تحقیق در مورد کوره پاتیلی
فرمت فایل:(word) تعداد صفحات:16 صفحه
بخشی از متن:
کوره پاتیلی
1ـ مقدمه
متالورژي پاتيلي يا متالورژي ثانويه در فولاد سازي، به بخشي از وظايف فرآيند فولاد سازي اعم از تصفيه فولاد از لحاظ اكسيژن زدايي، گوگردزدايي و توليد فولاد با تركيب شيميايي دقيق گفته ميشود كه در كوره پاتيلي انجام مي‌گيرد. به عبارت ديگر ذوب كردن قراضه، فسفرزدايي و عمليات اكسيداسيون در EAF و گوگردزدايي، اكسيژن زدايي، آلياژ سازي و تميز نمودن فولاد و عمليات احيايي در LF انجام ميشود.
مرحله ذوب و اكسايش در EAF
مرحله فولادسازي و احيايي در LF
1- ذوب قراضه
5- سرباره سازي
2- سرباره سازي
6- گوگرد زدايي
3- فسفر زدايي
7- اكسيژن زدايي
4- كربن زدايي
8- آلياژ سازي
9- حذف آخالها و تميز نمودن فولاد
* پس به طور كلي مجموعه‌ايي از فرآيند فولاد سازي كه در كوره پاتيلي انجام ميشود را متالورژي ثانويه مي‌گوييم.
در دهه‌‌هاي اخير براي افزايش بهره‌وري انرژي مصرف حداقل فروآلياژها، كاهش هزينه، همچنين توليد محصولات فولادي با تركيب شيميايي دقيق و خواص مكانيكي بهبود يافته، تجهيز LF به نحو بسيار مطلوبي بكار گرفته شده است.
* علل نصب و بكارگيري LF درفولاد سازي را مي‌توان به صورت ذيل دسته بندي نمود:
1-1) عمليات متالورژي ثانويه به راحتي صورت مي گيرد. به طور مثال گوگرد زدايي در LF به جهت وجود اتمسفر احيايي سريع و به ميزان زياد قابل دسترسي مي‌باشد.
2-1) فرايندهاي توليد محصولات فولادي يكنواخت، دلخواه و مطمئن انجام مي‌گيرد.
3-1) آناليز محصولات فولادي با دقت و صحت بالا براي ريخته‌گري ارسال ميشود.
4-1) فرآيندهاي ريخته‌گري مداوم بهبود مي‌يابد به طور مثال براي افزايش پاتيل روپاتيل Sequence Casting موارد زير مورد توجه مي‌باشد:
الف) تانديش و نازل به اندازه كافي داغ شود و حرارت آن بالاي 1000-1100oC باشد.
ب) حرارت مذاب پاتيل در تمامي شارژها مي‌تواند يكنواخت و دلخواه تعيين شود.
ج) تمامي اصول مورد نياز ارسال ذوب به ريخته‌گري اعم از درجه حرارت، آناليز وزمان تحت كنترل مي‌باشد.
د) مذاب عاري از آخالهاي مخرب در حين ريخته‌گري و نورد خواهد بود.
هـ) اكسيدهاي ايجاد شده مي‌تواند در حد قابل قبول كنترل گردد.
5-1) مواد مصرفي در كوره به علت عدم اكسايش مجدد كاهش مي‌يابد.
6-1) دستيابي و حصول فولادهاي تمييز و عاري از آخالهاي اكسيدي ممكن ميشود.
7-1) كاهش زمان عمليات ذوب در EAF و پايين آمدن درجه حرارت تخليه مذاب
8-1) افزايش بهره‌وري در تمامي مراحل توليد از EAF تا CCM
الف) كاهش زمان ذوب
ب) كاهش مصرف مواد اوليه
ج) كاهش مصرف مواد نسوز
د) كاهش مصرف الكترود
هـ) كاهش مصرف انرژي
و) بالا رفتن كيفيت كار در ريخته‌گري
ز) بالا رفتن كيفيت محصول
9-1) در كوره پاتيلي مهمترين مسئله‌ايي كه قابل توجه مي‌باشد حصول راحت كاهش گوگرد در مقادير پايين مي‌باشد.
10-1) از ديگر نقشهاي مهم LF در فولاد سازي اين است كه همچون يك ضربه‌گير (بافر) و يا نگهدارنده مذاب بين كوره و ريخته‌گري عمل مي‌كند.
