Mục tiêu tổng quát: Phát triển ngành thép Việt Nam nhanh chóng trở thành một ngành phát triển hoàn chỉnh theo công nghệ truyền thống, sử dụng tối đa nguồn quặng sẵn có trong nước, trên cơ sở xây dựng khu liên hợp luyện kim công suất 4-5 triệu tấn thép /năm, sử dụng tối đa và có hiệu quả nguồn nguyên liệu khoáng trong nước, áp dụng các công nghệ mới hiện đại đang được sử dụng trên thế giới, cố gắng thoả mãn tối đa nhu cầu trong nước về thép cán (cả về số lượng, chủng loại, quy cách và chất lượng sản phẩm)
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học là một phần thiết yếu của chương trình giáo dục của đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, là cơ hội để sinh viên bước đầu áp dụng vào thực tế các kiến thức đã học được cũng như là một cơ hội tốt để sinh viên gặt hái được các kỹ năng mới, kiến thức thực tế mới Thực hiện đồ án môn học chính là được làm quen cách thực hiện luận văn tốt nghiệp sau này.
Dù sao thì với tư cách là một sinh viên và cũng chỉ lần đầu thực hiện nên không thể tránh khỏi các sai sót, nhưng đó cũng là một quá trình dài tìm tòi và cố gắng, em rất mong được thầy chỉ bảo nhiều hơn.
Đồ án này được thực hiện dưới sự chỉ dẫn tận tình của thầy Thông Em xin cám ơn thầy rất nhiều và kính chúc thầy nhiều sức khỏe để tiếp tục sự nghiệp cao cả này.
Trang 2Phần I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NẤU LUYỆN THÉP
1 / Tình hình sản lượng gang thép trên toàn thế giới :
Theo đánh giá tổng quát của Cơ quan thông tin ngành thép toàn cầu (MEPS)thì nguồn cung thép thế giới năm 2006 có bước tăng trưởng mạnh và nhìn chung đãđáp ứng đủ nhu cầu Với sản lượng thép sản xuất toàn cầu trong năm 2006 đạtkhoảng 1.237 triệu tấn, tăng gần 8 triệu tấn so với sản lượng 129,3 triệu tấn của năm
2005 Trong đó, các nước thành viên EU đạt 35,8 triệu tấn, tăng 3,6 triệu tấn; cácnước thuộc khu vực thương mại tự do Bắc Mỹ (NAFTA) đạt 133,5 triệu tấn, tăng 6,6triệu tấn; khu vực Nam Mỹ đạt 45,7 triệu tấn, tăng 0,4 triệu tấn; các khu vực TrungĐông và Châu Đại Dương, mỗi khu vực chỉ tăng 0,1 - 0,2 triệu tấn Riêng các nướcthuộc Liên Xô cũ giảm 2 triệu tấn, từ 112,7 triệu tấn trong năm 2005 xuống 17 triệutấn
Dự báo thị trường thép thế giới trong những tháng đầu năm 2007, các nhàphân tích thị trường cho biết, do giá quặng sắt nhập khẩu trong năm 2006 liên tụctăng cao và sản lượng quặng sắt khai thác trong nước có xu hướng gia tăng, nênlượng quặng sắt nhập khẩu của Trung Quốc trong năm 2006 có giảm so với năm2005
Do nhu cầu và giá cả gang thép giảm sút, hiện nay thị trường gang thép toàncầu đã biến thành "thị trường của người mua" Cuộc khủng hoảng kinh tế đã tác độngmạnh đến ngành chế tạo ô tô và bất động sản Đây là hai ngành có nhu cầu gang théplớn, vì thế việc sản xuất gang thép cũng phải chịu những ảnh hưởng rất nghiêmtrọng
Gần đây, các chuyên gia dự tính, sản lượng gang thép đến năm 2015 có thểtăng khoảng 50% Ngoài ra, do nhu cầu và giá cả gang thép giảm mạnh nên số lượngnhà sản xuất sẽ ít hơn so với số người mua gang thép Công ty cố vấn Laplace của
Pháp cho biết, năm ngoái sản lượng gang thép toàn thế giới chỉ đạt 1,3 tỷ tấn, đếnnăm 2015, sản lượng đó sẽ đạt 2,1 đến 2,2 tỷ tấn Sản lượng gang thép Trung Quốc
