Электросталеплавильное производство стали

Электросталеплавильное производство стали

Электросталеплавильное производство — это получение качественных и высококачественных сталей в электрических печах, обладающих существенными преимуществами по сравнению с другими сталеплавильными агрегатами.

Выплавка стали в электропечах основана на использовании электроэнергии для нагрева металла. Тепло в электропечах выделяется в результате преобразовании электроэнергии в тепловую при горении электрической дуги либо в специальных нагревательных элементах, либо за счет возбуждения вихревых токов.

В отличие от конвертерного и мартеновского процессов выделение тепла в электропечах не связанно с потреблением окислителя. Поэтому электроплавку можно вести в любой среде — окислительной, восстановительной, нейтральной и в широком диапазоне давлений — в условиях вакуума, атмосферного или избыточного давления. Электросталь, предназначенную для дальнейшего передела, выплавляют, главным образом в дуговых печах с основной футеровкой и в индукционных печах.

Рис. 6. Схема рабочего пространства дуговой электропечи:

1 — куполообразный свод; 2 — стенки; 3 — желоб; 4 — сталевыпускное отверстие;
5 — электрическая дуга; 6 — сферический под; 7 — рабочее окно; 8 — заслонка; 9 — электроды

Дуговые печи бывают различной емкости (до 250 т) и с трансформаторами мощностью до 125 тысяч киловатт.

Источником тепла в дуговой печи является электрическая дуга, возникающая между электродами и жидким металлом или шихтой при приложении к электродам электрического тока необходимой силы. Дуга представляет собой поток электронов, ионизированных газов и паров металла и шлака. Температура электрической дуги превышает 3000 о С. Дуга, как известно, может возникать при постоянном и постоянном токе. Дуговые печи работают на переменном токе. При горении дуги между электродом и металлической шихтой в первый период плавки, когда катодом является электрод, дуга горит, т. к. пространство между электродом и шихтой ионизируется за счет испускания электронов с нагретого конца электрода. При перемене полярности, когда катодом становится шихта — металл, дуга гаснет, т. к. в начале плавки металл еще не нагрет и его температура недостаточна для эмиссии электронов. При последующей перемене полярности дуга вновь возникает, поэтому в начальный период плавки дуга горит прерывисто, неспокойно.

После расплавления шихты, когда ванна покрывает ровным слоем шлака, дуга стабилизируется и горит ровно.

Выплавка стали в кислых электродуговых печах

Электродуговые печи с кислой футеровкой обычно используются при выплавке стали для фасонного литья. Емкость их составляет от 0,5 до 6,0-10 т. Кислая футеровка более термостойкая и позволяет эксплуатировать печь с учетом условий прерывной работы многих литейных цехов машиностроительных заводов. Основным недостатком печей с кислой футеровкой является то, что во время плавки из металла не удаляются сера и фосфор. Отсюда, очень высокие требования к качеству применяемой шихты по содержанию этих примесей.

Плавление в кислой печи длится примерно так же, как в основной печи (50-70 мин). В окислительный период удалятся меньшее количество углерода (0,1 — 0,2 %) и из-за повышенного содержания FeO в шлаке металл кипит без присадок железной руды. Содержание SiO2 в шлаке к концу окислительного периода повышается до 55 — 65 %. Когда металл нагрет, начинается восстановление кремния по реакции:

К концу окислительного процесса содержание Si в металле увеличивается до 0,4 %.

Источник:
http://studbooks.net/1447448/tovarovedenie/elektrostaleplavilnyy_sposob

Электросталеплавильное производство

Потребности в высококачественных конструкционных материалах непрерывно возрастают. Высококачественные стали имеют малые концентрации серы (ниже 0,02%), фосфора (менее 0,01%), кислорода, неметаллических включений и других вредных примесей, содержат различные легирующие элементы (хром, никель, вольфрам, молибден, титан, ванадий). Такие стали производят в электросталеплавильных печах. В них можно создавать и регулировать необходимую температуру, включая весьма высокую, вести плавку в вакууме и контролируемой атмосфере (окислительной, восстановительной, нейтральной).

Конструкции электропечей разнообразны: дуговые, индукционные, плазменные, электронно-лучевые и др. Основное количество сталей выплавляют в дуговых и индукционных печах. В дуговых печах (рисунок 5.3) нагрев металла происходит за счет тепла, выделяемого дугами, которые горят непосредственно между электродами и металлической садкой.

Мощные дуговые печи на переменном токе имеют диаметр ванны около 7,0 м, глубину 1,5 м, общую высоту до 5 м, диаметр графитированного электрода 600 мм. Вместимость печей достигает 100 т.

