Автоматизация технологических процессов в условиях технологического комплекса КК-АДСК-МНЛЗ ПАО "МК Азовсталь", г. Мариуполь

.%20%d0%9f%d0%be%d0%b4%d0%b0%d1%87%d0%b0%20%d0%b0%d1%80%d0%b3%d0%be%d0%bd%d0%b0%20%d0%b2%20%d0%ba%d0%be%d0%b2%d1%88%20%d0%be%d1%81%d1%83%d1%89%d0%b5%d1%81%d1%82%d0%b2%d0%bb%d1%8f%d0%bb%d0%b0%d1%81%d1%8c%20%d1%87%d0%b5%d1%80%d0%b5%d0%b7%20%d0%b0%d1%80%d0%b3%d0%be%d0%bd%d0%be%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%be%d0%b4%20%d1%80%d0%b5%d0%b7%d0%b8%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%bc%20%d0%bd%d0%b0%d0%bf%d0%be%d1%80%d0%bd%d1%8b%d0%bc%20%d1%80%d1%83%d0%ba%d0%b0%d0%b2%d0%be%d0%bc.%20%d0%a0%d0%b5%d0%b3%d1%83%d0%bb%d0%b8%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%ba%d1%83%20%d0%bf%d0%be%d0%b4%d0%b0%d1%87%d0%b8%20%d0%b0%d1%80%d0%b3%d0%be%d0%bd%d0%b0%20%d0%ba%d0%be%d0%bd%d1%82%d1%80%d0%be%d0%bb%d0%b8%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%b0%d0%bb%d0%b8%20%d1%81%d1%87%d1%91%d1%82%d1%87%d0%b8%d0%ba%d0%be%d0%bc%20%d0%b8%20%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b8%d0%b7%d0%b2%d0%be%d0%b4%d0%b8%d0%bb%d0%b8%20%d0%b2%d1%80%d1%83%d1%87%d0%bd%d1%83%d1%8e%20%d1%81%20%d0%b8%d1%81%d0%bf%d0%be%d0%bb%d1%8c%d0%b7%d0%be%d0%b2%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d0%b5%d0%bc%20%d1%81%d1%83%d1%89%d0%b5%d1%81%d1%82%d0%b2%d1%83%d1%8e%d1%89%d0%b8%d1%85%20%d0%bd%d0%b0%20%d1%83%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%be%d0%b2%d0%ba%d0%b5%20%d0%b7%d0%b0%d0%bf%d0%be%d1%80%d0%bd%d1%8b%d1%85%20%d0%b2%d0%b5%d0%bd%d1%82%d0%b8%d0%bb%d0%b5%d0%b9%20%d0%b8%20%d0%bc%d0%b0%d0%bd%d0%be%d0%bc%d0%b5%d1%82%d1%80%d0%be%d0%b2.%20%d0%9f%d1%80%d0%b8%20%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b4%d1%83%d0%b2%d0%ba%d0%b5%20%d0%b0%d1%80%d0%b3%d0%be%d0%bd%d0%be%d0%bc%20%d0%b2%20%d0%ba%d0%be%d0%b2%d1%88%d0%b5%20%d1%81%d0%bd%d0%b8%d0%b6%d0%b0%d0%b5%d1%82%d1%81%d1%8f%20%d1%81%d0%be%d0%b4%d0%b5%d1%80%d0%b6%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d0%b5%20%d0%ba%d0%b8%d1%81%d0%bb%d0%be%d1%80%d0%be%d0%b4%d0%b0%20%d0%b8%20%d0%ba%d0%be%d0%bb%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d1%82%d0%b2%d0%be%20%d0%be%d0%ba%d1%81%d0%b8%d0%b4%d0%be%d0%b2%20%d0%b2%20%d0%bc%d0%b5%d1%82%d0%b0%d0%bb%d0%bb%d0%b5,%20%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%b1%d0%b8%d0%bb%d0%b8%d0%b7%d0%b8%d1%80%d1%83%d0%b5%d1%82%d1%81%d1%8f%20%d0%be%d0%ba%d0%b8%d1%81%d0%bb%d0%b5%d0%bd%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d1%8c%20%d0%b8%20%d0%ba%d0%b0%d1%87%d0%b5%d1%81%d1%82%d0%b2%d0%be%20%d1%81%d0%bb%d0%b8%d1%82%d0%ba%d0%b0,%20%d1%87%d1%82%d0%be%20%d0%bf%d1%80%d0%b8%d0%b2%d0%be%d0%b4%d0%b8%d1%82%20%d0%ba%20%d1%83%d0%b2%d0%b5%d0%bb%d0%b8%d1%87%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d1%8e%20%d0%b3%d0%be%d0%b4%d0%bd%d0%be%d0%b9%20%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b4%d1%83%d0%ba%d1%86%d0%b8%d0%b8.%20%d0%94%d0%bb%d1%8f%20%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bb%d0%b8%20%d0%bc%d0%bd%d0%be%d0%b3%d0%b8%d1%85%20%d0%bc%d0%b0%d1%80%d0%be%d0%ba%20%d0%b7%d0%b0%d0%bc%d0%b5%d1%82%d0%bd%d0%be%20%d1%83%d0%bc%d0%b5%d0%bd%d1%8c%d1%88%d0%b8%d0%bb%d1%81%d1%8f%20%d1%80%d0%b0%d0%b7%d0%b1%d1%80%d0%be%d1%81%20%d0%bf%d0%be%20%d1%81%d0%be%d0%b4%d0%b5%d1%80%d0%b6%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d1%8e%20%d0%bc%d0%b0%d1%80%d0%b3%d0%b0%d0%bd%d1%86%d0%b0,%20%d1%85%d1%80%d0%be%d0%bc%d0%b0,%20%d0%ba%d1%80%d0%b5%d0%bc%d0%bd%d0%b8%d1%8f.%20%d0%a3%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%be%d0%b2%d0%bb%d0%b5%d0%bd%d0%be,%20%d1%87%d1%82%d0%be%20%d0%be%d0%b1%d1%80%d0%b0%d0%b1%d0%be%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%bd%d1%83%d1%8e%20%d0%bd%d0%b5%d0%b9%d1%82%d1%80%d0%b0%d0%bb%d1%8c%d0%bd%d1%8b%d0%bc%20%d0%b3%d0%b0%d0%b7%d0%be%d0%bc%20%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bb%d1%8c%20%d0%bc%d0%be%d0%b6%d0%bd%d0%be%20%d1%80%d0%b0%d0%b7%d0%bb%d0%b8%d0%b2%d0%b0%d1%82%d1%8c%20%d0%bf%d1%80%d0%b8%20%d0%bf%d0%be%d0%bd%d0%b8%d0%b6%d0%b5%d0%bd%d0%bd%d0%be%d0%b9%20%d1%82%d0%b5%d0%bc%d0%bf%d0%b5%d1%80%d0%b0%d1%82%d1%83%d1%80%d0%b5.>Промышленное опробование продувки расплава аргоном выполняли на 160-тонных ковшах ОАО «ММК им. Ильича» <http://uas.su/members/ilich/ilich.php>. Подача аргона в ковш осуществлялась через

