Lớp: KTVL - K6
Đề tài: Đồ án môn học Luyện Thép.
Nội dung đề tài và những số liệu cho trước:
Lập phương án sản xuất phôi thép cán nóng Mác thép SD390 quy
cách phôi 120x120x6000 mm.
Thành phần như sau:
KÝ
hiÖu
m¸c
thÐp
Thµnh phÇn ho¸ häc chñ yÕu (%)
C Mn Si P S Cu Ni Cr
SD39
0
0,20~0,2
9
1,40~1,8
0
0,30~0,5
5
≤0,03
5
≤0,03
5
≤0,3
0
≤0,3
0
≤0,3
0
Trong lò điện hồ quang 50 tấn/mẻ, sử dụng 50% gang lỏng.

2010 đã ghi: Công nghệ sản xuất vật liệu kim loại là lĩnh vực quan trọng có
tác dụng quyết định đối với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc
cũng nh đối với việc bảo vệ an ninh quốc gia.Trong việc xây dựng ngành
Luyện kim Việt Nam cần chú trọng những lĩnh vực công nghệ sau đây:
Công nghệ luyện thép hợp kim chất lợng cao, thép hợp kim và hợp kim
cho cơ khí chế tạo máy công nghệ hoá chất, xi măng, dầu khí, cho nhu cầu
quốc phòng. Các công nghệ đúc tiên tiến, công nghệ gia công, xử lý, phân tích
kiểm nghiệm tơng ứng.
Thép hợp kim thp bn cao là loại thép đợc sử dụng với khối lợng rất lớn
trong công nghiệp
Ngy nay Ngnh Cụng nghip xõy dng Vit Nam ang cú nhu cu ln
v thộp chu lc, ỏp dng trong vic xõy dng cu, ng, sõn bay v nhiu
cụng rinh quan trng khỏc. Nú thớch hp cho cỏc cụng trỡnh ln , ũi hi
bn cao.
S ra i ca cỏc khu nh cao tng, nh cụng nghip quy mụ ln l kt
qu ca s phỏt trin cụng nghip húa, hin i húa trong quỏ trỡnh hi nhp
kinh t.
Vit Nam gia nhp T chc thng mi WTO, tng bc m ca cho
nh u t nc ngoi u t vo cỏc khu cụng nghip, khu ch xut, thỳc
y nhu cu tiờu dựng kt cu thộp, nh thộp tin ch ngy mt ln hn.
Nhu cu v khung thộp ang ngy cng tang trong thi in hin nay. Hn
na, cỏc d ỏn xõy dng ngy cng nhiu, c bit l cỏc d ỏn xõy dng cu
ng ang tang lờn ỏng k. Cỏc d ỏn tu in ngm v cỏc cụng trỡnh xõy
dng nh cao tng H Ni v thnh ph H Chớ Minh ang phỏt trin
Tháng 9/2013, lng thép nhp khu v th trng Vit Nam tip tc tng c
v lng v tr giá vi 784,8 nghìn tn, tr giá 529,1 triu USD, tng 2,4% v
lng v t ng 3,1% v tr giá so vi tháng lin k trc ó, nâng lng thép
nhp khu 3 quý u nm lên trên 7 triu tn, tr giá trên 5 t USD, tng
26,53% v lng v t ng 11,87% v tr giá so vi cùng k nm trc.
ỏn mụn hc 3 SV: Cao m

T
GIN DI
TNG
I UN CONG
(N/mm2) (N/mm
2
) (%) GểC UN 0
BN KNH
GI UN
(mm)
ỏn mụn hc 4 SV: Cao m
Lớp: KTVL - K6
SD 390 390 ~ 510 560 min
16 min
(D<25)
180 R = 2.5 x D
18 min
(D>25)
ĐƯỜNG KÍNH VÀ KHỐI LƯỢNG
Loại sản
phẩm D10 D12 D14 D16 D18 D20 D22 D25 D28 D32 D36 D43 D51
Đường
kính
danh
xưng
(mm) 10 12 14 26 18 20 22 25 28 32 36 43 51
Trọng
lượng
(kg/m) 0,616 0,888 1,21 1,58 1,99 2,46 2,98 3,85 4,83 6,31 7,99 11,4 16,04
QUY ĐỊNH GỐI UỐN

