Помощь студентам в учебе
Разработка технологического цикла производства стали марки 10Г2С1
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
1.1 Описание стали 10Г2С1 10
1.2 Назначение выплавляемой стали 10Г2С1 12
1.3 Технологическая схема производства стали 10Г2С1 12
1.4 Выбор оборудования для выплавки 25
1.5 Сырьевые материалы, необходимые для выплавки 35
1.6 Контроль качества продукции 36
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 37
2.1. Материальный баланс плавки 37
2.2. Тепловой баланс печи 76
3 ВОЗМОЖНЫЕ ДЕФЕКТЫ КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА ПРОИЗВОДСТВА 85
3.1. Общие сведения о дефектах конечного продукта производства 85
3.2. Виды дефектов сталеплавильного происхождения 85
3.3. Местное охрупчивание 87
4 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА ПОДОБНОЙ ПРОДУКЦИИ 89
5 ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА 91
6 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 92
6.1 Общие требования охраны труда 92
6.2 Анализ опасных производственных факторов 94
6.3 Анализ вредных производственных факторов 95
6.4 Влияние параметров микроклимата производственного цеха на самочувствие
человека 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
1.1 Описание стали 10Г2С1 10
1.2 Назначение выплавляемой стали 10Г2С1 12
1.3 Технологическая схема производства стали 10Г2С1 12
1.4 Выбор оборудования для выплавки 25
1.5 Сырьевые материалы, необходимые для выплавки 35
1.6 Контроль качества продукции 36
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 37
2.1. Материальный баланс плавки 37
2.2. Тепловой баланс печи 76
3 ВОЗМОЖНЫЕ ДЕФЕКТЫ КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА ПРОИЗВОДСТВА 85
3.1. Общие сведения о дефектах конечного продукта производства 85
3.2. Виды дефектов сталеплавильного происхождения 85
3.3. Местное охрупчивание 87
4 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА ПОДОБНОЙ ПРОДУКЦИИ 89
5 ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА 91
6 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 92
6.1 Общие требования охраны труда 92
6.2 Анализ опасных производственных факторов 94
6.3 Анализ вредных производственных факторов 95
6.4 Влияние параметров микроклимата производственного цеха на самочувствие
человека 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
Большое количество металлургических предприятий России были построены в начале прошлого века. Оборудование, которое использовали для строительства заводов и комбинатов, находилось на пике отечественных и зарубежных разработок. В наше время оборудование, которое применяют на многих металлургических предприятиях, не позволяет получать сталь требуемого качества и количества, что определяет отечественные позиции на мировом рынке производства стали и сплавов. Поэтому сейчас особо остро стоит проблема реконструкции и модернизации отечественных предприятий черной металлургии.
Развитие машиностроения и строительной индустрии, создание автоматизированных процессов металлообработки, необходимость снижения ресурсов на производство черных металлов потребовали от металлургов принципиально пересмотреть взгляды на технологию выплавки стали. Совокупность новых технологических приемов в общем виде сводится к получению стали, чистой по неметаллическим включениям и примесным элементам, ухудшающим регламентируемые свойства металлопродукции, с минимальными колебаниями для заданной марки стали химического состава в пределах одного слитка, одной плавки и от плавки к плавке. При этом должны быть гарантированы соответствующая микроструктура и бездефектная поверхность заготовки. Решение такой, технологически сложной совокупности задач возможно различными путями, выбор которых ограничивается необходимостью обеспечения минимальных издержек производства. В настоящее время высокий уровень качества стали многих марок достигается в основном в результате технологических операций, производимых в ковше [11, с. 63].
В данной области технологии за последние четыре десятилетия произошли существенные изменения, которые революционизировали не только практику сталеварения, но и повлияли на формирование многих теоретических представлений.
Можно считать, что зарождением внепечной обработки металла явилось применение частичного раскисления металла в ковше с целью не только экономии ферросплавов, но и повышения качества стали, в частности, из-за уменьшения газов. Методы раскисления металла в ковше постоянно совершенствовались, и в настоящее время использование раскислителей с подачей их в плавильный агрегат является свидетельством отсталости техники и технологии сталеварения [9, с. 42].
Внепечное раскисление стали позволило снизить на 30-70 % расход
ферросплавов, для некоторых марок, улучшить качество, уменьшить колебания химического состава в пределах требований к одной и той же марке стали, улучшить работу по заказам. Некоторые затруднения по обеспечению равномерного распределения внесенных при раскислении элементов и температуры по объему ковша были успешно преодолены в случае продувки инертными газами.
