Институт металлургии и материаловедения

Кафедра металлургии черных металлов, стандартизации и сертификации

РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБРАБОТКИ СТАЛИ НА АГРЕГАТЕ КОВШ-ПЕЧЬ

Методические указания

Новокузнецк

2 010

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра металлургии черных металлов, стандартизации и сертификации

Расчет технологических параметров обработки стали на агрегате ковш-печь

Методические указания к выполнению

дипломного и курсового проектирования

Специальность 150101 – Металлургия черных металлов,

специализация «Металлургия стали»

Новокузнецк

2 010

УДК 621.746.5:669.18(07)

Р 24

Рецензент

кандидат технических наук, заведующий

кафедрой теплофизики и промышленной экологии СибГИУ

С.Г. Коротков

Р 24 Расчет технологических параметров обработки стали на агрегате ковш-печь: Метод. указ. / Сост.: Е.В. Протопопов, Л.А. Ганзер, А.Н. Калиногорский; СибГИУ. – Новокузнецк, 2010. – 39 с.

Рассмотрены основные параметры технологии обработки стали на агрегате ковш-печь, даны рекомендации по их расчету.

Предназначены для студентов специальности 150101 – Металлургия черных металлов, специализации «Металлургия стали» всех форм обучения.

Содержание

Предисловие…………………………………………………........	4
Введение…………………………………………………………..	5
1 Общая характеристика агрегата ковш-печь…………………..	5
2 Выбор и обоснование футеровки сталеразливочного ковша..	8
3 Расчет основных параметров обработки металла в ковше…..	12
3.1 Расчет раскисления и легирования……………………...	12
3.2 Расчет процесса десульфурации стали в ковше твердой шлакообразующей смесью………………………………..	14
3.3 Расчет модифицирования неметаллических включений..	18
3.4 Определение снижения температуры металла…………...	24
3.5 Расчет параметров продувки стали нейтральным газом...	30
3.6 Выбор мощности трансформатора………………………	34
Библиографический список………………..…………………….	38

Предисловие

Современные тенденции в развитии металлургии, переход на непрерывную разливку стали, непрерывное ужесточение требований к качеству металла привело к созданию установок доводки металла и агрегатов ковш-печь, оснащенных средствами для регулируемого подогрева металла и осуществления рафинирования и доводки стали.

Первые агрегаты ковш-печь появились в 1965 и 1967 гг. (фирмы ACEA-СКФ, Финил-Мор, соответственно). Преимущества новых агрегатов, существенное расширение возможности управления физико-химическим состоянием металла и осуществление ресурсо- и энергосберегающих технологий, послужили основой для интенсивного развития этого направления и в России.

Особенностью разработанных методических указаний является то, что в них обобщены не только известные рекомендации по расчету основных технологических параметров обработки металла на агрегате ковш-печь, но и рассмотрены новые положения, позволяющие оценить эффективность внепечной обработки стали, в частности при продувке металла через донные дутьевые устройства и верхнюю погружную фурму, а также при вводе порошковой проволоки для модифицирования неметаллических включений, приведен пример полного расчета внепечной обработки стали 15ХСНД, выплавленной в 160-тонном кислородном конвертере.

Материал раскрыт в объеме, соответствующем учебной программе вузов для подготовки специалистов в области металлургии черных металлов (150101).

Авторы выражают благодарность всем коллегам, помогавшим им в работе, и специалистам Новокузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов за критические замечания и обоснование технологических параметров обработки стали на агрегате ковш-печь.

Введение

В настоящее время окончательно утвердилась новая концепция производства стали, в соответствии с которой сталеплавильный агрегат предназначен главным образом для расплавления шихты и доведения расплава до требуемой температуры.

Ограниченные возможности регулирования физических и физико-химических процессов в условиях протекания плавки в традиционных сталеплавильных агрегатах привели к созданию комплексных технологий, обеспечивающих получение качественных марок стали с использованием внепечной обработки стали после ее выпуска из сталеплавильного агрегата [1].

Внепечная обработка стали позволяет повысить производительность агрегата за счет переноса части операций в ковш, снизить расход ферросплавов и использовать менее дефицитные легирующие материалы.

Одним из наиболее распространенных агрегатов внепечной обработки стали является агрегат ковш-печь, обеспечивающий не только получение заданного химического состава и температуры расплава, но и снижение содержания газов и неметаллических включений [1-3].