Автоматизация технологических процессов в условиях технологического комплекса КК-АДСК-МНЛЗ ПАО МК Азовсталь, г. Мариуполь

Дипломная работа

Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией
подвергается внепечной обработке вакуумом, аргоном, азотом и т.д. Раскисление и легирование металла производят в сталеразливочном ковше. Расход раскислителей и легирующих добавок определяют из расчета получения среднезаданного содержания элементов в готовой стали. Длительность всего цикла составляет 30-45 мин. [2]

 

2.2 Конструктивные и технологические особенностиагрегата доводки стали в ковше

 

Выполняемые операции на агрегате доводки стали в ковше (АДСК):

предварительную продувка металла аргоном/азотом для усреднения химического состава и температуры;

замер температуры и отбор пробы металла после предварительного усреднения;

корректировку содержания марганца, кремния, титана, ванадия и ниобия кусковыми ферросплавами;

корректировку содержания углерода путем ввода углеродсодержащих материалов;

модифицирование и рафинирование стали порошкообразными смесями на основе силикокальция;

корректировку (снижение) температуры металла в ковше за счет применения сляба, металлизованных окатышей, металлической сечки и/или продувки инертным газом;

окончательное усреднение металла за счет продувки инертным газом;

замер температуры и отбор пробы металла после завершении операций доводки металла;

продувка кислородом с помощью кислородной фурмы погружаемой сверху;

Усреднительная продувка металла аргоном:

для легированной и низколегированной стали - 7 мин;

для углеродистой стали - 5 мин;

для хромсодержащей стали - 10 мин;

для стали с массовой долей углерода более 0,27% - 10 мин.