Thi gian ngh trong nm:
- Thi gian ngh l trong 1 nm: n = 5 ngy.
- Thi gian i tu lũ: 10 ngy.
- Thi gian sa cha bo dng thit b: Tui th tng v np lũXõy bng
gch Manhezit cacbon i vi lũ in siờu cụng sut l 500 m trung tu v
tiu tu lũ, sa cha bo dng thit b 2 ngy.
1.3 Tớnh dung tớch lũ.
Thi gian nu luyn 1 m thộp: T
nu
= 46phỳt
S m nu trong 1 ngy : M =
nau
T
24
=
46
60.24
= 31 m.
Dung lng lũ 50tn/m do ú sn lng mt ngy l: 50x31= 1550 tn.
2.La chn phng ỏn nu chy:
S dng lũ h quang siờu cụng sut để nấu chảy liệu, loại lò này sử dụng
điện năng biến thành nhiệt năng, nên tập chung đợc lợng nhiệt lớn nung chảy
kim loại nhanh, dễ nâng nhiệt cho bể kim loại, điều chỉnh chính sác thành
phần của xỉ, thúc đẩy quá trình hoá lý sảy ra nhanh chóng v triệt để.
Khi liệu trong lò chảy hết ,tiến hành chắt bỏ từ (75- 80 )% lợng xỉ nấu chảy
nạp thêm chất tạo xỉ , để tạo xỉ ôxi hoá nhằm kh s b P , S .và khử C xuống
dới giới hạn dới của mác thép.
Sử dụng ôxy lỏng để thúc đẩy nhanh giai đoạn nấu chảy, đẩy nhanh tốc độ
ôxy hoá nâng nhiệt cho thép lỏng .
S CU TO B TR MT BNG Lề IN H QUANG BA Z

1.Lớp manhêdit thiêu kết 2.Lớp gạch manhêdit 3.Lớp gạch samôt
4.Lớp vụn samôt 5.Lớp bìa amiăng 6.Vỏ thép
Hình 4.3 Lò điện hồ quang
3.Lựa chọn phương pháp tinh luyện:
Đồ án môn học 10 SV: Cao Đàm
Lp: KTVL - K6
Hin ti trờn th gii ang ng dng cỏc phng phỏp cụng ngh sn xut
thộp sch bng phng phỏp tinh luyn ngoi lũ ,
- Để vừa nâng cao công suất thiết bị luyện kim .
- Khử xâu tạp chất.
+ Khử xâu đợc các tạp chất nh S, P, O, N, H,
+ Loại bỏ tạp chất phi kim nâng cao độ sạch của thép lỏng.
+ Thay đổi hình dạng sự phân bố các tạp chất phi kim trong thép.
+ Làm đồng đều và điều chỉnh chính xác thành phần và nhiệt độ
+ Hợp kim hoá với sự cháy hao nguyên tố hợp kim thấp nhất.
- Một số phơng pháp tinh luyện ngoài các lò thờng dùng
+ Phơng pháp tinh luyện bằng chân không.
+ Phơng pháp tinh luyện bằng thổi khí trơ.
+ Phơng pháp tinh luyện bằng xỉ phản ứng.
+ Phơng pháp tinh luyện bằng bột khử.
Thộp hp kim thp bn cao SD390 ny cú hm lng C thấp.
Vỡ vy, chỳng tụi la chn phng phỏp tinh luyn bằng khớ tr, phơng
pháp này tạo khả năng điều chỉnh thành phần thép chính xác, hạn chế cháy
hao các nguyên tố hợp kim, giảm đợc hàm lợng khí hoà tan trong thép nh H,
N, O, và hạn chế sự sâm nhập của các tạp chất khí vào thép lỏng nâng cao
chất lợng thép .
* Hỡnh v cu to lũ tinh luyn
Hỡnh 4.4S cu to lũ LF50T
1.Np lũ 2.Tng lũ 3.ỏy lũ 4.Gch xp 5.L rỳt
6.Tm chn 7.ng dn khớ acgụng 8.Ca quan sỏt 9.Ca vo liu

