Thiết bị luyện thép

Định nghĩa luyện thép: sử dụng phương pháp oxy hóa để loại bỏ tạp chất trong gang và thép phế liệu, thêm một lượng nguyên tố hợp kim thích hợp để trở thành loại thép có độ bền, độ dẻo dai cao hoặc các tính chất đặc biệt khác, quá trình này được gọi là "luyện thép".

 

Ý nghĩa của 2.0%C trong sơ đồ pha sắt-cacbon đối với hợp kim sắt-cacbon có hàm lượng cacbon Nhỏ hơn hoặc bằng 2.0%. Nhiệt độ cao: austenite, hiệu suất xử lý nhiệt tốt; Nhiệt độ phòng: chủ yếu là ngọc trai.

 

Tại sao lại sản xuất thép: Gang không được phổ biến rộng rãi. Hàm lượng carbon cao: không có austenite ở nhiệt độ cao; Hiệu suất kém: cứng và giòn, độ dẻo dai kém, hiệu suất hàn kém, không thể xử lý; Nhiều tạp chất: S, P, hàm lượng tạp chất cao.

 

Các nguyên tố thông dụng trong thép: 5 nguyên tố: C, Mn, S, P, Si (bắt buộc). Các nguyên tố khác: V, Cr, Ni, Ti, Cu,… (theo mác thép). Lý do tồn tại: ① hạn chế của quá trình: S và P không thể loại bỏ hoàn toàn; ② Cặn nguyên liệu: thép phế liệu Cu, Zn; ③ Cải thiện hiệu suất: Mn cải thiện sức mạnh Al tinh luyện hạt. Nội dung phần tử: ① Yêu cầu tiêu chuẩn quốc gia: GB; ② Tiêu chuẩn doanh nghiệp: doanh nghiệp tự quyết định; ③ Tiêu chuẩn quốc gia khác: SWRCH82B (Nhật Bản).

 

 

 

 

Trộn sắt nóng chảy với thép phế liệu, đổ vào máy chuyển rồi thổi oxy, nhiệt độ lò tăng lên khoảng 1600 độ, phản ứng trong lò rất dữ dội, giống như núi lửa phun trào, cacbon và các tạp chất chính nhanh chóng bị đốt cháy (mangan và silicon trong sắt nóng chảy bị oxy hóa, và carbon trong sắt nóng chảy cũng bị oxy hóa thành carbon dioxide). Toàn bộ quá trình chỉ khoảng 30 phút và không cần thêm nhiên liệu nữa, bạn có thể xâu chuỗi một lò thép, thậm chí là "thép năng lượng âm" bằng phương pháp thép này, chất lượng có thể so sánh với thép lò lộ thiên, thời gian yêu cầu chỉ bằng 1/10 lò hở nên hiệu quả rất cao. Sản xuất thép chuyển đổi đã trở thành quy trình chính của sản xuất thép hiện đại. Chất lượng của sản phẩm được cải thiện hơn nữa sau khi bổ sung thêm quá trình tinh chế ngoài lò.

 

1. Đặc điểm chính của sản xuất luyện thép an toàn

Sắt chứa C, S, P và các tạp chất khác, ảnh hưởng đến độ bền, độ giòn của sắt,… Cần phải nung lại sắt để loại bỏ các tạp chất trên và thêm Si, Mn, v.v. để điều chỉnh thành phần của nó. Quá trình nấu chảy lại sắt nóng chảy để điều chỉnh thành phần của nó được gọi là luyện thép.