1 – свод; 2 – стенки; 3 – желоб; 4 – сталевыпускное отверстие;

5 – электрическая дуга; 6 – подина; 7 – рабочее окно; 8 – заслонка;

9 – электроды; 10 – шлак; 11 – металл

Рисунок 5.3 – Схема дуговой электропечи

В последние 20 лет внедряются печи постоянного тока, на которых сокращается расход графитовых электродов в 1,5–2,0 раза, электроэнергии – на 5–10%, ферросплавов и огнеупоров – на 15–20%, увеличивается выход металла на 2–4%. Снижается уровень шума, выделение технологических газов и пылей, стабилизируется электрический режим. Это обусловлено тем, что при переменном токе электрод работает, переменно анодом и катодом с частотой 50 раз в секунду, что снижает устойчивость горения дуги. При использовании постоянного тока электрод служит катодом, эмиссионная способность которого выше и устойчивее.

Футеровку дуговых электропечей выполняют из основных или кислых огнеупоров. Наиболее распространены печи с основной футеровкой. При производстве стали в основных электропечах шихту составляют стальной лом, легированные металлические отходы, передельный чугун, шлакообразующие, легирующие добавки, раскислители и другие материалы. Плавки ведут двумя способами: с полным окислением и без окисления примесей.

Процесс с полным окислением проводят тогда, когда перерабатывают материалы с повышенным содержанием фосфора и серы. Для окисления этих элементов и углерода загружают железную руду. Для связывания окисленных примесей и нормального шлакообразования в печь присаживают известь, плавиковый шпат и другие добавки.

После окисления примесей переходят к восстановительному периоду плавки для раскисления (удаления кислорода) металла и удаления серы. На этом этапе, используя сильные восстановители (молотый кокс, 75% ферросилиций, силикокальций, алюминий), переокисленный шлак (оксиды железа и марганца) восстанавливают до металла.

Конечный шлак восстановительного периода имеет состав, %:

55–60 (СаО + СаF2); 18–23 SiO2; 9–14 MgO; 5–10 Al2O3; по 0,5 и менее FeO, MnO, S.

Плавка без окисления (переплав) применяется для легированных отходов, количество которых на заводах высококачественных сталей достигает 25 – 40 % массы слитка. Процесс позволяет экономно использовать легирующие элементы шихты и ферросплавов. Окислительный период здесь отсутствует. Для перевода оксидов в шлак и защиты стали от окисления в печь добавляют некоторое количество извести.

Плавку в кислых дуговых печах применяют при производстве фасонных стальных отливок из ковкого чугуна. Сера и фосфор в кислых шлаках, содержащих до 50% и более оксида кремния, не удаляется, поэтому содержание в исходной шихте этих примесей не должно превышать 0,03%. Преимущество плавки заключается в повышении стойкости футеровки печи.

Электросталеплавильное производство характеризуется относительно небольшим газо- и пылевыделением. Выбросы электродуговых печей составляют, кг/т металла: 1,2–1,5 СО; 0,25–0,30 NOx; 7–10 пыли.

Технико-экономические показатели плавки в дуговых печах: продолжительность 3–4 часа, расход электроэнергии 500–800 кВт×ч и электродов – 5–9 кг на 1 т стали, выход годного металла 88–90%, стоимость шихтовых материалов 50–60% от стоимости последнего.

Для выплавки высококачественных легированных сталей и сплавов специального назначения применяют также индукционные печи (рисунок 5.4).

1 – каркас; 2 – подовая плита (асбоцементные плиты); 3 – индуктор;

4 – изоляционный слой; 5 – тигель; 6 – асбоцементная плита; 7 – сливной носок; 8 – воротник; 9 – гибкий токопровод; 10 – деревянные брусья

Рисунок 5.4 – Индукционная печь

Переменный ток, подводимый к индуктору (первичной обмотке, расположенной на периферии печи) возбуждает ток в металлошихте, загруженной в тигель, и расплавляет ее.

Наиболее крупные печи имеют вместимость до 60 т. Тигли изготавливают из основных (магнезитовых) и кислых (молотый кварцит) огнеупоров.

Шлак не обладает металлическим типом проводимости, поэтому не нагревается в переменном магнитном поле, но он нагревается за счет передачи тепла от металла и по сравнению с ним имеет более низкую температуру, что исключает активные обменные реакции между шлаком и металлом и удаление вредных примесей (серы и фосфора) из стали затруднено. Как следствие, при индукционной плавке необходимо использовать шихту с низким содержанием фосфора и серы. Обычно применяют индукционные печи с кислой футеровкой, стойкость которых достигает 150 плавок, основная футеровка выдерживает только 10–40 плавок.

При плавке стали в индукционных печах газовыделение незначительно, а пылевынос в 5–6 раз меньше, чем в электродуговых печах.

Существуют специальные виды электрометаллургии, которые используют для переплава слитков или заготовок, полученных в массовом производстве. Переплав существенно повышает качество стали вследствие удаления из нее газов и неметаллических включений и получения однородных слитков. В настоящее время известно несколько его видов (вакуумно-дуговой, электронно-лучевой, плазменно-дуговой, электрошлаковый переплав).

