Giáo trình công nghệ và thiết bị luyện thép 10

Đầu tiên chất một lớp thép phế đệm dưới đáy lò để tránh va đập gây hỏng đáy lò khi cho liệu thỏi lớn vào. Tiếp theo cho gang thỏi vào khoảng 50%, sau đó chất một lớp thép phế lên trên. Khi bắt đầu nấu luyện, liệu chất gần đầy lò, hồ quang nằm gần nóc lò, chỉ dùng khoảng 50% công suất để tránh làm hỏng nóc lò. Sau khi liệu dưới điện cực nóng chảy, kim loại lỏng tập trung xuống đáy lò, xung quanh điện cực tạo thành hố (ta gọi giai đoạn này là giai...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình công nghệ và thiết bị luyện thép 10 Đầu tiên chất một lớp thép phế đệm dưới đáy lò để tránh va đập gây hỏng đáylò khi cho liệu thỏi lớn vào. Tiếp theo cho gang thỏi vào khoảng 50%, sau đó chất mộtlớp thép phế lên trên. Khi bắt đầu nấu luyện, liệu chất gần đầy lò, hồ quang nằm gần nóc lò, chỉ dùngkhoảng 50% công suất để tránh làm hỏng nóc lò. Sau khi liệu dưới điện cực nóngchảy, kim loại lỏng tập trung xuống đáy lò, xung quanh điện cực tạo thành hố (ta gọigiai đoạn này là giai đoạn đào hố), tăng công suất lò lên cực đại (Wmax) và tiếp tục điềuchỉnh điện cực đi xuống để duy trì hồ quang. Khi nước thép tập trung ở đáy lò dần dầndâng lên và điện cực xuống gần mặt nước thép, điều chỉnh điện cực đi lên theo tốc độdâng của mặt nước thép. Trong quá trình nấu chảy, liệu ở sát thành lò khó nóng chảyvì xa hồ quang, để tăng quá trình nóng chảy người ta có thể thổi khí oxy vào qua cácvòi phun bố trí quanh thân lò. Khi liệu rắn nóng chảy chỉ còn cục nhỏ nằm trong thép lỏng, cho thép phế vàovà tiếp tục nấu chảy, không nên cho thép phế vào khi liệu đã nóng chảy hoàn toàn, vìnhư vậy dễ gây bắn tóe kim loại lỏng gây nguy hiểm. Trong giai đoạn này, nhiệt tiêu tốn lớn, để nấu chảy nhanh cần phải dùng côngsuất lò lớn, kết hợp thổi thêm oxy. Cuối giai đoạn nấu chảy lấy mẫu phân tích thànhphần hóa học (chủ yếu là phân tích cacbon và phôtpho).b) Giai đoạn oxy hóa Trong giai đoạn này xảy ra các phản ứng oxy hóa các nguyên tố C, Si, Mn, P, S,đồng thời tiến hành khử khí và tạp chất phi kim. Do các phản ứng oxy hóa toả nhiệtnên công suất lò giai đoạn này không cần lớn (chỉ cần khoảng 50% Wmax). Trong giaiđoạn này Si bị khử đầu tiên, khi Si chỉ còn ∼0,02% thì Mn bắt đầu bị khử. Trong giaiđoạn nấu chảy, Mn bị đốt cháy khoảng 50%, sau giai đoạn oxy hóa tiếp tục bị đốt cháycòn lại ∼0,2%. Để khử P độ kiềm (B) phải cao, hàm lượng (FeO) cao và nhiệt độ (T) thấp. Khikhử S độ kiềm phải cao, nhưng hàm lượng FeO trong xỉ càng thấp càng tốt và nhiệt độphải cao. - 59 - Trong giai đoạn oxy hoá cầm đảm bảo [C], [P] và nhiệt độ đạt yêu cầu. Đối với[S] trong giai đoạn này ít quan tâm nhưng cuối giai đoạn cũng phải xác định [S] đểchuẩn bị cho giai đoạn xử lý tiếp theo.c) Giai đoạn hoàn nguyên Giai đoạn hoàn nguyên chỉ duy nhất luyện trong lò điện hồ quang mới có còntrong các lò khác không có. Mục đích của giai đoạn này là khử [S] nếu cần, sau đó khử[O] và hợp kim hoá, đồng thời nâng nhiệt độ thép lỏng. Khử oxy bằng phương pháp khuếch tán: đầu tiên tiến hành cào bỏ xỉ oxy hóa,sau đó tiến hành tạo xỉ hoàn nguyên, thành phần gồm vôi (CaO) và chất trợ dung(CaF2) và bột than, khi đó độ kiềm của xỉ tăng, hàm lượng (FeO) giảm xuống, lượngdùng chất tạo xỉ khoảng 4 ÷ 7%. Vôi làm tăng độ kiềm của xỉ. Chất trợ dung CaF2 làm giảm nhiệt độ nóng chảy của CaO. (FeO) + C = (Fe) ↓ +{CO} ↑ Bột than: Lúc này khử [S] rất tốt vì B tăng, (FeO) giảm và nhiệt độ cao. Thực tế trong giai đoạn này, hàm lượng khí [H], [N] vẫn còn do dòng hồ quangđưa vào. Khi đưa bột than vào cần tránh chổ dòng hồ quang, vì khi gặp dòng hồ quang: CaO + 2C ⎯Tcao → CaC + CO ↑ ⎯⎯ FeO + CaC = (Fe) + (CaO) + CO ↑ Cuối giai đoạn hoàn nguyên cho Si và Mn vào để đạt hàm lượng yêu cầu củamác thép. Q[C 1 − C 2 ] PFe − Mn = %Mn (Fe − Mn )Trong đó: C1 : hàm lượng cần có trong thép. C2: hàm lượng còn lại trong thép lỏng trước khi cho ferô vào. Sau khi ra thép, chờ lắng 3 ÷ 5 phút, đồng thời để tạp chất nổi lên và tăng sựđồng đều thành phần mới tiến hành rót khuôn. - 60 - Đối với quy trình luyện thép hiện đại trong lò điện siêu công suất và đúc liêntục, giai đoạn nấu luyện thường rút xuống dưới một giờ, lò điện chỉ làm hai nhiệm vụnấu chảy và oxy hóa, còn tinh luyện, khử [O], khử tạp chất, khử khí và hợp kim hoátiến hành ngoài lò.4.3.3. Tinh luyện ngoài lò Tinh luyện ngoài lò có thể tiến hành bằng phương pháp chân không xỉ hoặc thổikhí (xáo trộn). Dưới đây trình bày phương pháp tinh luyện bằng thổi khí là phươngpháp phổ biến trong công nghệ luyện thép hiện đại, đó là tinh luyện bằng lò LF (LadleFurnace). Sơ đồ cấu tạo lò LF trình bày trên hình 4.9. 9 8 1 B 2 A D C 3 ...