có thể tăng trưởng nhanh, chiếm khoảng 48% sản lượng thép thế giới
2 / Tình hình sản lượng gang thép ở Việt Nam:
Trong nước, theo số liệu của Hiệp hội Thép Việt Nam, sản lượng thép sản xuất
cả nước trong năm 2006 đạt khoảng 35 triệu tấn, tăng 14,27% so với năm 2005.Trong đó, sản lượng thép sản xuất trong Hiệp hội cả năm đạt khoảng 2,9 triệu tấn và
Trang 3sản lượng sản xuất ngoài hiệp hội khoảng 600.000 tấn Lượng thép tiêu thụ cùng năm
2006 trên phạm vi cả nước đạt khoảng 3,45 triệu tấn; Trong đó, lượng thép tiêu thụcủa các đơn vị thành viên Hiệp hội đạt khoảng 2,85 triệu tấn, lượng phôi thép nhậpkhẩu năm 2006 là 1,988 triệu tấn với trị giá 767 triệu USD, giảm 10,7% về lượng vàgiảm 8,5% về giá trị so với 2005
Hiệp hội Thép Việt Nam (VN) cho biết, mức tiêu thụ thép cả nước năm 2006
đã đạt gần 7,2 triệu tấn, trong đó sản xuất trong nước là 4,7 triệu tấn, nhập khẩu thépthành phẩm là 3,8 triệu tấn Nếu tính theo đầu người, mức tiêu thụ thép của VN năm
2006 đạt gần 85kg thép/người Theo kinh nghiệm của nhiều nước, mức tiêu thụ thépnày đã gần điểm “cất cánh” của ngành công nghiệp ở các nước trên thế giới (100kg/người)
Tính đến cuối năm 2006, tồn kho thép xây dựng thành phẩm vào khoảng230.000 tấn và tồn kho phôi thép vào hkoảng 294.000 tấn
Giá trị thép thành phẩm nhập khẩu toàn năm 2006 là 2 tỷ USD Nếu kể cả sốngoại tệ nhập khẩu nguyên liệu cho luyện kim thép (thép phế) và phôi thép thì sốngoại tệ năm 2006 chi cho thép của VN là 3 tỷ 158 triệu USD Chỉ riêng 6 tháng đầunăm 2007, Việt Nam nhập khẩu nguyên liệu và thành phẩm thép đạt số lượng 4, 7triệu tấn với kim ngạch hơn 2,4 tỷ USD
Tuần đầu tháng 2/2008, giá phôi thép nhập khẩu đã tăng thêm 20 USD/tấn sovới tháng 1 và trên thị trường thế giới tăng cao nhưng nguồn cung cũng rất khanhiếm, các doanh nghiệp trong nước chỉ nhập được với số lượng hạn chế Do tác độngcủa giá phôi trên thị trường thế giới cùng với chi phí đầu vào tăng cao, giá bán thépxây dựng trong nửa đầu tháng 2/2008 đã tăng thêm 700.000 đồng/tấn so với thángtrước
Do đó, giá bán thép thành phẩm giao tại nhà máy của các doanh nghiệp sảnxuất trong nước (chưa có thuế VAT và phần chiết khấu) đang ở mức 13,5 - 14 triệuđồng/tấn Trong khi đó, giá bán lẻ thép xây dựng tại các đại lý trên thị trường đã độilên trên 16 triệu đồng/tấn
Mục tiêu tổng quát: Phát triển ngành thép Việt Nam nhanh chóng trở thành
một ngành phát triển hoàn chỉnh theo công nghệ truyền thống, sử dụng tối đa nguồnquặng sẵn có trong nước, trên cơ sở xây dựng khu liên hợp luyện kim công suất 4-5triệu tấn thép /năm, sử dụng tối đa và có hiệu quả nguồn nguyên liệu khoáng trongnước, áp dụng các công nghệ mới hiện đại đang được sử dụng trên thế giới, cố gắngthoả mãn tối đa nhu cầu trong nước về thép cán (cả về số lượng, chủng loại, quy cách
Trang 4và chất lượng sản phẩm) Từ thay thế nhập khẩu tiến tới xuất khẩu sản phẩm thép.Phấn đấu đến 2020 sẽ có một ngành thép phát triển bền vững với tốc độ tăng trưởngcao, bảo đảm tốt về chất lượng, đầy đủ về số lượng và chủng loại sản phẩm thép, đáp
ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của đất nước Như vậy nhu cầu thép vào năm 2010 là 10 triệu tấn; năm 2015 là 16 triệu tấn và năm 2020 là 20 triệu tấn.