Поэтому, было закономерным появление установки «ковш-печь», представляющей собой сталеразливочный ковш, оборудованный специальными устройствами для проведения нагрева металла до заданной температуры и обработки его различными порошкообразными материалами для рафинирования от нежелательных элементов, находящихся в растворе, и неметаллических включений, а также для раскисления и легирования. В этой технологии сконцентрированы ранее разработанные технологические операции (обработка стали инертными газами, раскисление и легирование в ковше, обработка металла порошкообразными материалами и т.д.), и в сочетании с дополнительным подогревом она стала довольно универсальной и эффективной для повышения качества стали, что особенно нужно при непрерывной разливке [21, с. 91].
Цель работы заключается в разработке технологического цикла производства марки стали 10Г2С1 в условиях предприятия ПАО «Ашинский металлургический завод».
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Описать марку стали марки 10Г2С1;
2. Рассмотреть назначение выплавляемой стали 10Г2С1;
3. Изучить технологию выплавки стали марки 10Г2С1;
4. Описать используемое оборудование для выплавки данной стали;
5. Рассмотреть сырьевые материалы, необходимые для выплавки;
6. Ознакомиться с порядком контроля качества продукции в ПАО «Ашинский металлургический завод»;
7. Рассчитать материальный баланс плавки и тепловой баланс печи;
8. Рассмотреть возможные дефекты конечного продукта производства, в частности местное охрупчивание;
9. Изучить зарубежный опыт производства подобной продукции;
10. Привести возможные направления модернизации производства;
11. Проанализировать опасные и вредные производственные факторы.
Данная тема выпускной квалификационной работы актуальна по сей день, так как сталь марки 10Г2С1 используют для трубопроводов, сосудов под давлением. Данные конструкции имеют широкое применение в жизни, изготавливают их из вышеупомянутой марки стали благодаря её свойствам, которые рассмотрены в работе.
Объект работы - сталь марки 10Г2С1.
Предмет работы - разработка технологического цикла производства марки стали 10Г2С1 в условиях предприятия ПАО «Ашинский металлургический завод».
Развитие машиностроения и строительной индустрии, создание автоматизированных процессов металлообработки, необходимость снижения ресурсов на производство черных металлов потребовали от металлургов принципиально пересмотреть взгляды на технологию выплавки стали. Совокупность новых технологических приемов в общем виде сводится к получению стали, чистой по неметаллическим включениям и примесным элементам, ухудшающим регламентируемые свойства металлопродукции, с минимальными колебаниями для заданной марки стали химического состава в пределах одного слитка, одной плавки и от плавки к плавке. При этом должны быть гарантированы соответствующая микроструктура и бездефектная поверхность заготовки. Решение такой, технологически сложной совокупности задач возможно различными путями, выбор которых ограничивается необходимостью обеспечения минимальных издержек производства. В настоящее время высокий уровень качества стали многих марок достигается в основном в результате технологических операций, производимых в ковше [11, с. 63].
В данной области технологии за последние четыре десятилетия произошли существенные изменения, которые революционизировали не только практику сталеварения, но и повлияли на формирование многих теоретических представлений.
Можно считать, что зарождением внепечной обработки металла явилось применение частичного раскисления металла в ковше с целью не только экономии ферросплавов, но и повышения качества стали, в частности, из-за уменьшения газов. Методы раскисления металла в ковше постоянно совершенствовались, и в настоящее время использование раскислителей с подачей их в плавильный агрегат является свидетельством отсталости техники и технологии сталеварения [9, с. 42].
Внепечное раскисление стали позволило снизить на 30-70 % расход
ферросплавов, для некоторых марок, улучшить качество, уменьшить колебания химического состава в пределах требований к одной и той же марке стали, улучшить работу по заказам. Некоторые затруднения по обеспечению равномерного распределения внесенных при раскислении элементов и температуры по объему ковша были успешно преодолены в случае продувки инертными газами.
Поэтому, было закономерным появление установки «ковш-печь», представляющей собой сталеразливочный ковш, оборудованный специальными устройствами для проведения нагрева металла до заданной температуры и обработки его различными порошкообразными материалами для рафинирования от нежелательных элементов, находящихся в растворе, и неметаллических включений, а также для раскисления и легирования. В этой технологии сконцентрированы ранее разработанные технологические операции (обработка стали инертными газами, раскисление и легирование в ковше, обработка металла порошкообразными материалами и т.д.), и в сочетании с дополнительным подогревом она стала довольно универсальной и эффективной для повышения качества стали, что особенно нужно при непрерывной разливке [21, с. 91].
Цель работы заключается в разработке технологического цикла производства марки стали 10Г2С1 в условиях предприятия ПАО «Ашинский металлургический завод».