2ـ تجهيزات LF و اطلاعات فني
الف) پاتيل Ladle
ب) مكانيزم گرم كردن با الكترود (قوس زدن) Arc Heating
ج) واگن حمل پاتيل Ladle Car
د) سرپوش آبگرد Water cooled roof
هـ) سيستم جمع اوري گرد و غبار Dust collection system
و) توپي متخلخل دمش ازت (پرس پلاگ) Porous Plug
اطلاعات فني تجهيزات LF
الف) نوع: كوره پاتيلي LF
ب) ظرفيت پذيرش مذاب: 60 ton
ج) مجموع ظرفيت مذاب: 70 ton
د) ظرفيت ترانس: 25 MVA
سازه بالا برنده الكترودها
الف) ارتفاع بالا رفتن الكتورد 2100 mm
ب) سرعت بالا و پايين آمدن الكترود
- كنترل اتوماتيك 60 mm/ sec
- كنترل دستي 80-100 mm/sec
سازه نگه دارنده الكترود
الف) قطر الكترود: 356 mm
ب) روش بسته شدن الكترود: فنري clamping
ج) روش آزاد كردن الكترود: توسط سيلندر هيدروليكي
سرپوش كوره
الف) طراحي سرپوش:طرح لوله ـ لوله
ب) مقدار بالا رفتن سرپوش: 400 mm
ج) سرعت بالا رفتن سرپوش: 50 mm/sec هيدروليك
الف) فشار عملياتي 140 bar
ب) سيال هيدروليكي water glycol سيستم آبگرد
الف) فشار عملياتي آب: حداقل 4.5 bar
ب) ميزان مصرف آب
- سرپوش 100 m3/h
- بازوهاي الكترود 75 m3/h
- سيستم HC (تجهيزات ترانس) 99 m3/h
- ترانس 30 m3/h
- هيدروليك 10 m3/h
مجموع: 314 m3/h 3ـ فرآيند گرم كردن Heating Process
هنگامي كه مذاب با حداقل درجه حرارت ممكن از EAF تخليه ميشود با توجه به افزايش مواد آلياژي، زمان حمل از EAF به LF و زمان انتظار در واحد LF تا آمادگي واحد ريخته‌گري براي دريافت شارژ، درجه حرارت مذاب پاتيل افت مي‌كند به عبارت كلي به دلايل مشروح ذيل عمليات گرم كردن به عنوان يكي از وظايف مهم LF صورت مي گيرد:
الف) افت دماي ناشي از زمان انتظار
ب) ايجاد سرباره سيال و مناسب
ج) افزودن فروآلياژها كه عمدتاً گرماگير مي‌باشند مانند FeMn ، FeSiMn و FeCr اما FeS i 75% گرما زا مي‌باشد.
د) همزدن گازي خود باعث افت درجه حرارت مذاب ميشود به دليل اينكه گاز با دماي 25oC وارد ميشود و با دماي 800 oC خارج ميشود.
هـ) سرباره گيري باعث افت حرارت مذاب ميشود.
و) پاتيل روپاتيل كه نياز است پاتيل گرم شده و به موقع به ريخته‌گري ارسال شود.
ز) و همچنين توفقات غيرقابل پيش بيني در ريخته‌گري و LF پس از تخليه مذاب از EAF سبب افت درجه حرارت مذاب ميشود.
بنابراين به دلايل فوق عمليات گرم كردن انجام ميشود.
اصول گرم كردن
الف) زمان گرم كردن در LF بايد حداقل باشد
ب) درجه حرارت مذاب ورودي به LF مطابق دستور العمل باشد.
ج) درجه حرارت تخليه كوره به پاتيل بايد تحت كنترل باشد.
د) LF را بايد با حداكثر تپ مجاز گرم كرد وقوس را قطع نمود، گرم نگه داشتن با قوس پايين اشتباه مي‌باشد.
و) بايد پايينتر از 0.8 تنظيم شود. اگر روي 0.9 تنظيم شود توان Reactive زياد شده و ترانس داغ مي‌كند.
و) برق LF هميشه بايستي با ولتاژ پايين و جريان بالا مورداستفاده قرار گيرد.
ز) گرم كردن هميشه بايستي همراه با همزدن باشد
توان واقعي P=V.I.COSQ
توان ظاهري R=u.I
ولتاژ: V جريان: I ضريب توان: گرم كردن با قوس مخفي
گرم كردن بايد در شرايط مخفي Sub merged arc Heating و دورن يك لايه سرباره پفكي ويژه تصفيه فولاد صورت پذيرد گرم كردن با قوس مخفي فوايد و مزاياي زيادي به شرح ذيل دارد:
الف) قوس مخفي از خوردگي وسايش نسوز در منطقه خط سرباره پاتيل جلوگيري كرده و از جداره محافظت مي‌كند (Protection of Lining)
ب) بازده توان الكتريكي يا راندمان گرم كردن عالي مي‌باشد (high electric power efficience is excellent)
ج) ثبات و پايداري جريان ورودي را سبب ميشود به عبارتي قوس پايدار بوده و بهره وري توان ورودي حداكثر مي‌باشد. (stabillization for input current)
هـ) جلوگيري از هرگونه صدمه ناشي از قوس باز به جداره نسوز كه منجر به ايجاد نقاط گرم شود.
و) در صورت برقراري قوس مخفي، صداي كوره حداقل بوده و نشان دهنده سالم كار كردن كوره مي‌باشد.
جدول سرعت گرم كردن در LF با تپهاي مختلف
Heating oC/min
COSQ
KA
MW
Volt Tap
1.8
0.79
12.6
2.58
150
1
2.2
0.79
14
3.18
167.5
2
2.6
0.8
14.9
3.79
185
3
3.1
0.8
16.2
4.51
202.5
4
3.7
0.8
17.2
5.29
220
5
4.7
0.7
23.3
6.72
237.5
6
5.5
0.7
25
7.75
255
7
6.2
0.7
26.5
8.33
272.5
8
7
0.7
27.7
9.96
290
9
8
0.72
29.2
11.35
307
10