Trong đó sản xuất trong nước theo mốc năm tương ứng chỉ đạt 51%; 61%; 62% và70% vào năm 2020
II. Tồng quan các loại lò
Trên thế giới, lò điện được xây dựng đầu tiên ở Pháp vào năm 1889 với dunglượng 3 tấn/mẻ và dung lương biến áp 2000kVA để nấu thép hợp kim Đến năm 1900
ở Mỹ đã sử dụng lò điện hồ quang 10 ÷ 20 tấn/mẻ để nấu thép hợp cacbon và théphợp kim Năm 1910 ở Nga đã xây dựng lò điện 3 ÷ 15 tấn/mẻ để nấu thép cácbon vàthép hợp kim thấp
Sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, lò điện đã được xây dựng và phát triểnrông rãi khắp thể giới, như ở Đức đã ứng dụng lò hồ quang 10 ÷ 60 tấn/mẻ để sảnxuất thép dụng cụ và thép hợp kim, ở Tiệp Khắc đã sử dụng lò điện hồ quang 20 ÷
30 tấn/mẻ để nấu tất cả các loại thép cácbon và thép hợp kim thấp Ngày nay người
ta sử dụng rộng rãi và phổ biến các loại lò điện hồ quang với dung lượng 100 ÷ 400tấn/mẻ, dung lượng biến áp 35.000 ÷ 165.000 kVA
Đặc biệt ở Mỹ người ta đã chạy thường xuyên loại lò 360 tấn/mẻ với chế độsiêu công suất 160.000 kVA để sản xuất thép cácbon chất lượng, bảo đảm năng suất
100 ÷ 200 tấn thép/giờ
Từ năm 1990 đến nay người ta đã biết thiết kế xây dựng các loại lò điện hồquang như lò hồ quang một chiều công suất (150 tấn/mẻ), lò hồ quang thân cột( Thụy Điển) có dung lượng lò 100 ÷ 300 tấn/mẻ
Sản lượng thép lò điện hồ quang chiếm 80 ÷ 90 tổng lượng thép lò điện Sốlượng thép còn lại được sản xuất ra từ lò cảm ứng cao tần, trung tần, và tần số côngnghiệp
Lò cảm ứng cao tần có dung lượng 50 ÷ 100 kg/mẻ với tần số làm việc f =35.000 ÷ 55.000 Hz được sử dụng để sản xuất các loại thép hợp kim chuyên dùng.Hiện nay loại lò này ít được sử dụng để nấu thép mà chủ yếu để tôi bề mặt chi tiếtmáy Lò cảm ứng trung tần có dung lượng 100, 200, 300, 500, 900 và 1000 kg/mẻvới tần số làm việc từ 1000 đến 3000 Hz được sử dụng để nấu thép hợp kim cao cóhàm lượng cacbon thấp ( C ≤ 0,10%) Loại lò này được ứng phổ biến khắp nơi nhưxưởng đúc, xưởng cơ khí, xưởng luyện thép, luyện gang… Ngày nay nền côngnghiệp điện tử đang đà phát triển thì lò điện cảm ứng trung tần được trang thiết bị tốitân để vận hành thuận lợi nhanh chóng và chính xác
Trang 5Tỷ lệ sản xuất thép lò điện tại một số quốc gia trên thế giới từ năm 1990 đếnnăm 2000:
- Liên bang Nga: 10 ÷ 15 % tổng lượng thép sản xuất
- Nhật Bản: 31 ÷ 41 % tổng lượng thép sản xuất
III. Tổng quan lò hồ quang điện.
Theo cấu tạo và phạm vi ứng dụng, lò điện hồ quang được chia làm ba loại: lòđiện hồ quang trực tiếp, lò hồ quang gián tiếp và lò hồ quang phủ kín (còn gọi là lòferro)
1. Lò hồ quang trực tiếp: Trong lò này, điện năng được biến thành nhiệt năng ở dạng
hồ quang, nhiệt của hồ quang phát ra sẽ bức xa trực tiếp lên kim loại chứa trong lò Ởloại lò này, các điện cực được bố trí thẳng đứng theo hình tam giác đều Nguồn điệnxoay chiều bap ha sẽ được đưa vào lò với công suất điện lớn Trong quá trình nấuluyện thép, chế độ điện không được ổn định, các loại lò này được sử dụng khá phổbiến để luyện các loại thép cacbon, thép hợp kim Theo cấu tạo mạng điện, lò này chỉ
có hai loại: lò có dây đất và lò không có dây đất:
- Lò có dây đất: Nguồn điện được dẫn từ than xuống kim loại rồi xuống dây đất Hiệnnay loại lò ít được sử dụng để luyện thép
• Ưu điểm: tập trung nhiệt hoàn toàn cho liệu nằm dưới điện cực, do đó liệu kim loại ởvùng này chảy nhanh Chế độ điện tương đối ổn định trong quá trình nấu luyện thép
• Khuyết điểm: tuổi thọ đáy lò khá thấp, thường chỉ đạt 10 – 20 mẻ là hỏng đáy lò.Chảy liệu không đều khắp đáy lò Hay có hiện tượng rò điện xuống đáy lò, nguyhiểm đối với công nhân đứng thao tác trước lò
kim vì nó có những ưu điểm sau:
suất lò cao, hiệu suất nhiệt η = 0,70 – 0,75 nên tổn phí năng lượng điện ít
• Không có hiện tượng rò điện ra bên ngoài vỏ lò nên đảm bảo an toàn cho công nhântrực tiếp nấu luyện
2. Lò hồ quang gián tiếp: lò nhỏ, điện cực được bố trí nằm ngang xuyên vào lòng lò.
Nguồn điện dùng có thể một chiều hoặc xoay chiều Công suất điện đưa vào lòkhông lớn, chế độ điện tương đối ổn định trong quá trình nấu luyện Hồ quang điệnsinh ra giữa 2 điện cực cách xa liệu chứa trong lò, vì vậy bức xạ nhiệt trực tiếp xuốngkim loại rất ít Do đó người ta sử dụng lò này để nấu kim loại màu, kim loại dễ chảynhư Cu, Pb, Zn…
• Ưu điểm: Dễ điều chỉnh điện cực, chế độ điện và thao tác nấu luyện, cấu tạo lò đơngiản, gọn nhẹ, dễ khống chế nhiệt độ của kim loại trong lò
Trang 6• Khuyết điểm: Nhiệt độ lò thấp (1300 – 1400oC), do đó không thể nấu luyện thép vàhợp kim, tuổi thọ lò thấp vì trong quá trình nấu luyện cần quay lò một góc 120 – 180o
, lò dễ bị tẩm thực bằng xỉ và kim loại lỏng
3. Lò hồ quang phủ kín hay còn gọi là lò ferro hợp kim:
Hồ quang điện cháy dưới lớp liệu rắn bao quanh điện cực Liệu được nungnóng do nhiệt hồ quang bức xạ trực tiếp trong thể tích kim loại và do tác dụng Joulekhi dòng điện đi qua liệu
Biến áp lò được thiết kế theo nhiều mức điện áp ra (15 ÷ 31 mức) từ 120Vxuống tới 50 ÷ 60 V Mức điện áp ra phụ thuộc vào các loại ferro cần nấu Khi nấuferro crom (FeCr) cần có điện áp ra (thứ cấp) 120 ÷ 180 V; khi nấu ferro silic (FeSi)cần có điện áp ra 90 ÷ 70 V; còn khi nấu ferro mangan (FeMn) cần có điện áp ra 80
÷ 60 V Trong quá trình nấu ferro, hồ quang phát ra dưới 3 điện cực tự thiêu kết,chùm hồ quang ngắn và rộng bị chìm sâu trong bể liệu, do đó liệu tiếp thụ nhiệt của