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Описать марку стали марки 10Г2С1;
2. Рассмотреть назначение выплавляемой стали 10Г2С1;
3. Изучить технологию выплавки стали марки 10Г2С1;
4. Описать используемое оборудование для выплавки данной стали;
5. Рассмотреть сырьевые материалы, необходимые для выплавки;
6. Ознакомиться с порядком контроля качества продукции в ПАО «Ашинский металлургический завод»;
7. Рассчитать материальный баланс плавки и тепловой баланс печи;
8. Рассмотреть возможные дефекты конечного продукта производства, в частности местное охрупчивание;
9. Изучить зарубежный опыт производства подобной продукции;
10. Привести возможные направления модернизации производства;
11. Проанализировать опасные и вредные производственные факторы.
Данная тема выпускной квалификационной работы актуальна по сей день, так как сталь марки 10Г2С1 используют для трубопроводов, сосудов под давлением. Данные конструкции имеют широкое применение в жизни, изготавливают их из вышеупомянутой марки стали благодаря её свойствам, которые рассмотрены в работе.
Объект работы - сталь марки 10Г2С1.
Предмет работы - разработка технологического цикла производства марки стали 10Г2С1 в условиях предприятия ПАО «Ашинский металлургический завод».
В работе разработан технологический цикл производства стали марки 10Г2С1, который выглядит следующим образом:
1. Подготовка печи;
2. Заправка подины и откосов;
3. Подготовка скраповой бадьи (корзины);
4. Шихтовка плавки;
5. Плавление на ДСП;
6. Доводка плавки;
7. Подготовка к выпуску плавки;
8. Выпуск и подготовка к перезапуску;
9. Обработка стали на АКП;
10. Раскисление рафинирующего шлака и металла. Легирование стали;
11. Подготовка МНЛЗ к приёму жидкого металла;
12. Разливка;
13. Окончание разливки и резка металла на слябы.
Изучен химический состав, свойства и назначение данной марки стали. Сталь данной марки применяют для ответственных сооружений: мостов, газопроводов, частей паровых котлов, сосудов под давлением.
Произведён расчёт материального баланса плавки, невязка составила 0,22 %.
Так же были рассмотрены дефекты готовой продукции, в частности такой вид дефекта, как местное охрупчивание, а именно из-за чего данный дефект возникает, как его устранять и какие меры использовать для избегания его появления.
Приведены зарубежные аналоги стали марки 10Г2С1 стран Евросоюза, Германии и Болгарии. А также рассмотрена дуговая вакуумная печь.
В выпускной квалификационной работе предложено одно из возможных направлений модернизации производства в качестве внедрения автоматического роботизированного манипулятора, который способен измерять температуру, содержание кислорода и углерода, а также отбора образцов стали в электродуговых печах и печах-ковшах.
Была рассмотрена одна из важных частей металлургического производства: охрана труда и техника безопасности, в которой описаны обязанности работодателей и рабочих с целью свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труд
Особое внимание было уделено влиянию параметров микроклимата производственного цеха на самочувствие человека, так как на производстве немаловажным фактором является поддержание микроклимата.
1. Подготовка печи;
2. Заправка подины и откосов;
3. Подготовка скраповой бадьи (корзины);
4. Шихтовка плавки;
5. Плавление на ДСП;
6. Доводка плавки;
7. Подготовка к выпуску плавки;
8. Выпуск и подготовка к перезапуску;
9. Обработка стали на АКП;
10. Раскисление рафинирующего шлака и металла. Легирование стали;
11. Подготовка МНЛЗ к приёму жидкого металла;
12. Разливка;
13. Окончание разливки и резка металла на слябы.
Изучен химический состав, свойства и назначение данной марки стали. Сталь данной марки применяют для ответственных сооружений: мостов, газопроводов, частей паровых котлов, сосудов под давлением.
Произведён расчёт материального баланса плавки, невязка составила 0,22 %.
Так же были рассмотрены дефекты готовой продукции, в частности такой вид дефекта, как местное охрупчивание, а именно из-за чего данный дефект возникает, как его устранять и какие меры использовать для избегания его появления.
Приведены зарубежные аналоги стали марки 10Г2С1 стран Евросоюза, Германии и Болгарии. А также рассмотрена дуговая вакуумная печь.
В выпускной квалификационной работе предложено одно из возможных направлений модернизации производства в качестве внедрения автоматического роботизированного манипулятора, который способен измерять температуру, содержание кислорода и углерода, а также отбора образцов стали в электродуговых печах и печах-ковшах.
Была рассмотрена одна из важных частей металлургического производства: охрана труда и техника безопасности, в которой описаны обязанности работодателей и рабочих с целью свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труд
Особое внимание было уделено влиянию параметров микроклимата производственного цеха на самочувствие человека, так как на производстве немаловажным фактором является поддержание микроклимата.