В состав каждого из его стендов входят следующие элементы:

  • система транспортировки стальковша;
  • укрытие стальковша;
  • система газо-инертной защиты;
  • тракт сыпучих;
  • загрузочное устройство;
  • система хранения, дозирования и подачи граншлака;
  • машина независимых перемещений продувочных фурм;
  • система подачи проволок;
  • машина замера параметров плавки;
  • система хранения, дозирования и подачи порошков в струе аргона.

Подсистема транспортировки стальковша состоит из сталевоза и системы электроприводов, осуществляющих его перемещение. Сталевоз производит перемещение стальковша от разливочного пролета МНЛЗ к АДС и между позициями стенда АДС.

Фурму погружают в металл и включают подачу аргона. Чем ниже опускается фурма, тем больше увеличивается расход аргона, увеличивают до 40 м3/ч. Аргон вдувается под давлением не менее 1МПа, что обеспечивает интенсивное перемешивание стали. Глубина погружения фурмы должна быть не менее 3800 мм. После усреднительной продувки берется проба металла, которая отправляется в лабораторию. Температура металла в ковше после усреднения должна быть в пределах 1580-1600°С.

Наибольшее распространение на металлургических предприятиях получили способы перемешивания стали с помощью таких продувочных устройств, как погружаемые фурмы, пористые пробки, устанавливаемые в днище ковша, и приспособления, подающие газ через разливочный канал ковшового затвора. Указанные способы инжекции газа в расплав схематично показаны на рисунке 3.1, а), б), в). Любой из этих методов ввода рафинирующего газа имеет свои достоинства и недостатки, проявляющиеся в разной степени в зависимости от конкретных условий их применения: вместимости сталеразливочного ковша, конструкции устройств для дозированного выпуска металла, которыми оборудован ковш, и т.д.

 

Рисунок 2.1 - Устройства для продувки металла в ковше

 

а) погружаемая фурма; б) через донные пористые пробки; в) через разливочный канал ковшового затвора

 

Наиболее простым и надежным способом обработки метала инертным газом является продувка с применением "ложного стопора", представляющего собой стальную трубу, футерованную снаружи огнеупорными катушками. Для усиления эффекта перемешивания и частичного удаления всплывающих пузырьков газа от стопора иногда используют стопоры с огнеупорной пробкой, насаженной на выходную часть трубы и имеющей расположенные радиально или перпендикулярно оси стопора отверстия для выхода газа. Стопор опускают в металл сверху до уровня на 200 - 300 мм выше днища ковша. Простота использования ложного стопора для продувки металла состоит в том, что не требуется вводить никакие конструктивные изменения в устройство футеровки ковша. При этом можно избежать опасности размывания футеровки металлом.

Однако ложные стопоры для продувки имеют и недостатки, поскольку представляют собой устройства одноразового использования. Еще более существенно то, что во время продувки наиболее интенсивное движение металла и газа происходит вдоль стопора (даже при использовании пробок, направляющих газ радиально или горизонтально). Вследствие этого огнеупорная футеровка стопора быстро размывается, и частицы ее поступают в металл, отрицательно влияя на возможность его очистки от неметаллических включений. Поэтому использование ложных стопоров для продувки металла инертным газом не нашло широкого применения.

Технология продувки через погружаемые фурмы и конструкция фурм постоянно совершенствуются. Так, на Орско-Халиловском металлургическом комбинате (ОХМК) разработали и используют фурму не с цилиндрическими, а с щелевыми соплами, расположенными перпендикулярно оси трубы. Для интенсификации процесса в стенках щелевых сопел сделаны проточки, вызывающие возникновение при продувке акустического поля. Продувку ведут при погружении фурмы на 2,2-2,4 м (≥ 70% высоты жидкого металла) и давлении аргона перед фурмой 0,4-0,5 МПа. По сравнению с продувкой через фурму с цилиндрическим соплом при давлении перед фурмой 0,1 - 0,2 МПа меняется характер перемешивания металла в ковше: интенсивность бурления в районе фурмы уменьшается, наблюдается интенсивное перемешивание расплава по зеркалу ковша. Продувку производят в течение ≥ 3 мин, что обеспечивает равномерное распределение химических элементов в металле во всем объеме ковша.