hồ quang và nhiệt điện trở của bản thân liệu mà được nóng chảy Quá trình nấu luyệnferro hợp kim là quá trình xảy ra liên tục kéo dài trong một thời gian nhất định Sảnphẩm được tháo ra qua lỗ ở hông lò theo định kỳ
Trang 7Phần II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NẤU LUYỆN THÉP HỢP KIM 50CrNiW VỚI SẢN LƯỢNG 120 TẤN/MẺ
lò giữ nguyên được hình dạng trong quá trình nấu luyện
Với thực tế lò 120 tấn nấu luyên thép hợp kim thấp Một tấn thép có thể tích0.145m3 nên thể tích kim loại lỏng trong nồi lò là: Vkl = 17,4m3
Trong giai đoạn oxy hóa, mẻ nấu trong lò hồ quang có lượng xỉ lớn nhất, nóbằng 15% thể tích kim loại: Vxỉ = 2,61m3 Do đó, thể tích kim loại lỏng và xỉ là 20m3
Chiều cao cửa chất liệu cao hơn mức kim loại lỏng từ 75 – 80mm, chiều sâunồi lò và đường kính của nó phải tương ứng Khi thể tích nồi lò là xác định, chiều sâunồi lò càng bé thì bề mặt kim loại tiếp xúc với xỉ càng lớn, khi đường kính khônggian lò, đường kính vỏ lò và do đó cả bề mặt tỏa nhiệt của lò cũng tăng lên Kết quả
là tốn hao nhiều năng lượng hơn cho một tấn thép Ngày nay, đối với các lò lớn,chiều sâu nồi lò đạt đến 700 – 1500mm, kim loại được đồng đều hóa nhiệt độ nhờmáy khuấy điện từ
Với
Thế vào ta có V = 12,1H3 = 0,0968D3 [m3]
Trang 8Thể tích này chính bằng thể tích xỉ cộng thể tích kim loại, tức bằng 20m3 Từđây suy ra:
D = 5912mm, H = 1182mm
h1 = 236mm, h2 = 946mm
d = D – 2h2 = 4020mm
1.4
Xác định kích thước không gian lò
Chân tường của lò thường làm cao hơn mức nạp liệu 100 – 200mm để xỉkhông tiếp xúc với lớp gạch xây của tường lò Đường kính của không gian nấu chảyđược tính ở mức này:
Dkg = 5912 + 200 = 6112mm
Khi xác định chiều cao không gian nấu chảy Ht từ ngưỡng của liệu đến chânnắp lò cần chú ý các điểm sau: H1 mà tăng thì tuổi thọ nắp lò tăng theo do xa ngọnlửa hồ quang, đồng thời nấu luyện được liệu nhẹ, thế nhưng bề mặt mất mát nhiệt của
lò sẽ tăng lên Tuy nhiên, người ta thường cho nắp lò xa bề mặt kim loại vì sẽ giảmđược thời gian dừng lò để tu sửa và cải thiện một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuât Do
đó, thường chọn H1 = (0,4 – 0,6)Dkg, giá trị nhỏ tương ứng với lò lớn
Với lò đang xét có dung tích mẻ nấu 120 tấn thì H1 = 2445mm
Xác định độ dày của tường, đáy và nắp lò.
Chiều dày của lớp lót tường lò là 450 – 550mm cho các loại lò 50T, 550 –650mm cho các loại lò từ 100 đến 200T Với lò đang xét có dung tích 120 tấn thì
Trang 9chọn chiều dày là 600mm, suy ra đường kính trong của vỏ lò: DT = Dkg + 2δ = 6112 +(2x600) = 7312mm.
Vỏ lò dày 25mm nên đường kính ngoài của vỏ lò là: DN = DT + (2x25) =7362mm
Chiều dày của đáy lò thường bằng chiều sâu nồi lò H, ta chọn nó bằng1100mm Khi có đặt máy khuấy trộn điện từ thì chiều dày đáy lò giảm 10 – 15% đểstato của máy khuấy gần kim loại lỏng hơn, làm gia tăng hiệu quả khuấy trộn
Chương 2 : XÂY LÒ & VÁ LÒ
2.1: Chọn vật liệu xây lò và tính tuổi thọ lò:
Trang 10Buồng nấu luyện của lò điện được lót bằng vật liệu chịu lửa để tạo nên một bểchứa kim loại nóng chảy và để giảm mất mát nhiệt cho môi trường xung quanh Cácthành phần chủ yếu của lò bao gồm đáy, tường, và nắp lò Độ bền vững của lớp lótảnh hưởng đáng kể đến năng suất lò và chất lượng thép nấu luyện Lớp lót cần cácyêu cầu sau:
- Nhiệt độ ở vùng hồ quang lên đến hàng ngàn độ C, vì vậy lớp lót lò cũng chịu nhiệtrất lớn (gần 1700oC) nên vật liệu chế tạo lớp lót phải có độ chịu nóng cao Độ chịunóng nhiệt độ tại đó một mẫu tiêu chuẩn bắt đầu biến dạng do chính trọng lượng bảnthân
- Vật liệu chịu nóng còn chịu ứng suất lớn nên yêu cầu có nhiệt độ biến mềm dưới tácdụng của tải trọng cao
- Chịu được sự thay đổi nhiệt độ thường xuyên, do đó cần có độ ổn định nhiệt cao tức
là khả năng giữ được nguyên vẹn hình dáng và độ bền cơ khi nhiệt độ thay đổi độtngột
- Cần có độ ổn định về mặt hóa học vì nó hay bị ăn mòn do tiếp xúc thường xuyên với
xỉ lỏng, kim loại lỏng và khí nóng
- Tuổi thọ lớp lót phụ thuộc đáng kể vào độ co giãn của vật liệu chịu lửa khi nguội vàkhi bị nung nóng Vì thế, khi xây lò cần chú ý chừa những mối giãn nỡ ở giữa cácviên gạch
- Độ dẫn nhiệt thấp sẽ giúp cho việc giảm mất mát nhiệt và suất tiêu hao điện năng
- Cần có độ dẫn nhiệt thấp
Các loại vật liệu tạo lớp lót:
• Gạch Đinat: là loại vật liệu chịu lửa axit, nguyên liệu chủ yếu để sản xuấtgạch đinat là đá thạch anh với hàm lượng SiO2 cao
Nhiệt độ bắt đầu biến dạng dưới tải
Trang 11o Ứng dụng của gạch đinat: Dùng rộng rãi làm nắp lò hồ quang axit và bazit do cáctính chất đặc biệt của nó; nhiệt độ bắt đầu biến dạng dưới tải trong cao, hầu như xấp
xỉ nhiệt độ nóng chảy: ở to < 600oC nó có độ ổn định nhiệt cao
- Bột manhêzit là vật liệu chịu lửa có tính bazơ, có được bằng cách nungmanhêzit tự nhiên (thành phần chủ yếu là MgCO3) ở 1650oC, thành phần hóa học:MgO (88 – 91,5%), CaO (≤ 4%), Al2O3 + Fe2O3 (3 – 5%), thành phần hạt: ≤ 2mm(95%); 2 – 8mm (5%), để vá đáy lò Bột manhêzit được dùng để đầm đáy lò và tường
lò hồ quang baizit, để vá đáy lò và chân tường
- Gạch manhêzit: được sản xuất từ manhêzit bột đã thiêu Thành phần hóa họcnhư sau:
Ứng dụng của gạch manhêzit: xây tường lò và đáy lò
• Crôm – manhêzit: thành phần MgO (40 – 45%), Cr2O3 (20 – 30%) loại này chịu được
sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ, thường dùng xây chân tường lò, chỗ tháo thép và xỉ.Đôi khi người ta còn dùng để xây nắp lò vì tính chịu được nhiệt cao
• Đôlômit: cũng là loại vật liệu chịu lửa có tính bazơ, trong tự nhiên nó ở dạngCaMg(CO2)2 Sau khi nung, thành phần của đôlômit là:
Công dụng của nó tương tự như manhêzit: để xây tường, tu sửa đáy và chântường
• Samốt: là loại vật liệu chịu lửa trung tính Thành phần hóa học:
Trang 12Gạch samốt có độ dẫn nhiệt thấp, độ dẫn điện thấp, ổn định nhiệt cao, độ chịulửa 1670 – 1730oC Ứng dụng để xây máng rót thép, lớp lót thùng rót, làm vật liệucách nhiệt cho đáy và tường lò.
Ngoài các vật liệu nêu trên, người ta còn sử dụng amiăng, gạch điatômit, gạchsamốt nhẹ làm vật liệu cách nhiệt và hắn ín, nhựa than hay thủy tinh lỏng làm chấtkết dính
