределения  серы Ls.
  
  где (СаО), (Аl2О3), (SiO2), (MgO) - химический состав рафинировочного шлака в конце обработки. %;
  f- коэффициент активности серы, растворенной в металле, принимается f=1, по этому lgf=0
  Т - температура металла, 1903 К.
    - активность кислорода
  2[Al]+ 3[O] = Al2O3
  Константа этой реакции будет равна   = 10-12, следовательно активность кислорода определим по формуле:
    
   , а  = -2,985
  Тогда коэффициент распределения серы будет равен:
   ,
  тогда
   =23,362  

  
 

  где   - коэффициент кратности шлака  .
  
  Определим конечное содержание серы в металле  после обработки ТШС
     

2.3 Определение снижения  температуры металла
  Снижение  температуры складывается из: потерь тепла при раскислении металла  Траскисл; потерь при обработке металла ТШС; потерь тепла при выпуске металла из агрегата Твып; потерь тепла при выдержке металла в ковше  Твыдерж; потерь тепла через футеровку ковша  Тфут; потерь при продувке металла аргоном. Таким образом, определится температура. на которую будет необходимо нагреть металл в печь-ковше.
   Тнагр = Траскисл + ТТШС + Твып+ Твыдерж + Тфут + Тпрод  

Изменение температуры металла  при раскислении
  
  
Изменение температуры металла  при обработке  ТШС
  - Затраты тепла  на нагрев ТШС  до температуры  разложения известняка:
   , кДж
 

  где   - теплоёмкость смеси,1,246 кДж/кг0С;
  Тразл – температура разложения, 9100С;
    - количество ТШС, 10 кг.
  
  - Затраты тепла  на разложение  извести:
  Количество  извести в ТШС МСао=5 кг.
  Количество  СО2, получаемое при разложение недопала, принимаем ППП=5,00%. М СО2=5  5/100=0,25 кг
  - Количество разлагаемого  известняка при  этом составит:
  М СаСОз=0,25 100/44= 0,568 кг
  q2= М СаСОз  1776,5=0,568 1776,5 = 1009,05 кДж
  - Затраты тепла  на расплавление  смеси:
  q3=Mсмеси(C смеси  (Тст-Tразл)+qск. теплота пл),
  где M смеси = M ТШС - МСО2
  смеси = 10-0,25 = 9,75 кг
  Тст= 1630 0С
  qск. теплота пл – скрытая теплота плавления, 210 кДж
  q=9,75 (1,246 (1630-910)+210)=10794,42 кДж
  - Затраты тепла  на нагрев СОдо температуры стали:
  q4=2,4 MСО2(22,4/44)  (Тст-Tразл)
  q4=2,4 0,25(22,4/44)  (1630-910)=219,927 кДж
  Изменение температуры металла при обработке  ТШС определяется по формуле:
   ТТШС=( q1+ q2+ q3+ q4)/0,835,
  и составляет  ТТШС=27,979 0С.
 

Изменение температуры металла  при выпуске металла  из сталеплавильного агрегата
  Зависимость потерь температуры стали за счет излучения от времени выпуска  определяется по формуле:
  
  где   - степень черноты жидкой стали,   = 0,4;
    - константа излучения абсолютно  черного тела,  =5,775 10-8 Вт/(м2К4);
  Т-температура  стали на выпуске, 1903 К;
  F - площадь излучающей поверхности  жидкой стали в струе и на  зеркале ковша, м2;
  М - масса металла в ковше, кг;
  с - удельная теплоемкость стали, равная 850 Дж/(кг · К);
    - время выпуска металла, 4 мин.
  Площадь излучающей поверхности жидкой стали  принимается в струе ~ 2,5 м2. на зеркале ковша.
  Общая площадь излучения жидкой стали  в струе и на зеркале ковша  равна
  F  м2
  Тогда 
Потери  тепла через футеровку  во время выдержки ковша
  Теплота, отданная сталью на нагрев футеровки:
  
 

  где   - снижение температуры стали;
  с – удельная теплоёмкость стали, 0,850 кДж/(кг К);
  М – масса стали в ковше, кг
  Потери  тепла через кладку ковша:
  
  где   - потери тепла с 1мфутеровки во время пребывания стали в ковше;
    – площадь огнеупорной кладки ковша (днище + стены), м2.
  
  
  где   = 5,6 - теплопроводность огнеупора, Вт/(м К);
  а = 5,4   10-3 – температуропроводность огнеупора, м2/ч;
  Ти Т– температура стали и огнеупоров ковша соответственно, принимаем температуру футеровки 8000С;
    - время контакта огнеупора с  жидкой сталью, 0,4 часа.
    Дж
  Найдем  площадь огнеупорной кладки ковша.
  
    м2
  Тогда потери тепла через футеровку  во время выдержки (24 минут) составят:
  
  Потери  тепла через зеркало металла  излучением во время выдержки металла  и течение 24 минут.
  
