Обработка стали в агрегате ковш-печь при подаче инертного газа через полые электроды

• Автор: Ерофеев, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Введение 4

1. Современные проблемы обработки стали в агрегатах ковшпечь

1.1. Энерготехнологические проблемы агрегатов ковшпечь в современном металлургическом производстве

1.1.1. Роль покровного шлака на агрегате ковшпечь

1.1.2. Компенсация тепловых потерь на агрегате ковшпечь

1.2. Исследование влияния режима i стали на эффективность е обработки .

1.2.1. Влияние режима работы электродугового устройства агрегата ковшпечь

на его работу

, 1.2.2. Оценка энергетической эффективности работы агрегата ковшпечь

1.3. Применение полых электродов для обработки стали на агрегате ковшпечь

1.4. Перемешивание стали на агрегате ковшпечь

1.5. Цели и задачи исследования
2. Исследование аккумулирующей способности электродов агрегата ковшпечь
2.1. Описание пространственной математической модели прогрева сплошного и полого электродов
2.2. Решение задачи нагрева электрода в прикладном программном пакете Vii
2.3. Результаты моделирования прогрева сплошного и полого электродов
2.4. Выводы по главе
3. Оценка эффективности перемешивания стали в ковше на различных стадиях обработки путем математического моделирования
3.1. Описание методики оценки перемешивания стали
3.2. Описание математической модели
3.3. Обработка результатов математического моделирования
3.4. Выводы по главе
4. Экспериментальное исследование работы агрегата ковшпечь
4.1. Исследование влияния режимов работы электродугового устройства агрегата ковшпечь на энергетическую эффективность обработки стали
4.2. Оценка расхода электродов на агрегате ковшпечь
4.3. Оценка энергетического КПД обработки стали и степени ее десульфурации
4.4. Выводы по главе
Основные выводы
Библиографический список 3 .
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


На НТМК при длине дуги 0 мм по технологической инструкции толщина слоя шлака должна обеспечивать закрытие, как минимум, длины дуги в тех случаях, когда десульфурация металла не производится, а металл доводят только по температуре. Толщина шлакового слоя оказывает влияние на поглощение металлом углерода из электродов. При тонком слое шлака металлом поглощается около 2,,5 мин углерода, а при увеличении слоя шлака сверх необходимого более 1,,8 длины дуги могут возникнуть негативные тенденции при нагреве металла 1. Известно 1, что основные шлаки обладают значительной электропроводимостью, причем, СаО увеличивает электропроводимость, а БЮг, и 0. С увеличением толщины шлакового слоя часть текущего тока замыкает электроды через шлак вместо того, чтобы проходить через электрические дуги и жидкий металл. При этом шлак резко перегревается, и при определенной толщине слоя его температура может достигать С, а нагрев металла может практически прекратиться осущестпляегся только за счет перемешивания со шлаком, несмотря на непрерывный подвод электроэнергии 1 . Толщина слоя шлака оказывает также влияние на газонасыщенность стали. На рис. Видно, что при толщине слоя шлака менее мм поглощение азота резко увеличивается. Рис. Зависимость поглощения металлом азота от толщины слоя шлака 1 При тонком слое шлака по технологическим соображениям рекомендуется работать на пониженных ступенях нагрева, чтобы обеспечить экономичность процесса. На рис. АКП. Из приведенных данных следует, что для экономичной работы агрегата толщина шлакового слоя должна быть на больше длины дуги. Рис. Исходя из изложенного, толщина слоя шлака должна увязываться не только с . В агрегатах ковшпечь компенсация тепловых потерь металла осуществляется за счет его подогрева дугами переменного или постоянного тока. В работе рассматриваются АКП с трехфазными электродуговыми установками, работающими на переменном токе промышленной частоты. В этом случае электрические дуги горят между тремя вертикально расположенными графитированными электрода ми и металлом, играющим роль нулевой точки электрического соединения трех дуг в звезду. Порядок и время проведения операций определяют затраты энергетических и материальных ресурсов, поэтому схемы организации технологических процессов непрерывно совершенствуются. На развитии концепции построения агрегатов ковшпечь фокусируют усилия ведущие европейские производители металлургического оборудования , , VI Германия, i Италия и т. Все эти фирмы свои первые агрегаты ковшпечь построили в начале или середине х годов прошлого века. На территории СССР первый агрегат ковшпечь был построен в г. ВНИИМЕТМАШЮУМЗ на Молдавском металлургическом заводе. В течение последних двух десятилетий АКП непрерывно совершенствовались как в технологическом, так и в конструкционном плане. Это позволило достичь весьма высоких показателей как в части качества стали, так и в части энерго и ресурсосбережения в технологической схеме е выплавки и разливки. Более того, на практике убедительно доказана высокая конкурентоспособность АКП практически для всего диапазона вместимости сталеразливочных ковшейтот т до т. В состав АКП входят средства для перемешивания металла инертным газом, система подачи ферросплавов и материалов для рафинирования стали в ковше и получения требуемого по технологии е химического состава рис. Рис. Рис. Основные статьи энергетического баланса агрегата ковшпечь Электрическая энергия, подводимая к агрегату ковшпечь, преобразуется в тепловую, частично теряясь в короткой сети и электродах. Кроме того, происходят существенные тепловые потери с отходящими газами, охлаждающе водой, а также с поверхности ковша агрегата. Авторы работы 6 приводят следующий энергетический баланс агрегата ковшпечь вместимостью 0 т табл. Агрегат ковшпечь крупный потребитель электрической энергии. Поэтому задачи ее эффективного использования данным агрегатом становятся все более актуальными в свете текущих в стране проблем с выработкой и распределением электроэнергии. Для повышения эффективности использования электроэнергии необходимо рассмотреть распределение и преобразование энергии в агрегате. Основные статьи энергетического баланса агрегата ковшпечь представлены на рис. Подвод электрической энергии.