2.2 Cách xây lò.
• Đáy lò: Đáy lò luôn luôn phải tiếp xúc với kim loại lỏng và xỉ lỏng Do đó đáy lò cầnphải đủ độ bền và cách nhiệt tốt Đáy lò gồm 3 lớp: lớp làm việc trên cùng được đằmchặt và thiêu kết thành một khối duy nhất, lớp gạch đệm ở giữa và dưới cùng là lớpcách nhiệt
Hình dưới cho ta cấu tạo lớp lót đáy lò hồ quang bazit Vỏ thép đáy lò có đụcnhững lỗ đường kính 10 – 12mm để thoát khí trong quá trình thiêu kết, trên lớp vỏnày, người ta đỗ một lớp bột điatômit dày 30mm và đầm nhẹ, trên lớp điatômit,người ta lát gạch samốt nhẹ một lớp 65mm và thêm một lớp gạch samốt dày 65mm,các khe hở giữa các viên gạch được điền đầy bằng bột samôt Sau đó người ta xây
Trang 13lớp gạch manhêzit đầu tiên dày 65mm nhưng chú ý là hướng lát gạch vuông góc vớihướng cũ để lấp kín các khe hở Tổng chiều dày lớp gạch manhêzit là 360mm (gồm 2lớp 65mm và 2 lớp 115mm), khe hở giữa các viên gạch được điền đầy bằng bộtmanhêzit nhỏ mịn và giữa các lớp liền nhau thì các viên gạch được xây lệch nhaumột góc 45o để bịt kín các khe hở Trên cùng là lớp bột manhêzit đầm, thực nghiệmcho thấy lớp này không quá 180 – 300mm (giới hạn trên ứng với lò lớn) Chất dínhcủa lớp bột đầm này là nhựa than, hắc ín và hỗn hợp được nung đến 50 – 60oC; trướckhi tạo thành lớp đầm đầu tiên người ta cũng thường nung nóng lớp gạch manhêzitbằng củi, có như vậy thì hỗn hợp đầm mới dính vào gạch nền.
Cấu tạo lớp lót lò hồ quang bazit:
• Yêu cầu khi vá lò:
Khi lò mới xây thì hình dạng và kích thước phù hợp với thiết kế, nhưng trongquá trình nấu luyện thì lớp lót của lò bị ăn mòn bởi xỉ lỏng và kim loại lỏng có nhiệt
độ và hoạt tính cao Ngoài ra, đáy lò còn bị phá hỏng khi nạp liệu dạng cục lớn hoặcđáy lò bị quá nung do điện cực quá gần đáy trong khi nồi lò kim loại lỏng còn quá ítkhông đủ bảo vệ đáy lò Vì vậy, trước khi tiếp tục nấu luyện cần phải làm sạch lò và
vá lò cẩn thận Ta cần chú ý một số điểm sau:
- Trước khi vá lò cần phải cạo sạch xỉ và thép còn đọng lại trong lò Nếu xỉ trộn lẫnvào vật liệu vá lò sẽ làm giảm độ chịu lửa của đáy lò, đáy lò bị nóng làm giảm dunglượng lò, giảm năng suất lò Kim loại mà còn sót trong lò thì khó khống chế thànhphần của mẻ nấu kế tiếp, trong quá trình nấu luyện, kim loại nóng chảy sẽ làm bonglớp lót, hàm lượng manhêzit trong xỉ sẽ tăng
- Khi lò hở thì kim loại và xỉ đông rắn rất nhanh nên cần phải làm sạch lòcàng nhanh càng tốt, tranh thủ vá lò lúc nhiệt độ lò còn cao (khoảng 700 – 790oC)
- Vá đúng chỗ, những nơi bị bào mòn sâu thì vừa vá vừa nện chặt Lớp vá lòkhông được quá dày, tối đa là 30mm
- Bột manhêzit, chứa 90% MgO, cỡ hạt 0,8 – 1,5mm dùng để vá đáy lò và
Trang 14- Khi cần vá ở những chỗ hư hỏng lớn thì dùng hỗn hợp bột manhêzit và 5 –10% nhựa đường hoặc thủy tinh lỏng Người ta cũng có thể bột đôlômit trộn vớinước thủy tinh.
- Với những lò có dung tích lớn như trên thì vá lò bằng máy dùng khí nén,đĩa quay để nén các vật liệu vá lò vào chỗ cần vá
Chương 3: TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU
3.1 Chọn phương án nấu luyện 50CrNiW
- Phương pháp sử dụng liệu chủ yếu là thép vụn và gang.
- Sử dụng lò hồ quang bazơ.
- Thời kỳ oxy hoas: dùng phương pháp thổi oxy để oxy hóa kim loại.
- Thời kỳ hoàn nguyên: sử dụng MnSi, Fero làm chất khử, hợp kim hóa
bằng Fe-Cr, Fe-Mn, Fe-W
3.2 Chọn các chỉ tiêu kỹ thuật và vật tư.
- Khối lượng mẻ nấu: 120 tấn/mẻ.