Широкое применение для продувки металла в ковше получили огнеупорные пористые пробки. Они изготавливаются из крупнозернистого материала под низким давлением прессования и подвергаются специальному отжигу. Высокой газопроницаемостью и удовлетворительными свойствами обладают пробки из спеченного муллита (70% Аl2О3) и магнезита (95% MgO); стойкость пробок до 15-20 плавок.

Пористая пробка в форме усеченного конуса монтируется в днище ковша изнутри или снаружи. При замене пробки более простым является монтаж снаружи, но при этом способе несколько усложняется устройство для усиления днища и жесткости установки.

По сравнению с ложными стопорами пористые пробки имеют то преимущество, что при проникновении через них газа он поступает в жидкий металл в виде мелких пузырьков. Это обеспечивает большую поверхность контакта металл - инертный газ и, соответственно, большую скорость перехода компонентов между этими фазами. Интенсивность массообменных процессов увеличивается с применением не одной пористой пробки в центре днища, а нескольких (обычно 3-4), расположенных на середине радиуса днища ковша.

Применяется также способ продувки инертным газом через пористые швы в днище ковша. На некоторых отечественных заводах продувку ведут через пористые швы, расположенные в виде кольца в кладке днища со средним радиусом, равным 0,7 радиуса ковша. Кольцо образовано уложенными в слое футеровки сифонными кирпичами. Газ, выходя из стыков сифонной проводки, проходит через пористые газопроницаемые швы кладки днища и в виде кольцевого пояса пузырьков пронизывает металл. Основная масса пор в швах имеет размер 0,3-1 мм, что позволяет получать пузырьки газа минимальных размеров, увеличивающие поверхность контакта металл - шлак.

На отечественных заводах также применяют продувку инертным газом через шиберный затвор. Этот способ отличается простотой устройства и отсутствием необходимости специальных переделок в футеровке ковша. При установке разливочного стакана в гнездо ковша в него вводят трубку для продувки аргоном (рис. 15) и засыпают стакан и верхнюю приемную часть гнезда ковша магнезитовой крошкой. С начала выпуска стали в ковш начинают продувку аргоном, который в первый же момент пробивает ход в подсыпке, образуя своеобразное "сопло". Через это сопло и ведется продувка. После окончания продувки концевую часть трубки, пошатывая, вынимают из стакана и затвора, и ковш с металлом готов к разливке. При открытии шиберного затвора подсыпка высыпается, освобождая проход для стали. Если подсыпка сама не высыпается, ее прожигают кислородом.

 

Рисунок 2.2 - Устройство для продувки жидкой стали в ковше инертным газом

 

1 - трубка; 2 - гнездо ковша; 3 - стакан; 4 - подсыпка; 5 - верхняя плита затвора; 6 - нижняя плита затвора; 7 - коллектор

 

Продувка аргоном через трубку, установленную в шиберном затворе, имеет преимущество по сравнению с другими способами продувки, поскольку при одинаковом расходе газа она обеспечивает большую мощность перемешивания вследствие большей кинетической энергии поступающей в жидкий металл газовой струи. Это обусловлено тем, что при подводе через трубку нет таких больших потерь напора, как при подводе через пористые пробки. При продувке через стопор эти потери также невелики, но кинетическая энергия газа теряется вследствие того, что движение его направлено вниз, т.е. против последующего затем всплывания. По сравнению с продувкой через ложный стопор продувка через шиберный затвор имеет и то преимущество, что интенсивное движение над местом поступления газа в металл не вызывает размывания огнеупорных материалов (футеровки стопора).

Корректировать температуру стали можно:

Продувка аргоном;

Продувка аргоном с металлической «сечкой»;

Опускание сляба в сталь (более чем на 10°

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > >>