Определение и анализ технико-экономических показателей кислородно-конвертерной плавки с комбинированным дутьем при производстве стали м

  Соотношение между количеством водорода (азота), растворенного в металле, и давлением водорода в газовой фазе определяется выражением

  При помещении металла в вакуумную  камеру давление водорода (азота) в  газовой фазе уменьшается, и он начинает удаляться из металла. Вакуум является очень эффективным средством уменьшения содержания газа в металле.

  Азот  интенсивно переходит в металл при  кислородно-конвертерной плавке в зоне контакта кислородной струи с  металлом при продувке ванны кислородом. На растворимость азота влияет состав металла. Примеси, образующие прочные нитриды (хром, марганец, ванадий, титан, алюминий, церий и другие редкоземельные металлы), повышают растворимость азота в стали; примеси, не образующие нитридов (углерод, фосфор) или образующие непрочные нитриды (кремний), но сами вступающие с железом в химическое взаимодействие, заметно снижают растворимость азота.

  Размеры частиц азота, растворенного в металле, гораздо больше размеров частиц водорода, скорость диффузии в металле у  них меньше. Даже в вакуумных печах удаление азота происходит весьма медленно.

  Для успешного удаления азота и водорода из стали до приемлемой величины в  вакууматоре требуется создать  определенное давление. Рассчитаем, какое давление должно быть в ваккуматоре, чтобы получить данную концентрацию азота и водорода.

Где Т  – температура выпуска стали (1923К)

  Принимаю, что нужное содержание азота и  водорода соответственно равны:

  Вывод: сталь  необходимо вакуумировать с разрежением  100,36Па.

  Анализ

  Сталь 35Г является высококачественной. Поэтому обязательно нужно ровести операцию удаления газов. Основное внимание стоит обратить на водород. Вследствие этого возрастает хрупкость металла, снижается его пластичность. Значит, посредством вакуумирования следует снизить содержание водорода до минимума. Для того, чтобы достигнуть концентрации водорода 0,0002% в стали, парциальное давление водорода должно составлять 100,36 Па. Если давление в вакууматоре будет меньше или равно этому значению, водород начнет активно выходить из металла. В себестоимости стали расходы на дегазацию путем вакуумирования учтены в разделе «5. Вакуумирование», и она составила около 4,12% от полной себестоимости.

  4. Составление калькуляции  себестоимости 1т стали марки 35Г

  Общие выводы

  Себестоимость одной тонны конвертерной стали  35Г составила 7217,973 руб в ценах 2007 года. В основном большую часть себестоимости (90,2523% за вычетом отходов) составила стоимость металлошихты. Стоимость ферросплавов составила 8,87%.Для снижения себестоимости необходимо уменьшить угар ферросплавов и повысить процентное содержание элемента в сплаве. Сравнивая стоимость чугуна и лома можно увидеть экономическую важность повышения доли лома в шихте и соответственно снижение доли дорогостоящего чугуна. Десульфурация составила 1,4%, дегазация — 4,12%. Энергозатраты составили 2,9%.

Способы снижения  себестоимости стали:

1. увеличение расхода чугуна;
2. изменение химического состава чугуна;
3. применение дополнительных теплоносителей;
4. уменьшение тепловых потерь при транспортировке чугуна.

  Список  использованной литературы 

  1. Лекции по курсу «Металлургия стали» Григорьева В.П.

  2. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. «Общая металлургия» М.: Металлургия 2000

  3. Пособие №1109 Нечкин Ю.М. М.: МИСиС

  4. Выплавка и внепечная обработка конвертерной стали - Технологическая инструкция Череповец 1992