Мартеновский процесс

Мартеновский процесс ведут в пламенной отражательной печи, где основное количество тепла, необходимое для процесса, получают при сжигании топлива в горелочных устройствах, расположенных в торцевых частях (сбоку) печи над шихтой. Продукты горения формируют факел, от которого тепло передается ванне, куда загружают металлошихту. Газы через плавильное пространство покидают печь с противоположной от горелки стороны. Значительная часть теплового потока попадает на свод печи, отражается им и лучеиспусканием передается ванне печи. Пламенные отражательные печи имеют прямоугольное сечение и длину, значительно превышающую их ширину и высоту. Они нашли применение в черной и цветной металлургии. Мартеновские печи относятся к числу регенеративных. Сущность регенерации заключается в утилизации тепла продуктов горения для подогрева воздуха и низкокалорийного газа до 1100–1200°С перед вводом их в печь. Для подогрева строят камеры-регенераторы, заполненные кирпичной решеткой и работающие попеременно. По мере остывания одной и нагрева другой пары регенераторов меняют направление движения газа, воздуха и продуктов горения. Газ и воздух нагревают каждый с своем регенераторе. Природный газ при использовании как топливо не подогревают, так как его теплотворная способность обеспечивает необходимую температуру (1800–1900°С) в пламенном пространстве печи.

Читайте также  Переплавка серебра: очистка от примесей для придания другой формы

Сжигание топлива с коэффициентом избытка воздуха 1,05 создает в печи окислительную атмосферу (1–3 О2 и 7–15% СО2), которая окисляет металл. Образующиеся оксиды железа, кислород и двуокись углерода окисляют примеси чугуна. Скорость этих процессов из-за недостаточной концентрации кислорода в печной атмосфере значительно ниже, чем в конвертере, что обусловливает большую продолжительность мартеновской плавки (4–12 ч). Для ускорения окисления примесей чугуна в печь загружают железную руду. Физико-химические основы процессов шлакообразования и раскисления подобны конвертерному производству.

Современные мартеновские печи работают на газообразном (природный газ) и жидком (мазут) топливе. Мартеновские печи – крупные сталеплавильные агрегаты емкостью от 40 до 900 т, габариты которых достигают следующих значений: площадь пода – 190 м 2 ; длина, ширина, глубина ванны соответственно 28; 6,8; 1,4 м; высота свода – 3,5 м.

В зависимости от вида огнеупоров, используемых для футеровки печи, различают кислый и основной мартеновские процессы.

Составом шихты, соотношением твердого и жидкого чугуна реализуют два основных варианта: скрап-процесс и скрап-рудный процесс.

Скрап-процесс применяют на машиностроительных предприятиях или на металлургических заводах, не имеющих доменного производства. Шихта содержит до 60–85% стального лома (скрапа), до 15–40% твердого передельного чугуна (в чушках) и небольшое количество флюса (известняка). Чугун облегчает расплавление шихты, так как более легкоплавкий, чем скрап, и обеспечивает необходимый запас углерода в жидком металле для перемешивания, интенсивного нагрева металла и удаления из него примесей.

Скрап-рудный процесс осуществляют на заводах с доменным производством. Основной частью шихты является жидкий чугун (60–75% от массы металлической шихты), а остальное добавки скрапа (20–40%), железной руды и известняка.

Более распространен основной мартеновский процесс, поскольку кислый менее производителен и эффективен только при скрап-рудном процессе. Для кислого процесса необходима металлошихта с минимальным содержанием фосфора и серы.

Газы мартеновских печей имеют запыленность 2–10 г/м 3 и очищаются в тканевых фильтрах, трубах Вентури, сухих электрофильтрах.

Технико-экономические показатели печи емкостью 900 т составляют: годовая выплавка 1 млн. т, расход условного топлива 60 кг, кислорода 36 м 3 и огнеупоров 20 кг на 1 т стали. Выход годного составляет 92–95%. В структуре себестоимости определяющие затраты связаны с основными (74%), а также добавочными (до 17%) материалами.

Источник:
http://infopedia.su/12×6021.html

Электросталеплавильный способ

Способы производства стали

С момента изобретения стали, менялись и совершенствовались способы ее производства. В настоящее время существует несколько приоритетных способов производства стали. К ним относятся кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный способы производства (или плавления) стали. В основе всех этих способов лежит окислительный процесс, направленный на снижение в чугуне некоторых веществ. Давайте остановимся на каждом способе более подробно и рассмотрим их отличия.

Кислородно-конвертерный способ

Первое использование кислородно-конвертерного способа приходится на пятидесятые годы двадцатого столетия. В процессе производства стали, чугун продувают в конвертере чистым кислородом. При этом, процесс происходит без затраты топлива. Для того, чтобы переработать 1 тонну чугуна в сталь требуется около 350 кубометров воздуха. Стоит отметить, что кислородно-конвертерный способ получения стали является наиболее актуальным на сегодняшний день. При этом, процесс не ограничивается на одном способе вдувания кислорода. Различают кислородно-конвертерный процесс с комбинированной, верхней и нижней поддувкой. Конвертерный способ производства стали с комбинированной поддувкой является наиболее универсальным.

Для осуществления этого метода необходим конвертер. Подача кислорода осуществляется через водоохлаждаемую фурму под давлением. В данном случае, процесс окисления является наиболее значимым. Окисление чугуна происходит под воздействием дутья. В результате окисления выделяется тепло, что способствует снижению примесей и повышению температуры металла. далее происходит так называемое раскисление металла.

Мартеновский способ

В процессе производства стали мартеновским способом, участвует специальная отражательная печь. Для того чтобы нагреть сталь до нужной температуры (2000 градусов), в печь вводят дополнительное тепло с помощью регенераторов. Это тепло получают за счет сжигания топлива в струе нагретого воздуха. Обязательное условие – топливо должно полностью сгорать в рабочем пространстве. Особенностью мартеновского способа производства стали является то, что количество кислорода, подаваемого в печь, превышает необходимый уровень. Это позволяет создать воздействие на металл окислительной атмосферы. Сырье (чугун, железный и стальной лом) погружается в печь, где подвергается плавлению в течение 4 – 6 часов. В процессе плавления есть возможность проверять качество металла, путем взятия пробы. В мартеновской печи возможно получать специальные сорта стали. Для этого в сырье вводят необходимые примеси.

Электросталеплавильный способ

В результате электросталеплавильного способа, получают сталь высокого качества. Процесс этот происходит в специальных электрических печах. Основной принцип электросталеплавильного способа производства стали – использование электроэнергии для нагрева металла. Механизм производства следующий: в результате горения нагревательного элемента, выделяется тепло, за счет преобразования электроэнергии в тепловую энергию. Важно отметить, что процесс выплавки связан с выработкой шлаков. Качество получаемой стали во многом зависит от количества и состава шлаков. Основной причиной образования шлаков, в процессе производства стали, является окисление шихты из оксидов.

Благодаря шлакам, происходит связь оксидов, которые образуются в процессе окисления чугуна, а так же удаление ненужных примесей. Кроме этого, шлаки являются передатчиками тепла и кислорода. Присутствие шлаков в процессе производства стали оказывает благотворное влияние на качество стали. Определенное соотношение количества шлаков выводит из стали ненужные вредоносные вещества, например, фосфор. Кроме вышеперечисленных способов производства стали, известны и такие способы, как производство стали в вакуумных индукционных печах, плазменно-дуговая сварка.

Давайте подробнее остановимся на способе производства особо чистой стали, а так же жаропрочных сплавов. Суть способа состоит в выплавке в вакуумных печах. После такой выплавки, сталь дополнительно переплавляют вакуумным дуговым переплавом. Что дает возможность получения качественной однородной стали. Такая сталь применяется, в основном, в авиакосмической промышленности, атомной энергетике и других важных отраслях. Мы рассмотрели основные способы производства стали. Выбор способа всегда зависит от поставленных задач, удобства применения оборудования, необходимого качества полученной стали и от других факторов. Естественно, что каждый способ имеет свои преимущества и свои недостатки.

64.Механические свойства стали — наиболее объективные показатели ее качества, отражающие эксплуатационные характеристики отливок. Согласно современным физическим представлениям, механические свойства и целый ряд эксплуатационных свойств сталей являются структурно-чувствительными. Они определяются не столько силами межатомного взаимодействия, сколько наличием структурных несовершенств: точечных (вакансии, междоузельные атомы, атомы примесей), линейных (цепочка точечных дефектов, дислокации), двухмерных (поверхность твердого тела, границы зерен, субзерен, двойников), трехмерных (поры, неметаллические включения, фазы выделения). При нагрузке пластическая деформация и разрушение определяются условиями скольжения дислокаций, которые зависят от взаимодействия последних с другими видами кристаллических дефектов.

Таким образом, в показателях механических свойств сталей суммируется влияние важных технологических факторов: состава, плотности и однородности структуры, природы и характера неметаллических включений. Поэтому значения механических свойств являются уникальными показателями качества стального литья.

В соответствии с ГОСТ 977-88 определение механических свойств стали в отливках проводят на образцах, вырезанных из специально отлитых пробных брусков или отливок. Пробные бруски рекомендуется отливать в середине разливки каждой плавки

65.По химическому составу сталь подразделяют на углеродистую (конструкционную и инструментальную) и легированную (низколегированною и высоколегированную)

66.Вредные примеси: сера, фосфор, а также скрытые примеси – газы: кислород, азот водород.

Сера, фосфор. Сера снижает пластичность и вязкость стали, а также придает стали красноломкость при прокатке и ковке. Повышенное содержание серы допускается лишь в автоматных сталях для изготовления изделий неответственного назначения, т.к. сера улучшает обрабатываемость стали. Основной источник серы в стали — это исходное сырье, т.е. чугун. Фосфор также снижает пластичность железа, т.к. резко отличается от него по типу кристаллической решетки, диаметру атомов и их строению. Основной источник фосфора в стали – это руда, из которой выплавлен исходный чугун.
Кислород, водород, водород, азот.
Даже небольшую присутствие этих примесей оказывает резко отрицательное воздействие на свойства стали. Кислород и азот способствуют снижению вязкости и пластичности стали. Повышенное содержание водорода делает сталь хрупкой, а также приводит к образованию внутренних трещин – флокенов. Для выведения скрытых примесей используется метод вакуумирования.

Читайте также  Как сделать кузницу своими руками в домашних условиях

67. Сталь (от нем. Stahl) [1] — сплав железа с углеродом и/или с другими элементами. Сталь содержит не более 2,14% углерода (при большем количестве углерода в железе образуется чугун). Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичностьи вязкость

тали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь.

По химическому составу стали делятся на углеродистые [2] и легированные [3] ; в том числе по содержанию углерода — на низкоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглеродистые (0,25—0,6% С) и высокоуглеродистые (0,6—2% С); легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные — до 4% легирующих элементов, среднелегированные — до 11% легирующих элементов и высоколегированные — свыше 11% легирующих элементов.

Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.

По структуре сталь разделяется на аустенитную, ферритную, мартенситную, бейнитную и перлитную. Если в структуре преобладают две и более фаз, то сталь разделяют на двухфазную и многофазную.

По степени раскисления и характеру затвердевания — стали спокойные, полуспокойные и кипящие.

68.Алюми́ний — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы III группы), третьего периода, с атомным номером 13. Обозначается символом Al (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (послекислорода и кремния).

Простое вещество алюминий (CAS-номер: 7429-90-5) — лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белогоцвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- иэлектропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

69.Изобретение относится к металлургии, в частности к получению легких сплавов на основе алюминия. В расплав на основе алюминия вводят лигатуру, содержащую частицы тугоплавкого соединения. В качестве лигатуры используют порошок микронных размеров тугоплавкого соединения, частицы которого покрывают слоем равномерно перемешанной смеси нанопорошка алюминия и углеродных нанотрубок, при следующем соотношении компонентов, мас.%: тугоплавкое соединение 80-90, нанопорошок алюминия 5-10, углеродные нанотрубки 5-10. Обеспечивается повышение прочности и износоустойчивости дисперсно-упрочненных легких сплавов на основе алюминия. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

70. Алюминиевые сплавы представляют собой двойные, тройные и более сложные системы с различной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Для упрощения маркировки в обозначении некоторых сплавов, кроме алюминия, с помощью букв отражается еще один элемент (основной компонент), а цифрами — его процентное содержание;

АМц — алюминиево-марганцевый сплав.

АВ — алюминиево-кремниевый (авиаль).

В — высокопрочный сплав.

В маркировке сплавов после цифр могут быть еще буквы, которые обозначают состояние поставки проката или листа, то есть вид механической или термической обработки металла.

71. Сортамент листовой и профильной стали. Стальные конструкции изготовляют из элементов, получаемых прокаткой (листы и профильная сталь). В строительстве применяют следующие виды проката:

-толстолистовой — толщиной 4—160 мм, для изготовления листовых конструкций (резервуаров, газгольдеров и др.), стенок балок, фасонок ферм и др.;

-тонколистовой — толщиной 0,5—4 мм, для изготовления гнутых профилей, устройства покрытий и т. п.;

-широкополосный, для изготовления сварных балок и колонн;

-уголковые профили — равнополочные и неравнополочные, применяются для изготовления ферм и других решетчатых конструкций;

-швеллеры и двутавры применяются для изготовления балок и колонн;

-гнутые профили, получаемые холодным способом из листов толщиной 2—10 мм, предназначенные для изготовления легких конструкций различной формы, эффективность гнутых профилей ПО’ сравнению с прокатными — их большая жесткость и легкость;

Источник:
http://stydopedia.ru/2x119c.html

Электросталеплавильное производство

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Электросталеплавильное производство» в других словарях:

ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО — производство стали в электрических (главным образом дуговых) печах. Позволяет получать стали широкого сортамента (от рядовых до высококачественных) при массе плавки от нескольких десятков килограмм до 200 т и выше. Электросталеплавильное… … Большой Энциклопедический словарь

электросталеплавильное производство — производство стали в электрических (главным образом дуговых) печах. Позволяет получать стали широкого сортамента (от рядовых до высококачественных) при массе плавки от нескольких десятков килограмм до 200 т и выше. Электросталеплавильное… … Энциклопедический словарь

электросталеплавильное производство — [electric steelmaking] получение стали в электрических печах на металлургических и машиностроительных заводах. Емкость наиболее широко применяемых дуговых печей составляет от 0,5 до 360 т. Печи средней и большой емкости обычно используют на… … Энциклопедический словарь по металлургии

Электросталеплавильное производство — Сталеплавильное производство это получение стали из сырья, чугуна или стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. Сталеплавильное производство является вторым звеном в общем производственном цикле чёрной металлургии. В… … Википедия

ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО — [electric steelmaking] получение стали в электрических печах на металлургических и машиностроительных заводах. Емкость наиболее широко применяющихся дуговых печей составляет от 0,5 до 360 т. Печи средней и большой емкости обычно используют на… … Металлургический словарь

Производство — [production, production operations]: Смотри также: электросталеплавильное производство трубопрокатное производство сталеплавильно … Энциклопедический словарь по металлургии

Сталеплавильное производство — производство стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. С. п. второе звено в общем производственном цикле чёрной металлургии (См. Чёрная металлургия); другие главные звенья получение чугуна в… … Большая советская энциклопедия

Мартеновское производство — производство в мартеновских печах (См. Мартеновская печь) металлургических или машиностроительных заводов литой стали заданного химического состава. Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих… … Большая советская энциклопедия

мартеновское производство — [open hearth steelmaking] производство стали в мартеновских печах окислительной плавкой железосодержащих материалов: чугуна, стального лома, железной руды и флюсов (Смотри Мартеновский процесс). Наибольший вклад в создание мартеновского… … Энциклопедический словарь по металлургии

литейное производство — [(steel) casting; (iron) foundry (founding)] производство отливок с использованием литейных форм заливкой и затвердеванием в них металла. Получение литых металлических изделий известно с глубокой древности (2 1 е тысячелетие до н.э.); в Китае,… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/153678/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B5

Электросталеплавильное производство — ПОЛНЫЙ КОМПЛЕКТ ПРОГРЕССИВНЫХ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РЕШЕНИЙ

Точная настройка процесса производства стали в электропечах для оптимизации баланса шихтовых материалов, управления технологическим процессом, производственным циклом, логистикой и производительностью требует глубокого знания технологии и подробного анализа требований к производству стали.

Устойчивость при производстве стали востребована, как никогда ранее. Изменяющиеся условия рынка требуют от производителей, желающих сохранить конкурентоспособность, увеличения отдачи от их агрегатов. Компания Primetals Technologies предлагает заказчику ту электродуговую сталеплавильную печь, которая точно отвечает его требованиям. Наши предлагаемые агрегаты сочетают высокую производительность с максимальной эксплуатационной готовностью, они перерабатывают разнообразные шихтовые материалы и производят широкий сортамент стали без длительных настроек оборудования, что приводит к снижению темпов производства. В то же время снижаются как исходные капитальные, так и сквозные эксплуатационные затраты, а также воздействие электросталеплавильного передела на окружающую среду становится минимальным.

Преимущества электродуговых печей компании Primetals Technologies:

  • Высокая надежность вашего предприятия – гарантированное выполнение договорных соглашений;
  • На передовом краю инноваций – Primetals Technologies — это настоящий лидер: посмотрите, например, наша ДСП «Ultimate» обеспечивает макс. производительность, гибкое управление процессами и высокую эксплуатационную готовность, и наша ДСП «Quantum» является наиболее эффективной и экологичной печью в металлургии;
  • Краткосрочность пусковых работ – благодаря удобству эксплуатации системы в сочетании с компетенцией наших специалистов-технологов;
  • Высокое качество и минимальный риск простоев – благодаря высокой степени унификации компонентов системы;
  • Краткий период амортизации ваших инвестиций – благодаря низким расходным коэффициентам, высокому уровню эксплуатационной готовности и стабильной производительности.

Наши технологии

Высокая производительность: ДСП «Ultimate»

Концепция дсп «ultimate» основана на более, чем 40-летнем опыте и инновационном потенциале primetals technologies в области электродуговых печей. Буквально все в этом новом поколении печей «доведено до полного совершенства». Современная технология производства электростали и особенности конструкции обеспечивают максимальную эффективность печи, как в плане количества, так и качества. Крайне интенсивная подача энергии на уровне 1500 ква на тонну жидкой стали, инновационная технология горелок rcb для интенсификации процессов, а также увеличение размеров печи для завалки шихты одной корзиной объединены в одно целое только печью дсп «ultimate». Результат заключается в крайне сжатом пусковом периоде, что реально сказывается на увеличении производства. Например, дсп «ultimate» емкостью 120 тонн обеспечивает производительность аналогичную стандартной 180-тонной печи или при сохранении той же массы выпускаемой стали — производительность на 50% выше.

Высокий КПД: ДСП «Quantum»

Основываясь на оптимальной концепции нагрева и плавления, ДСП «Quantum» обеспечивает минимальные передельные затраты, максимальную производительность и должную экологичность. Благодаря эффективному использованию рекуперации энергии осуществляется 100% разогрев лома, в результате чего расход энергии составляет менее 280 кВтч/т. Это стало возможным благодаря трапециевидной шахте в сочетании в измененной системой удержания, в результате чего обеспечивается оптимальная подача лома и улучшение потоков отходящего газа, осуществляющее эффективную передачу тепла. В результате плавления лома в болоте большой емкости ванна ведет себя спокойно при самом низком из наиболее возможных уровне фликеров, что также поддерживает эффективность нагрева. В сочетании с прогрессивной системой бесшлакового выпуска стали из печи (конструкция сильфона FAST) данная новая концепция печи позволяет осуществлять загрузку, выпуск и закрытие выпускного отверстия «под напряжением».

Читайте также  Обзор прозрачных смол для литья

Рис.1- ДСП «Ultimate»

Рис.2- ДСП «Quantum»

Рис.3- ДСП постоянного и переменного тока

Интеллектуальные системы автоматизации для производства стали

Наши решения в области автоматизации направлены на обеспечение высокой производительности и рентабельности в электросталеплавлении. Для широкого спектра агрегатов разной конструкции, производственных стратегий и шихтовых материалов разработаны обновляемые комплексные решения по автоматизации модульного и расширяемого типа.

Яркие примеры оптимизации работы ДСП с помощью автоматизации:

Система регулировки электродов

Система «Melt Expert» разработана на основе более чем 35-летнего опыта работы с известными системами регулировки электродов «Arcos» и «Simelt». Это полностью автоматическая система для регулировки электродов в трехфазных дуговых сталеплавильных печах и в агрегатах ковш-печь. «Melt Expert» — Система осуществляет регулирование и динамическую коррекцию электрической дуги, обеспечивая наиболее эффективное использование электроэнергии. «Condition monitoring» — Система отслеживания электродов и печного оборудования также включена в портфолио.

Оптимизация процесса в ДСП

Наша система оптимизации технологического процесса для ДСП поддерживает широкий спектр сталей, включая углеродистые, нержавеющие и специальные марки стали. Применение системы «Steel Expert» — комплекса металлургических технологических моделей для оптимизации процессов производства стали, ведет к снижению попыток по коррекции обработки стали, к минимальному количеству переназначенных плавок и к точному соблюдению жестких производственных графиков.

Полномасштабная оптимизация процесса

«EAF Heatopt» — Целостная система оптимизации технологического процесса, сочетающая систему отслеживания отходящих газов ДСП и полномасштабную модель технологического процесса. Результаты непрерывно проводимого анализа отходящих газов ДСП и газового потока используются в полномасштабной модели технологического процесса для управления в замкнутом контуре горелками и узлами кислородной инжекции. Также осуществляется регулировка вдувания углерода для оптимизации режима наведения пенистого шлака. Применение данной системы направлено на повышение эффективности потребления энергии, электродов, кислорода и природного газа, а также выхода годного по металлу и производительности.

Следующие отличительные решения:

  • Печное распределительное устройство – Идеально адаптировано даже к самым крайним требованиям ДСП с дугой сверхвысокой мощности;
  • Lomas – Полностью автоматизированная система непрерывного измерения и анализа отходящих газов;
  • Fluid Guard – Сертифицированная система безопасности по определению утечек.

Рис.1- ЧМИ контроля ДСП в реальном времени

Рис.2- Система «Lomas» для ДСП

Рис.3- Рабочие данные системы «Melt Expert»

Источник:
http://www.primetals.com/ru/portfolio/proizvodstvo-stali/ehlektrostaleplavilnoe-proizvodstvo

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Электросталеплавильное производство

Однако проблема практически полного улавливания пыли электродуговых печей, извлечения из нее ценных компонентов, прежде всего цветных металлов, и повторного их использования остается одной из важнейших в электросталеплавильном производстве . [31]

Выплавка стали в дуговых электропечах является одним из современных способов получения жидкой стали. Высокие технико-экономические показатели электросталеплавильного производства обусловливают непрерывное увеличение производства электростали. [32]

Торговая марка ДИДЬЕ — традиция качества огнеупорных материалов для практически всех отраслей промышленности с акцентом на специальную керамику. Комплексность поставок охватывает область производства чугуна, конвертерное и электросталеплавильное производство , вторичную металлургию. Разнообразность палитры продуктов дополняют материалы для цветной металлургии, различных промышленных печей, для производства извести и цемента ( система кладки ДАТ) с полной программой поставок стекольной промышленности. Дидье является лидером поставок огнеупоров для различных агрегатов химической промышленности и нефтепереработки, энергетики, установок сжигания отходов и охраны окружающей среды. [33]

В мартеновских печах в нашей стране выплавляют около 60 % всей стали преимущественно скрап-рудным процессом. Доля мартеновской стали в последние годы сокращается за счет развития кислородно-конверторного и электросталеплавильного производства . [34]

Но данные табл. 4.13 свидетельствуют о том, что справедливо это только для рядовых сталей. В случае выплавки легированных, специальных сталей ( а этим и характерно обычно электросталеплавильное производство ) составляющая ТТЧ ферросплавов может превышать в 1 5 и более раз всю остальную часть энергоемкости электростали. [35]

Прежде всего ( см. рис. 11.48), необходимо отметить важнейшую стратегическую закономерность, характерную для сталеплавильного производства, которая уже рассматривалась ранее [ 1 1 .64-1 1 .66] и вновь подтверждается большим количеством факторов, прямую зависимость энергоемкости от доли чугунав процессе производства. В этом случае в ряду рейтинга энергоемкости по возрастающей выстраивается следующая цепочка: карбюраторный мартеновский процесс, электросталеплавильное производство , мартеновский скрап и скрап — рудный процесс, двухванные печи и конвертерное производство. Определяющим при этом является сравнительно высокий уровень энергоемкости чугуна доменных печей и предельно низкий уровень энергоемкости стального лома. [36]

Значительно возросли мощности отдельных производств и цехов. Потребляемая мощность электросталеплавильного производства достигает 200 MB-А, коксохимического — 50 — 60 MB-А. Резко увеличиваются единичные мощности отдельных агрегатов и электроприемников. [37]

Резкое увеличение производства электростали началось с 60 — х годов, когда достижения в области электротехники ( оснащение дуговых печей мощными трансформаторами) позволило значительно повысить их производительность. Первые сверхмощные дуговые печи с удельной мощностью более 0 7 МВ-А / т стали появились в начале 70 — х годов. Интенсивное развитие электросталеплавильного производства обусловлено, прежде всего, тем, что оно требует меньших капиталовложений ( 100 — 150 долл. Гкал / т ( 328 6 кг у.т.) против 5 5 Гкал / т ( 785 7 кг у.т.), характеризуется меньшими издержками производства, расходом сырьевых материалов, выбросами в окружающую среду, быстрее реагирует на изменение потребностей по сортаменту и качеству проката, определяемых рынком потребителей. [38]

Позднее, в конце 1952 г., кислород нашел применение на заводе Днепроспецсталь. Эффективность использования кислорода в электросталеплавильном производстве трудно переоценить. Коренным образом была изменена технология выплавки стали ряда марок ответственного назначения и особенно сталей с высоким содержанием хрома и никеля. Примером этому может служить нержавеющая сталь типа 1Х18Н9Т, которая до применения кислорода была одной из наиболее трудных в выплавке. [39]

Керамическую связку формируют на основе низкожелезистого спеченного периклазового порошка. Плиты обжигают при температурах выше 1600 С и подвергают многократной пропитке. Эти плиты являются универсальными из-за высокой химической устойчивости и применяются в электросталеплавильном производстве . [40]

Еще более очевидны перспективы для электросталеплавильного производства в раз — вивающихся странах, в настоящее время, где годовое производство стали на душу населения составляет 49 кг при среднемировом уровне 149 кг. Совершенно очевидно, что это будут не интегрированные комплексы доменная печь — кислородный конвертер, а мини-заводы ( передельные или имеющие электросталеплавильное производство ), которые, например, в США на 30 % более прибыльны, чем интегрированные заводы. [41]

Значительные затраты теплоты на подогрев и плавление шихты, на протекание эндотермических реакций требует применения на многих плавильных агрегатах использования высококалорийного топлива. Спецификой высокотемпературных процессов в сталеварении является также необходимость использования кислорода. Как уже отмечалось, спецификой нашей страны является сохранение определенного парка мартеновских печей, которые еще обеспечивают около 20 % производства стали. В мартеновском, конверторном, электросталеплавильном производстве при продувке металла кислородом организуется своеобразный обращенный топливный факел: факел кислорода горит в окружении технологического топлива — оксида углерода. Получили распространение и погружные ( например, газокислородные) факелы. [42]

Показана эффективность улучшения газоплотности системы термообработки ковшей. Предложена защита рабочей поверхности теплоизолирующей крышки легкими муллитокремнеземис-тыми материалами. Модернизация ковшевого хозяйства электросталеплавильного производства завода была завершена с одновременным освоением нового горелочного устройства и энергосберегающей технологии обработки ковшей на вертикальных стендах. [44]

Широко применяются такие методы, как обработка жидкой стали в ковше синтетическим шлаком и аргоном, вакуумирование жидкого металла. Большую роль в развитии отечественной металлургии сыграли выдающиеся ученые нашей страны. К — Черно явяяется основополож никои научного металловедения, его труды по кристаллизации стали не потеряли своего значения и в настоящее время. Байков, М. А. Павлов, Н. С. Курнаков создали глубокие теоретические разработки в области восстановления металлов, доменного производства, физико-химического анализа, В. Е. Грум-Гржимайло, А. М. Самарии, М. М. Карнаухов заложили основы современного сталеплавильного и электросталеплавильного производства , академик И. П. Бардин известен во всем мире своими трудами в области доменного производства и организацией научных металлургических исследований. [45]

Источник:
http://www.ngpedia.ru/id335423p3.html