Файл: Министерство науки и высшего образования российской федерации выксунский филиал.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 161
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЫКСУНСКИЙ ФИЛИАЛ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
(Выксунский филиал НИТУ «МИСиС»)
| | | ||||
| | | | | ||
| КАФЕДРА | Электрометаллургия _________________________________________ | | |||
| НАПРАВЛЕНИЕ | 22.04.02 | | |||
| ПРОФИЛЬ | Инновационные процессы и технологический менеджмент в металлургии | | |||
| | | | |||
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине
| Современные технологии выплавки стали |
на тему:__ экологические характеристики производства ЭШП 9.8 на АО Русполимет ___
| | | | | Студент группы | | | Солнышкин Д.А_ | ||||||||
| | | | | | аббревиатура | подпись | И.О. Фамилия | ||||||||
| | | | | Руководитель | __ __ | Семин А.Е | |||||||||
| | | | | | должность | И.О. Фамилия | |||||||||
| | | | | | | | | ||||||||
| | | | | Допуск к защите | _________________ | ______________ | |||||||||
| | | | | | дата | подпись руководителя | |||||||||
| Оценка с учетом защиты | | | | | | ||||||||||
| | | | | оценка | | дата | | ||||||||
| | | | | Председатель комиссии | | | | | |||||||
| | | | | | подпись | | И.О. Фамилия | | |||||||
| | | | | Руководитель | | | | | |||||||
| | | | | | подпись | | И.О. Фамилия | | |||||||
| | | | | Член комиссии | | | | | |||||||
| | | | | | подпись | | И.О. Фамилия | | |||||||
Выкса 2022
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЫКСУНСКИЙ ФИЛИАЛ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
(Выксунский филиал НИТУ «МИСиС»)
| |
| КАФЕДРА | УТВЕРЖДАЮ Электрометаллургия Зав. кафедрой_________ Д.Г. Еланский |
| НАПРАВЛЕНИЕ | 22.04.02 ________ подпись И.О. Фамилия |
| | «____»_____________20_____г. |
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсового проекта
По дисциплине:__ Современные технологии выплавки стали ____________________________________
Студенту группы Солнышкин Дмитрий Алексеевич
__________________________________________________________________________________
Ф.И.О. полностью
Тема курсового проекта: рассмотреть экологические характеристики производства ЭШП 9.8 на АО Русполимет
Исходные данные (в том числе проектная и технологическая документация и основная литература)
Братковский Е.В., Заводяный А.В. Электрометаллургия стали и спецэлектрометаллургия. Металлургические мини-заводы Смирнов А.Н., Сафонов В.М., Дорохова Л.В., Цупрун А.Ю. Выплавка стали в открытых дуговых печах Учебное пособие для выполнения курсовых и дипломных работ Семин А.Е, Кочетов А.И, Косырев Григорян В. А., Белянчиков Л. Н., Стомахин А. Я. «Теоретические основы электросталеплавильных процессов»
-
Перечень подлежащих разработке вопросов:
1.1.Проектные решения технического характера рассмотреть характеристику производства ЭШП 9,8 на АО «Русполимет»
1.2.Расчетная часть Выполнить расчет по ресурсам
1.3.Вопросы организационного, экономического и социального характера
-
Графическая часть Графическая часть представлена в виде рисунков
-
Сроки начала и окончания проектирования с по ________________________________
-
Задание выдано_________________________________________________________________
-
Руководитель проекта______________________________________________________ А.Е.Семин
подпись И.О. Фамилия
-
З
подпись И.О. Фамилия
адание принял к исполнению студент_________ __________ ______________Солнышкин Д.А
СОДЕРЖАНИЕ
Тема курсового проекта: рассмотреть экологические характеристики производства ЭШП 9.8 на АО Русполимет 1
1 Литературный обзор 3
1.1. Электрошлаковый переплав (ЭШП) 3
1.1.1 Общая характеристика ЭШП 3
1.1.2 Состав и свойства шлаков ЭШП 4
1.1.3 Кристаллизатор 8
1.1.4 Расходуемый электрод 8
1.1.5 Механизм перемещения электродов 8
1.1.6 Аналитический обзор технологии переплава 9
1.1.7 Процессы окисления 11
1.1.8 Десульфурация 12
1.2 Способы легирования при ЭШП 13
1.2.1 Азот, как легирующий элемент 13
1.2.2 Микролегирование редкоземельными металлами 15
1.2.3 Повышение содержания хрома в стали при ЭШП 16
2 Специальная часть 19
2.1 Технология легирования стали в ходе ЭШП в условиях АО «Русполимет» 20
2.1.1 Краткая характеристика цеха спецметаллургии АО «Русполимет» 20
2.1.2 Описание технологии выплавки, включая характеристики основных шихтовых материалов 20
3 Экологические характеристики производства ЭШП 9.8 на АО Русполимет 24
3.1 Технические характеристики электрошлаковой печи ЭШП-9,8 24
3.2 Экологические характеристики производства ЭШП 9.8 на АО Русполимет 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 35
1 Литературный обзор
1.1. Электрошлаковый переплав (ЭШП)
1.1.1 Общая характеристика ЭШП
Электрошлаковый переплав (ЭШП) — это процесс выплавки стали, посредством переплава металлического электрода со шлаком в шлаковой ванне. Как и во всех электрометаллургических процессах, необходимая энергия для плавки берётся из тепловой энергии, которая выделяется при прохождении электрического тока через электропроводный материала, в данном случае таким материалом является металлический электрод и расплавленный электропроводный шлак, выделяемая при этом энергия поддерживает в шлаковой ванне температуру 1800-2000 °С, необходимую для плавки электрода – так как часть тепловой энергии, выделяемой в шлаковой ванне, передается расходуемому электроду.
Процесс электрошлакового переплава был разработан в СССР, через несколько лет после войны, когда разрушенной стране нужны были новые конструкционные материалы, получаемые с большой производительностью и необходимым качеством. Развитие атомной и космической промышленности так же потребовало новых материалов, которые нельзя было получить прежними технологиями. «Процесс непосредственно был разработан в институте электросварки им. Е.О.Патона АН СССР, а первая промышленная плавка была произведена в 1958 г. на «Днепроспецстале» (с диаметром электрода d =300 мм, и массой стали одной плавки Р= 500 кг)» [1].
При плавке способом электрошлакового переплава необходимо контролировать процесс кристаллизации, что намного улучшает целостность структуры металла. Контроль необходимо вести за тонким слоем застывающего шлака между изложницей и слитком, который влияет на поверхность получаемого слитка. Такой контроль позволяет получить практически однородный состав стали по всему объёму, что позволяет производить металл с максимальной чистотой слитков. Сталь с такими качествами требуется для ответственных узлов промышленного оборудования авиакосмической и атомной отрасли. Поэтому производство стали для этих отраслей и в настоящее время ведётся посредством ЭШП.
В процессе ЭШП электрическое поле возникает в жидкосте – в качестве жидкой фазы используется расплав шлака, который нагревается до 1700–2000°С, переходит в жидкую фазу и становится электропроводным. «Тепловая энергия, которая выделяется на этом участке цепи рассчитывается по формуле Джоуля-Ленца.
(1) где Q – это количество теплоты, выделяемое за промежуток времени τ,
I – это сила тока,
R – сопротивление шлака, τ-время» [1].
Расходуемый электрод при создаваемой температуре и посредством выделяемой тепловой энергии в свою очередь также начинает плавиться. Торец электрода имеет конусную форму, на вершине которой при расплаве образуется капля расплавленного металла. На эту каплю действуют силы гравитации, силы поверхностного натяжения, силы со стороны расплавленного шлака и пр. как только силы гравитационного притяжения становятся больше сил межфазного натяжения, капля расплавленного металла отрывается от электрода и через 0,1 – 0,3 сек поступает в кристаллизатор. Таким образом, расплавленные части электрода порциями поступают в кристаллизатор, в котором охлаждаются и спустя некоторое время затвердевают [4].
Естественно, что состав шлака, который поступает на переплав и самого расходного электрода будет влиять не только на свойства и качества стали, но и на течение технологического процесса.