Использование шлакообразующих смесей (ШОС), в условиях кислородного конвертера ПАО «ММК»

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Многопрофильный колледж
О.22.02.01.ДП.24
«Использование шлакообразующих
смесей(ШОС), в условиях кислородного
конвертера ПАО «ММК»
Выполнил: Попов В.И
Руководитель: Кунакбаева Альбина
Талгатовна

2.

ВВЕДЕНИЕ
Цель курсовой работы: Исследование
шлакообразующих смесей в кислородном конвертере
ПАО «ММК». Задачи включают анализ шлаков и их
влияние на плавку.
Актуальность: Актуальность темы связана с
требованиями к качеству и экономической
эффективности. Шлакообразующие смеси
важны для оптимизации процессов и снижения
затрат на производство стали.
Необходимы дальнейшие исследования
методов работы с шлакообразующими смесями
для повышения эффективности производства.

3.

Чертеж кислородного конвертера 370т

4.

Марка стали «50»
Сталь «50» - углеродная конструкционная
сталь с содержанием углерода не более 0.5%.
Она обладает хорошими механическими
свойствами, высокой прочностью и средней
устойчивостью к коррозии. Применяется в
машиностроении, строительстве, а также для
изготовления хорошей термически
обрабатываемой продукции. Часто
используется для производства осей, валов,
деталей, подвергающихся высоким нагрузкам.

5.

Шлакообразующие в кислородном конвертере
Шлак и шлакообразующие материалы
играют ключевую роль в процессе
кислородного конвертера для плавки стали.
Они помогают удалять нежелательные
примеси, образующиеся в результате
окислительных реакций, что улучшает
качество стали.
В процессе кислородной плавки чугун
окисляется, что приводит к образованию
шлака из окислов углерода, кремния,
марганца и других примесей.
Шлак, имея меньшую плотность, поднимается на
поверхность и отделяется от расплавленного металла.
Контроль процесса важен, чтобы избежать потерь
полезных элементов, поэтому анализ состава в реальном
времени помогает оптимизировать подачу кислорода и
улучшить качество стали.

6.

Химический состав и характеристики шлаков
Шлак - побочный продукт плавки,
состоящий из смеси окислов, который
удаляет примеси и защищает от
окисления.
Основные компоненты шлакообразующих
материалов:
- CaO нейтрализует кислоты.
- SiO₂ связывает углерод.
- MgO повышает жаропрочность.
- Al₂O₃ улучшает свойства.
- FeO и Fe₂O₃ регулируют кислотность.
- MnO очищает металл.
- P₂O₅ и SO₂ снижают содержание этих элементов
в стали.

7.

Основные типы шлакообразующих смесей
Основные шлакообразующие
смеси для плавки содержат:
- Оксид кальция (CaO)
- Оксид магния (MgO)
- Карбонат кальция (CaCO₃)
- Карбонат магния (MgCO₃)
Кислотные смеси формируют
кислые шлаки:
- Оксид кремния (SiO₂)
- Оксид алюминия (Al₂O₃)
- Кремнезем
- Силикат кальция

8.

Состав и характеристики компонентов
шлакообразующих смесей
Карбонаты кальция (CaCO₃) и магния
(MgCO₃)
Оксид кальция (CaO) - Снижают температуру плавления и
улучшают текучесть, снижая
- Основной
энергозатраты.
компонент,
Оксид
образующий шлак,
Оксид магния (MgO)
алюминия
эффективный в
- Повышает
(Al₂O₃)
удалении кислых
жаропрочность и
- Улучшает
примесей (Si, P, S).
механическую
вязкость шлака
- Снижает
прочность шлаков.
и удаление
температуру
- Снижает вязкость,
фосфора и
плавления, улучшает
облегчая удаление
серы.
текучесть шлака.
шлака.
- Увеличивает
механическую
прочность.
Оксид кремния
(SiO₂)
- Формирует
кислые шлаки,
которые удаляют
железо и
углерод.
- Регулирует
кислотность и
улучшает
текучесть
шлаков.

9.

Роль ШОС в оптимизации плавки и снижении потерь
материала
Оптимизация плавки
- Управление составом шлаков: Подбор смесей
помогает удалять примеси, например, шлаки с
кальцием уменьшают содержание серы.
- Снижение температуры плавления:
Использование карбонатов кальция и магния
уменьшает температуру плавления шлаков,
снижая энергозатраты.
Снижение потерь материала
- Снижение потерь металла: Шлакообразующие
смеси с низкой вязкостью улучшают отделение
металла от шлака.
- Использование вторичных материалов:
Переработанные шлаки снижают затраты и
экологический след.
- Улучшение утилизации: Переработка шлаков
для строительных материалов превращает отходы
в полезный ресурс.

10.

Заключение
В курсовой работе изучены аспекты использования шлакообразующих смесей (ШОС)
в металлургии. ШОС важны для плавки стали, влияя на состав и свойства шлаков, а
также качество металла. Оптимальный подбор смешивания помогает удалять вредные
примеси и снижать потери материала.
ШОС с оксидами кальция, магния и алюминия повышают эффективность удаления
примесей и снижают потери металла. Тенденции включают улучшение состава и
использование переработанных материалов.
Ключевая задача — оптимизация плавки, которая
снижает энергозатраты и температуру плавления. Это
увеличивает качество металла и сокращает затраты.
Использование ШОС способствует повышению
производительности и устойчивости
металлургического производства.
Таким образом, шлакообразующие смеси играют
важную роль в эффективности металлургии, улучшая
качество и снижая экологическое воздействие.