Nguyên liệu chính để sản xuất thép là sắt nóng chảy hoặc gang có hàm lượng cacbon cao và sắt vụn. Để loại bỏ tạp chất khỏi sắt nóng chảy, các chất oxy hóa, chất khử oxy và vật liệu xỉ cũng như hợp kim sắt và các vật liệu khác được thêm vào sắt nóng chảy để điều chỉnh thành phần của thép. Sau khi sắt hoặc gang có hàm lượng carbon cao được thêm vào lò luyện thép, các tạp chất trong nước sắt sẽ bị oxy hóa và loại bỏ thông qua các quá trình thổi oxy, thêm quặng và loại bỏ carbon, và cuối cùng là hợp kim được thêm vào để tiến hành hợp kim hóa. , từ đó thu được thép. Có ba loại lò luyện thép: lò phẳng, lò chuyển đổi và lò điện. Phương pháp luyện thép lò phẳng đã dần bị loại bỏ do tiêu thụ năng lượng cao và môi trường làm việc kém. Luyện thép lò phẳng là đưa sắt đầu tiên vào lò trộn làm nóng trước, thép phế liệu vào lò chuyển hoặc lò phẳng, sau đó là lò trộn sắt nhiệt độ cao vào lò chuyển hoặc lò phẳng với xe trộn sắt, nấu chảy và gia nhiệt, khi nhiệt độ thích hợp, bước vào thời kỳ oxy hóa. Luyện thép lò điện là trong thép lò điện đều thêm phế liệu nguội, sau một thời gian dài nóng chảy và nóng lên, rồi chuyển sang giai đoạn oxy hóa.

 

(1) Quá trình nóng chảy. Sắt và phế liệu chứa C, Mn, Si, P, S và các tạp chất khác, trong quá trình nóng chảy ở nhiệt độ thấp, C, Si, P, S bị oxy hóa, ngay cả khi tạp chất ở trạng thái đơn hình thành trạng thái hóa tổng hợp của tạp chất nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ tạp chất ở giai đoạn sau. Oxy đến từ rỉ sét trong điện tích (thành phần của Fe2O3-2H2O), oxit sắt, quặng sắt bổ sung, cũng như oxy trong không khí và oxy thổi. Quá trình oxy hóa các tạp chất khác nhau diễn ra giữa bề mặt tiếp xúc của xỉ và thép.

(2) Quá trình oxy hóa. Quá trình oxy hóa là phản ứng khử cacbon, khử phospho, khử khí và loại bỏ tạp chất diễn ra ở nhiệt độ cao.

(3) Khử oxy, khử lưu huỳnh và sản xuất thép. Khi kết thúc quá trình oxy hóa, thép có chứa một lượng lớn oxy dư thừa, bằng cách thêm các hợp kim sắt hoặc hợp kim đa nguyên tố dạng cục hoặc dạng bột vào thép lỏng để loại bỏ lượng oxy dư thừa trong thép lỏng, dẫn đến khí CO độc hại được thải ra cùng lò. khí và xỉ thu được có thể được khử lưu huỳnh thêm, tức là xỉ và thép được trộn mạnh với quá trình rửa để tăng phản ứng khử lưu huỳnh trong quá trình xả thép cuối cùng.

(4) Tinh chế bên ngoài lò. Thép được luyện từ lò luyện thép có chứa một lượng nhỏ khí và tạp chất, thông thường thép được bơm vào gói tinh luyện, thổi argon, khử khí, tinh luyện bằng muôi và các quy trình khác để có được thép nguyên chất hơn.

(5) Đúc. Từ lò luyện thép hoặc lò luyện thép ra khỏi thép nguyên chất, khi nhiệt độ thích hợp thì thành phần hóa học sau thép sẽ được điều chỉnh phù hợp. Thép thông qua gói thép đưa vào khuôn phôi hoặc máy đúc liên tục, nghĩa là để lấy phôi hoặc phôi đúc liên tục.

 

Đúc được chia thành hai cách: đúc khuôn và đúc liên tục. Đúc khuôn cũng được chia thành phương pháp đúc trên và phương pháp đúc dưới. Về phương pháp đúc là thép từ muôi qua khuôn đúc miệng trên trực tiếp vào khuôn để tạo thành phôi. Phương pháp phun dưới là đổ thép trong muôi vào ống phun, chảy gạch thép, thép từ khuôn phôi vào khuôn từ miệng dưới. Thép đông đặc trong khuôn để lấy phôi. Phôi thép qua nắp khử cách nhiệt vào máy cán của lò nung nhiệt đều, sau đó khuôn phôi và các khuôn khác được vận chuyển trở lại nhà máy thép cho toàn bộ công việc khuôn.

 

Đúc liên tục là thép từ gáo đổ vào gói trung gian, sau đó đổ vào máy làm sạch. Thép được kéo ra khỏi thiết bị kết tinh bằng máy kéo phôi ở một tốc độ nhất định thông qua quá trình làm mát, sau lần làm mát thứ hai và làm mát cưỡng bức, được làm nguội hoàn toàn, cắt thành phôi đúc liên tục có kích thước nhất định và cuối cùng được gửi đến xưởng cán .

 

2. Công nghệ an toàn chính trong sản xuất thép

(1) Phòng chống cháy nổ ống khuỷu hoặc ống giảm tốc. Súng oxy ở phần trên của ống oxy bị uốn cong hoặc giảm tốc do tốc độ dòng chảy, mất điện trở cục bộ, chẳng hạn như xỉ trong đường ống hoặc tẩy dầu mỡ không sạch, dễ tạo ra độ tinh khiết cao, áp suất cao, cao- tốc độ đốt cháy oxy. Cần được cải thiện thông qua thiết kế, ngăn chặn các khúc cua sắc nét, làm chậm tốc độ dòng chảy, thổi thường xuyên, làm sạch bộ lọc, tẩy dầu mỡ hoàn hảo và các biện pháp khác để tránh tai nạn.

(2) Phòng ngừa và kiểm soát các tai nạn do tôi luyện và đốt cháy. Oxy áp suất thấp dẫn đến ống oxy áp suất âm, vòi phun oxy bị tắc, dễ bị khí bể tan chảy ở nhiệt độ cao do phản ứng ngược của bể chứa, tai nạn nổ. Vì vậy, áp suất oxy cần được theo dõi chặt chẽ. Nhiều lò có oxy, đừng vội sử dụng oxy, để không gây ra phản ứng ngược đường ống.

(3) Phòng chống cháy nổ bằng hơi nước. Do lỗi vận hành do súng oxy không thể quay trở lại nước nên súng oxy đã tích tụ nước trong bể nóng chảy bốc hơi ở nhiệt độ cao, ngăn cản sự xâm nhập của nước áp suất cao. Khi áp suất hơi bên trong súng oxy cao hơn giới hạn độ bền của thành súng sẽ nổ.

(4) mối nguy hiểm có thể xảy ra khi nổ mìn: nổ sóng địa chấn; sóng xung kích nổ; mối nguy hiểm do mảnh vụn và khối bay; tiếng ồn.

(5) biện pháp đối phó an toàn: Thứ nhất, nổ mìn phế liệu nặng. Thép phế liệu phải được thực hiện trong hố nổ ngầm, cường độ hố nổ phải lớn, có lỗ giảm áp, lỗ giảm áp xung quanh việc lập cột để chặn tường; thứ hai là phá bỏ nổ mìn lò, hạn chế lượng điện tích, kiểm soát năng lượng nổ; thứ ba là thực hiện các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát cần thiết.

 

3, Công nghệ chống cháy thép, sắt, xỉ

Nhiệt độ chất lỏng sắt, thép, xỉ rất cao, bức xạ nhiệt rất mạnh, dễ bắn tung tóe, cộng với nhiệt độ cao của thiết bị và môi trường, rất dễ gây tai nạn cháy nổ.

(1) bỏng và nguyên nhân của nó: rò rỉ thiết bị, chẳng hạn như lò luyện thép, bể thép, bể sắt, tràn lò trộn sắt; sắt, thép, xỉ lỏng tiếp xúc với các vụ nổ lý hóa và nổ thứ cấp xảy ra trong nước; đường ống hơi quá nhiệt đi qua chỗ rò rỉ hoặc lộ ra ngoài; thay đổi hướng ngọn lửa của lò sưởi phẳng và hướng khí thải ra khỏi khí nóng hoặc ngọn lửa; vi phạm quy trình vận hành.

(2) các biện pháp đối phó an toàn: kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên lò luyện thép, bồn chứa thép, bồn chứa sắt, lò trộn sắt và các thiết bị khác; nâng cao các quy định về an toàn, kỹ thuật và được thực thi nghiêm ngặt; cải thiện khả năng bảo vệ cá nhân; dễ bị rò rỉ mặt bích, van cần được thay thế thường xuyên.

 

4, Công nghệ an toàn vận hành nâng hạ nhà máy sản xuất thép

Quá trình luyện thép đòi hỏi nguyên liệu thô, bán thành phẩm, thành phẩm cần có thiết bị nâng hạ và đầu máy để vận chuyển, trong quá trình vận chuyển có rất nhiều yếu tố nguy hiểm.

(1) có nguy hiểm: nâng vật rơi bị thương; các vật nâng va chạm vào nhau; nghiêng sắt thép bị thương; xe cộ đâm vào người.

(2) Biện pháp đảm bảo an toàn: xem xét đủ không gian khi thiết kế nhà máy; đổi mới trang thiết bị và tăng cường công tác bảo trì; nâng cao trình độ hoạt động của người lao động; và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định sản xuất an toàn.

 

5, Biện pháp và công nghệ phòng ngừa tai nạn sản xuất thép

(1) Yêu cầu an toàn của phòng sản xuất thép. Nên xem xét kết cấu phòng máy luyện thép có thể chịu được bức xạ nhiệt độ cao; có đủ độ bền và độ cứng, có thể chịu được muôi thép, muôi sắt, thỏi và phôi, chẳng hạn như tải trọng và va chạm mà không bị biến dạng; môi trường hoạt động rộng rãi, thông gió và chiếu sáng tốt, thuận lợi cho việc tản nhiệt và thải khói, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu an toàn khi vận hành nhân sự.

(2) Các biện pháp an toàn chống cháy nổ. Thép, sắt nóng chảy, xỉ thép và xỉ ở đáy lò luyện thép là những vật liệu nóng chảy ở nhiệt độ cao, khi tiếp xúc với nước sẽ phát nổ. Khi 1 kg nước biến hoàn toàn thành hơi nước, thể tích của nó tăng lên khoảng 1500 lần thì lực hủy diệt rất lớn. Nhà máy thép do vật liệu nóng chảy tiếp xúc với tình huống nổ nước là: lò chuyển, súng oxy lò, mui chuyển đổi, máy đúc liên tục kết tinh, rò rỉ nước làm mát áp suất cao và trung bình, sự xâm nhập của vật liệu nóng chảy và nổ; lò luyện thép, lò luyện, các bộ phận làm mát bằng nước kết tinh đúc liên tục do sự tắc nghẽn của nước trở lại, dẫn đến nhiệt tiếp tục do vụ nổ; lò luyện thép, bồn chứa thép, bồn sắt, bồn chứa, can xỉ trung gian rò rỉ thép, rò rỉ xỉ và đổ nổ; đến các bể thép ướt, bể sắt, bể trung gian, bể xỉ chứa đầy thép, sắt, xỉ lỏng nổ; có hố chứa chất thải ướt và nước, hố, hố xỉ trong bể nóng, có xỉ, xỉ nổ do nổ; vào lò luyện thép để bổ sung vật liệu ướt do vụ nổ; rò rỉ hệ thống đúc thép và tiếp xúc với mặt đất ẩm ướt với vụ nổ. Biện pháp chính để ngăn chặn sự nổ của vật liệu nóng chảy khi tiếp xúc với nước là đảm bảo cung cấp nước an toàn cho hệ thống nước làm mát, chất lượng nước phải tinh khiết, không bị rò rỉ; vật liệu, thùng chứa, nơi làm việc phải khô ráo.

Chú phổ biến: thiết bị luyện thép, nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy thiết bị luyện thép Trung Quốc