291.01 Kb.Название Дата04.12.2012Размер291.01 Kb.Тип Содержание Смотрите также: На правах рукописиНекрасов Илья ВладимировичРАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ПЛАВКИ СТАЛЬНОГО ПОЛУПРОДУКТА В СВЕРХМОЩНЫХ ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХСпециальность 05.16.02 Металлургия черных, цветных и редких металловАвтореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукЕкатеринбург 2010Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт металлургии Уральского отделения РАН, г. ЕкатеринбургНаучный руководитель - доктор технических наук Шешуков Олег ЮрьевичОфициальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Дерябин Анатолий Андреевичкандидат технических наук, доцент Бурмасов Сергей ПетровичВедущее предприятие - ОАО «Уралгипромез» (г. Екатеринбург)Защита состоится 5 марта 2010 г. в 13 00 часов на заседании диссертационного совета Д 004.001.01 при Учреждении Российской академии наук Институт металлургии Уральского отделения РАН по адресу: 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101, в актовом зале. Тел. (343) 267-91-24, факс (343) 267-91-86, E-mail: admin@imet.mplik.ru Автореферат разослан «___» февраля 2010 г.Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук А.Н. Дмитриев ^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы В настоящее время более 30 % мирового производства стали выплавляется в дуговых электропечах. При этом одной из основных тенденций развития металлургии является опережающее развитие электропечного способа производства стали. Современные электросталеплавильные цехи оснащены сверхмощными печами (далее - ДСП) с удельной мощностью трансформатора более 500 кВА/т. В них расплавляют металлошихту и подвергают жидкий металл окислительному рафинированию, решая задачи удаления фосфора и нагрева металла до температуры выпуска. Полученный таким образом жидкий полупродукт доводится до стали средствами ковшовой металлургии. Важнейшей частью технологии плавки полупродукта в ДСП является вспенивание шлака, имеющее целью экранирование мощных электрических дуг в конце расплавления и по ходу окислительного периода плавки. Укрытие горящих дуг хорошо вспененным шлаком приводит к значительному продлению ресурса футеровки ДСП, ускорению нагрева и плавления металла, снижению насыщения металла азотом. Однако сейчас резервы технологии вспенивания шлака используются не полностью. Это связано с тем, что до настоящего времени физические свойства шлаков, в т.ч. вязкость, изучались в диапазоне температур, не характерном для электропечных шлаков по ходу плавки в ДСП. Кроме того, улучшение вспенивания шлаков требует разработки рациональных режимов плавки, определяющих и протекание процессов рафинирования металла, и влияющих на стойкость футеровки ДСП, а также включающих режим продувки металла кислородом. С другой стороны, важнейшей задачей является разработка методов контроля и автоматизации электроплавки, в частности, контроля качества вспенивания шлака по параметрам электрического режима. Актуальность исследований, позволяющих связать рациональный технологический и электрический режимы электроплавки, не вызывает сомнений. Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», по программе ОХНМ РАН «Создание новых металлических, керамических, стекло-, полимерных и композиционных материалов», по программе ОХМН РАН «Создание новых видов продукции из минерального и органического сырья» - проект «Создание новых материалов - металлизованного концентрата и магнезиальных шлаковых смесей путем переработки минерального сырья, содержащего карбонаты железа и магния для применения в сталеплавильном производстве», по проекту Института металлургии УрО РАН «Экспериментальные исследования и математическое моделирование электрических и теплофизических процессов в ваннах электропечей с открытой дугой». Цель работы улучшение технико-экономических показателей работы сверхмощной ДСП и повышение качества выплавляемого в ней полупродукта за счёт совершенствования технологии плавки, создания и применения метода оперативного контроля качества вспенивания шлака. В соответствии с поставленной целью основными задачами исследований являлись: проведение одновременных измерений температур шлака и металла в конце расплавления и по ходу окислительного периода; исследование влияния температуры шлака на процессы дефосфорации и рефосфорации полупродукта; оценка вспениваемости шлаков, моделирующих электропечные, в диапазоне температур, характерном для них по ходу плавки полупродукта в ДСП; изучение влияния химического состава и температуры шлаков, моделирующих электропечные, на их агрессивность к магнезиальным огнеупорам; разработка и промышленные испытания технологических приёмов реализации рационального режима плавки в ДСП; разработка метода оперативного контроля качества вспенивания шлака по параметрам электрического режима плавки в ДСП переменного тока. Методы исследования Для решения задач исследования применён комплексный подход, включающий расчёты характеристик шлаков по полимерной теории строения шлаков, разработанной в ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», термодинамическое моделирование реакций в системе «металл-шлак» с помощью специальных компьютерных программ, экспериментальное изучение вязкости шлаков с помощью электромагнитного вибрационного вискозиметра, петрографические исследования электросталеплавильных шлаков, методы теории нелинейных электрических цепей и математической статистики, средства вычислительной техники. Достоверность полученных результатов подтверждается практической реализацией разработанного режима плавки в ДСП, публикацией результатов в центральной печати и их апробацией на представительных научных форумах. Научная новизна работы Показана перспективность контроля температуры шлакового слоя в качестве дополнительного технологического параметра, позволяющего оценивать возможности рафинирования полупродукта и вспенивания шлака. Впервые исследовано влияние температуры шлака на процесс дефосфорации полупродукта в сверхмощной ДСП. Показано, что при прогнозировании минимально достижимого содержания фосфора в п
Разработка рационального режима плавки стального полупродукта в сверхмощных дуговых электропечах
Разработка рационального режима плавки стального полупродукта в сверхмощных дуговых электропечах
Комментариев нет:
Отправить комментарий