  Площадь поверхности металла равна:
  F  м2
  
Потери  тепла при продувке аргоном
  Во  время продувки теплопотери составляют: в течение первых 3-4 минут продувки 2- 4 °С / мин, в течении остального времени продувки ~ 1 °С / мин
  При времени продувки  пр=4 мин и теплопотерях 3 °С / мин получим:
   Тпрод =3  3 = 9°С
  Общая потеря тепла составит:
   Тнагр = Траскисл + ТТШС + Твып+ Твыдерж + Тфут + Тпрод
   Тнагр =47,011 + 27,979 + 2,58 + 29,006 + 20,968 + 9 = 136,544
2.4 Расчет количества  и состава неметаллических  включений
  Определим количество неметаллических включений  и их состав, исходя из условия раскисления стали с 0,12% С, 0,023% S и 0,014% Р последовательно FeMn, FeSi, Al и получением стали состава: 0,542 % Мn, 0,289% Si и 0,03 % А1.
  Содержание  кислорода в стали на выпуске  из сталеплавильного агрегата определяем по уравнению:
  a= 0,00252 + 0.0032 / [С%].
  Тогда при [С] = 0.12 % a= 0.00252 + 0,0032 / 0,12= 0,029 % масс.
  Для заданного химического состава  стали
  
  
  
  
  А. Определяем количество докрмоталлизационных неметаллических включений.
  Раскисление марганцем.
  Определяем  количество кислорода, равновесное  с 0,542 %   при Тликв = 1790,30К:
    :  = 0,0094
    % масс
  Таким образом, присадка в сталь 0,1 %   приведет к связыванию следующего количества кислорода в процессе раскисления и охлаждения расплава до Тликв:
    = 0,029-0,017 = 0,012 % масс.
  При этом образуется следующее количество неметаллических включений ( О):
    %масс.
  Раскисление кремнием.
  Определяем  содержание кислорода, равновесное  с 0,289 % Si при Тликв=1790,30К:
 

  
    % масс
  Следовательно, при Тликв=1790,3К,  % масс, и   % масс, после внедрения в металл 0,289 % [Si] последовательно за 0,542 % [Мп] в неметаллические включения типа SiOдополнительно будет связано кислорода:  % масс и образуется докриеталлизационные неметаллические включения типа SiO2:
   % масс
  Раскисление алюминием.
  Определяем  содержание кислорода, равновесное  с 0,03 % Аl при Тликв = 1790,30К:
   ,  ;
  при этом  %масс, то есть при вводе алюминия металл будет глубоко раскислен, содержание кислорода при этом изменится так:
   % масс, а количество докристаллизационных неметаллических включений типа Al2Oсоставит:
   % масс.
  Рассчитаем  общее количество и состав образующихся докристаллизационных неметаллических включений при условии, что процессы взаимодействия растворенного кислорода и элементов-раскислителей проходят последовательно с достижением состояния равновесия между кислородом и введенным элементом-раскислителем до ввода последующего раскислителя. Расчёт проводится на 1 т стали:
    (  +  + ) 10= (0,053+0,027+0,009)  10=0,89 кг неметаллических включений на 1 т стали
  Состав  образовавшихся докристаллизационныч неметаллических включений следующий:
  
  
  
  Б Определяем количество посткрнсталлизацпонных неметаллических включении.
  Рассчитаем  количество и состав количество посткрнсталлизацпонных неметаллических включении. При температуре ликвидус минимальный уровень концентрации кислорода определяется равновесием с 0,03% Al и составляет   % масс. В двухфазной области между Тликв и Тсол изменение концентрации кислорода будет определяться разницей:
    
  Рассчитаем  значение   по уравнению
   ,  ;
  при этом  %масс
  В двухфазной области между Тликв и Тсол изменение концентрации кислорода составит:
    
  т.е. исключительно малую величину, находящуюся  на пределе чувствительности измерения  с помощью кислородных зондов и анализаторов на кислород типа "ЛЕКО". Количество посткристаллизационных неметаллических включений, состоящих только из Al2O,составит:
   % масс
2.5 Расчет модифицирования  неметаллических  включений
  Y  В качестве модификатора используем силикокальций СК30 (30% Са).
  Y   Способ присадки: порошковая проволока диаметром 10-15 мм, присаживается с помощью трайб аппарата, скорость ввода 70-200 мм/мин.
  Хорошая разливаемость может быть. получена при отношении
  
  В нашем случае содержание алюминия в  металле [А1] = 0,03 %. следовательно, кальция нужно ввести в металл не менее 0,003 %.
  Таким образом, на 130 тонный ковш потребуется  кальция:
   кг/130 т
  Количество  СК30 необходимого для модифицирования 
  Наполнение  проволоки 265-315 г/м, следовательно, на обработку  понадобится   метров проволоки.
 

  2.6 Расчет подогрева  металла  

Расчет  мощности трансформатора и времени нагрева  металла в печь-ковше
  Расчет .мощности трансформатора
  Задаем, что скорость нагрева   =4 0С/мин.; в этом случае при нагреве Mст = 116,87 т потребуется подведение мощности, равной
  W = 0,53  116,87  4 = 247,76 кВт ч/мин
  Соответственно  необходима установка трансформатора мощностью W  МВА
  Выбираем  трансформатор мощностью 15 МВА
  Расчет  времени нагрева  металла в печь-ковше
  Заданное  значение нагрева металла, которое  необходимо достигнуть при работе печь-ковша:  '
  Количество  тепла, необходимое для нагрева  Mст = 116,87 т на 660С, составит
    МДж
  Для подведения этого количества тепла  к металлу, находящемуся в печь-ковше потребуется электроэнергии:
  q.эл =6610,45/3,6=1836,24 кВтч, а с учетом  =0,45 величина q  = 1836,24/0,45 = 4140,53 кВт ч.
  Время, необходимое для нагрева металла  в печь-ковше, ч:
    ч или 16,56 минут
 
 
 
 

2.7 Расчет параметров  продувки стали  в печь-ковше инертным гамм  

Расчет  времени продувки
  На  основании исследования поведения  металла при продувке в различных  агрегатах предложена следующая  зависимость для расчета времени   (с), необходимого для достижения 95 %-ной гомогенизации:
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.