Тема: Відхилення від технології мартенівської плавки, бракує вуглецю по розплавленню металошихти

2 3 4 5 6 7 8

Завдання: Виявіть причини та розробіть заходи по виправленню технології плавки відповідної марки сталі згідно умовам:

Садка печі – 500т

марка сталі – 15сп

вміст вуглецю, %: повинно бути у готовій стали 0,12 -0,19

по розплавленні згідно інструкції у металі повинно бути 0,72 -0,88

у пробі по розплавленні металу є вуглецю, % 0,62

у чавуні, % 3,80

витрати кисню на продувку металу 3,5 тис.м³/год.

1. Аналіз ситуації

Після розплавлення шихти у металі занижений вміст вуглецю для виплавки даної марки сталі, не хватає тепла для нагрівання металу до температури випуску.

Очікувані наслідки: при подовженні плавки вуглець окислиться нижче рівня, випуск холодної плавки.

Оперативні дії майстра:

Визначити скільки бракує вуглецю, тобто скільки потрібно долити чавуну у піч до допустимого перевантаження: (3…5 % від садки печі).

Так, піч 500т., по розплавленню бракує С – 0,18 %, якщо добавити 5 %, або 25т чавуну зі вмістом вуглецю 3,8%, то це складе (25*3,8): 525 = 0,18 %, що задовільно для виправлення ситуації. Якщо максимального перевантаження печі недостатньо для потрібного вмісту вуглецю у цій сталі, то треба вирішувати питання іншими технологічними рішеннями: нагріванням металу феромарганцем, феросиліцієм, що є грубим порушенням технології, але інколи використовується, або переведенням на виплавку низьковуглецевої сталі.

2. Приступаємо до технологічних рішень:

2.1. Поставити на піч заливний жолоб,

Засипати у піч подрібнений феросиліцій для розкислення “заспокоєння” ванни, біля 1 тони на 500т. піч.

Засипати у піч вапно 1,5 тони для збереження основності шлаку близько 3,0.

Заливати чавун у піч порціями по 2…3 тони з кипячінням металу, після повного зливу чавуну дати металу добре прокипіти.

Відбирати постійно проби для заміру вмісту елементів, заміряти температуру для випуску металу згідно параметрів для цієї марки сталі.

Після випуску металу із печі виконати розкислення металу у ковші з коректуванням його остаточного хімічного складу розкислювачами.

Перед усім треба виконати заходи з охорони праці при виправленні непередбаченої виробничої ситуації.

Доповісти начальнику зміни про ситуацію і заходи, що Вами передбачені.

Пояснити причини виникнення ситуації при обговоренні у керівництва цеху.

3. Виконуємо розрахунок

Рахуємо: бракує вуглецю, посередньо повинен бути: (0,72 + 0,88): 2 = 0,80%.

бракує 0,80 - 0,62 = 0,18 %.

Потрібно залити у піч чавун, який містить 3,8 % вуглецю 25т. Тоді вміст вуглецю у металі: (500*0,62 + 25 *3,8): 525 = 0,77, що задовольняє рішення ситуації.

Визначаємо, на скільки збільшиться випуск сталі від завантаженого феросилі-

цію і залитого чавуну.

Для чого приймаємо хімічний склад марки сталі на випуску з печі, %.

С – 0,12 (на нижчому рівні)

Si – 0,00 (сліди)

Mn – 0,160

P – 0,015

S – 0,030

Прорахуємо окислення елементів з феросиліцію і чавуну, кг:

З феросиліцію: З чавуну:

C – 0,10 - 0,12 = -0,020 C – 3,8-0,12 = 3,680

Si – 46,0 - 0,0 = 46,000 Si – 0,8-0 = 0,800

Mn – 1,00 - 0,16 = 0,840 Mn – 0,5-0,16 = 0,340

P – 0,08 - 0,015 = 0,065 P – 0,15-0,015 = 0,135

Fe до FeO = 2,530 Fe до FeO = 2,530

до Fe₂O₃ = 0,470 до Fe₂O₃ = 0,470

Разом: = 49,885 Разом: = 7,955

Тоді переходить у метал (100% - % окислення елементів).

З феросиліцію:100-49,885=50,115%,

або з 1,0 т.феросиліцію переходить 0,501 т.

З чавуну: 100- 7,955=92,045%,

або з 25,0 т чавуну 25*92,045= 23,010 т.

Разом: 23,510 т.

Визначаємо витрати кисню: приймаємо з практичних даних, що при виконанні технологічних операцій за цих обставин, плавка затримується на 0,2 год., що потребує кисню:

0,2 * 3,5 тис. м³/год.= 0,7 тис. м³.

Таким чином, при виправленні плавки за непередбачених обставин одержали доповнений метал, але з дорогого чавуну, феросиліцію, вапна і кисню, що з головних показників підвищує собівартість додаткового металу.

Висновки: потрібно більш ретельно здійснювати шихтовку плавки, відхилення від оптимальної технології економічно невигідне.

4. Забезпечення вимог охорони праці під час виправлення непередбаченої ситуації, і проведення робіт при поданні мульдового складу і заливу чавуну у мартенівську піч.

Для забезпечення безпеки цих робіт майстер керується “Інструкцією з охорони праці у пічному прольоті мартенівського цеху“

Небезпечні і шкідливі фактори при виконанні цих робіт:

Залізничний транспорт

Робота завантажувальної машини

Можливі викиди металу і шлаку при завантаженні твердих розкислювачів і шлакоутворюючих матеріалів через відкрите вікно печі

Заливка чавуну у рідкий метал печі

Викиди полум’я, шкідливих газів і пилу у відкрите вікно при заливці чавуну

Збільшена небезпека вибуху при пошкодженні системи водяного охолодження печі, тому що у ванні печі знаходиться рідкий метал і механічні роботи виконуються при відкритому вікні.

Заходи майстра

Забезпечити відсутність зайвих людей у небезпечній зоні робочої площадки.

Особисто керувати всіма операціями по виправленню відхилень від технології

плавки.

Особисто перевірити тверді матеріали на відсутність вологи в них, а в разі

потреби, організувати їх сушіння.

Виконання небезпечних операцій доручити найбільш кваліфікованому

працівнику бригади печі,

Проконтролювати чітке виконання всіх вимог техніки безпеки у пічному

прольоті.

Заходи по виправленню ситуації, що склалася, погодити зі старшим майстром

зміни.

Додаток до практичної роботи№9

Варіант	Садка печі, т.	Марка сталі	Вміст вуглецю, %	Витрати кисню на продувку ванни, тис.м³/год
По розплавленню і згідно з інструкцією	У пробі по розплавленю	У готовій сталі	У чаву-ні, %
1.		15сп	0,72-0,88	0,68	0,12-0,19	4,1	3,4
		10сп	0,52-0,72	0,80	0,07-0,14	3,9	3,5
3.		20сп	0,72-0,90	1,00	0,17-0,24	4,0	3,3
		55сп	0,90-1,10	0,80	0,52-0,60	3,85	3,5
		4сп	0,90-1,10	1,20	0,18-0,27	3,95	3,3
		45сп	0,95-1,15	0,90	0,42-0,50	3,80	3,2
		5сп	0,85 – 1,05	1,15	0,28-0,37	3,9	3,6
			0,95 – 1,15	0,85	0,42-0,50	4,0	3,4
		20Г	0,70 – 0,80	0,90	0,17-0,24	4,1	3,5
		14Г2	0,65 – 0,85	0,55	0,12 –0,18	4,00	3,3
		16ГС	0,70 – 0,90	1,00	0,12 –0,18	3,90	3,4
		09Г2Д	0,60 – 0,80	0,50	н. б. 0,12	4,10	3,5
		2сп	0,60 – 0,80	0,90	0,09 –0,15	3,9	3,1
		10ХНД	0,60 – 0,80	0,50	н. б. 0,12	4,0	3,0
		09Г2С	0,60 - 0,80	1,00	н. б. 0,12	4,2	3,2
		14Г2	0,65 – 0,85	0,60	0,12 – 0,18	4,1	3,1
		12ГС	0,70 – 0,90	1,00	0,09 – 0,15	3,9	3,0
		15сп	0,72 – 0,80	0,70	0,12 – 0,19	4,0	3,2
		45сп	0,95-1,15	0,80	0,42-0,50	3,80	3,0-3,5
		55сп	0,90-1,10	0,60	0,52-0,60	3,85	3,0-3,5
		4сп	0,90-1,10	1,30	0,18-0,27	3,95	3,0-3,5
		20Г	0,70 – 0,80	0,90	0,17-0,24	3,7	3,6
		5сп	0,85 – 1,05	1,10	0,28-0,37	3,8	3,4
			0,95 – 1,15	0,85	0,42-0,50	4,0	3,5
		10ХНД	0,60 – 0,80	0,50	н. б. 0,12	4,2	3,0
		09Г2С	0,60 - 0,80	0,90	н. б. 0,12	3,9	3,1
		2сп	0,60 – 0,80	0,95	0,09 –0,15	4,1	3,2