Оптимизация технологии десульфурации металла на примере трубной стали 09Г2ФБ в условиях ККЦ ОАО НЛМК

В работе изложены современные представления о процессе десульфурации металла твёрдыми шлаковыми смесями. Разработана оптимизация технологии выплавки марки стали типа 09Г2ФБ на базе ККЦ-1 ОАО «НЛМК» с целью повышения качества стали и увеличение экономической эффективности. Проведены расчёты, по всем основным технологическим операциям производства стали в цехе. Показано, что использование в расчётах методики определения «оптической» основности шлака позволяет получать более точные результаты. Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности при написании работы и воздействия на окружающую природную среду.
Работа изложена на 116 страницах, содержит 4 рисунка, 29 таблиц, список источников из 45 наименований.
Содержание

Введение 8
1 Аналитический обзор литературы 9
1.2 Общая характеристика ККЦ-1 Новолипецкого металлургического комбината 11
1.3 Оценка рынка и возможных потребителей различных отраслей промышленности в продукции металлургических предприятий 14
1.4 Применение стальных труб 16
1.5 Назначение трубной стали 09Г2ФБ и потребность в ней в настоящее время 18
1.5.1 Требования предъявляемые к механическим свойствам стали 09Г2ФБ 18
1.5.2 Влияние элементов на свойство стали 21
2 Экспериментальная часть 29
2.1 Сравнительный анализ некоторых способов внедоменной десульфурации чугуна 30
2.1.1 Десульфурация чугуна кальцинированной содой 31
2.1.2 Десульфурация чугуна соединениями кальция 32
2.1.2.1 Применение извести 33
2.1.2.2 Применение карбида кальция 34
2.1.3 Десульфурация чугуна магнием 35
2.1.3.1 Применение кускового магния 37
2.1.3.1.1 Слитковый магний 37
2.1.3.1.2 Пассивированный магний 38
2.1.3.2 Вдувание диспергированного магния 38
2.1.3.2.1 Порошковый магний 40
2.1.3.2.2 Гранулированный магний 41
2.1.3.3 Использование магниевой проволоки 44
2.2 Разработка технологических этапов производства трубной стали 47
2.2.1 Шихтовые материалы конвертерной плавки 47
2.2.2 Конверторная плавка с комбинированной продувкой 49
2.2.3 Обработка стали на УДМ 50
2.2.4 Разливка стали 53
2.3 Безопасность жизнедеятельности 55
2.3.1 Объёмно-планировочные решения здания и сооружений цеха 55
2.3.2 Решения производственной санитарии цеха 56
2.3.3 Аэрация 57
2.3.4 Освещение 58
2.3.5 Санитарно-бытовые помещения 60
2.3.6 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов производственной среды 62
2.3.7 Технические меры защиты от опасных и вредных факторов производственной среды 64
2.3.8 Инженерная разработка мер защиты. 65
2.3.8.1 Расчёт вытяжного зонта 65
2.3.9 Разработка мер пожарной безопасности 68
3 Теоретическая часть 70
3.1 Расчёт температуры плавления стали 09Г2ФБ 70
3.2 Технологические расчёты 71
3.2.1 Расчет раскисления и легирования стали 71
3.2.2 Расчёт материального баланса кислородно - конвертерной плавки 74
3.2.2.1 Определение расхода извести и состава конечного шлака 74
3.2.2.2 Определение выхода жидкой стали 78
3.2.2.3 Определение расхода кислорода 78
3.2.2.4 Определение количества отходящих газов 79
3.2.3 Расчет теплового баланса конвертерной плавки 80
3.2.4 Расчёты по обработке стали на установке доводки металла 83
3.2.4.1 Расчёт времени полного перемешивания расплава 83
3.2.5 Расчёт десульфурации при обработке стали ТШС 90
3.3 Расчёты по непрерывной разливке стали 95
3.3.1 Определение типа машины для непрерывной разливки. 95
3.3.2 Расчёт толщины корочки сляба на выходе металла из кристаллизатора. 96
3.3.3 Определение размеров промежуточного ковша. 101
3.3.4 Определение диаметра стакана промежуточного ковша 103
4 Экономическая часть 104
5 Экология 106
5.1 Загрязнение окружающей среды выбросами предприятий черной металлургии 108
Выводы 111
Список используемых источников 112