Lớp: KTVL - K6
* Hình vẽ dây chuyền đúc liên tục
Hình 4.6 Đúc liên tục 4 dòng
Đồ án môn học 13 SV: Cao Đàm
Lp: KTVL - K6
ỏn mụn hc 14 SV: Cao m
N ớc thép hợp cách sau khi qua tinh luyện lò LF
Sàn quay thùng thép
Thùng trung gian
Hộp kết tinh
Cơ cấu làm mát lần hai
Máy kéo nắn
Máy cắt ngọn lửa
Đ ờng lăn vận chuyển
Đ ờng lăn phôi ra và
máy lật thép
Máy dịch ngang
Sàn làm nguội tịnh tiến
Xuống sàn , xếp đống
Đúc rót bảo vệ cửa
rót dài thùng lớn
Cửa rót kiểu ngâm
vào thùng trung gian
Cơ cấu để cần dẫn
thỏi tính cứng
Lp: KTVL - K6
5.Phng ỏn phi liu
Do thnh phn mỏc thộp yờu cu cú hm lng %C thp, nờn liu u vo
ta sử dụng 50% là thép ph v 50% l Gang lng
Thép phế, gang lỏng, nguyên vật liệu phụ, chất trợ dung quy cách đã nêu ở

C,
lấy mẫu cuối đa đi phân tích.
- Trớc lúc ra thép phải cố gắng thải xỉ ô-xy hoá qua cửa lò, để tránh trong
quá trình ra thép xỉ bị cuốn vào trong thùng thép tạo thành sôi mạnh trong
thùng và ảnh hởng hiệu quả tinh luyện.( P hồi và ô-xy hoá Si, Mn)
- Điều kiện ra thép:
T: 1620 ~ 1640
o
C
P: 0,020%
C: Xấp xỉ giới hạn dới -0,02% ( bao gồm hàm lợng than fe-rô, l-
ợng than tăng của chất tăng than)
- Công việc chuẩn bị trớc khi ra thép:
+ Thùng thép đã sấy tốt, nhiệt độ thùng thép 1000
o
C ( thành màu đỏ).
+ Đặt thùng thép vào trong xe thùng thép, xe thùng thép ở vị trí ra thép.
ỏn mụn hc 15 SV: Cao m
Lp: KTVL - K6
+ Theo kết quả phân tích cuối kỳ ô-xy hoá, điều chỉnh thành phần hoá học C :
giới hạn dới, Si: Giới hạn giữa-trên, Mn: Giới hạn dới, các thứ cần thiết cho
nấu luyện không tính cháy hao : CaSi, FeSi, FeMnSi, vôi, chất tăng than, đợc
đa đến vị trí dự định. (Phải chú ý hàm lợng P trong FeMn)
- Quá trình ra thép:
+ Khi thép lỏng phù hợp điều kiện ra thép và đã thực hiện xong các công việc
chuẩn bị ra thép, thùng thép mở van khí Ar . Sau khi trớc lò chỉ huy nâng cao
điện cực biến thế ngắt điện, sau lò rút chốt nghiêng lò về phía ra thép 2
o
~3
o

C Mn Si P S Cu Ni Cr
SD390 0,20~0,29 1,40~1,80 0,30~0,55
≤0,035 ≤0,035 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30
1.2. Tính toán phối liệu:
- Phối liệu sử dụng 50%Gang, 50%Thép phế và chất hợp kim hóa
- Các phối liệu chính:
+) Thép phế + Gang : X
1
(kg)
+) FeSi75 : X
2
(kg)
+) FeMn85 : X
3
(kg)
- Chọn đúng tỉ lệ cháy hao là: 14%
Vậy lượng liệu mang vào là:
50000 x 1,14 = 57000 (kg)
Ta có: X
1
+ X
2
+ X
3
= 57000 (kg)
Ta tính lượng hợp kim sơ bộ cần bổ sung cho mác thép như sau:
- Tính lượng FeSi75 cần cho hợp kim hóa:
100.
.
.

75,1045100.
%90%.85
50000%.6,1
3
==X
(Kg)
Vậy tổng lượng Thép phế và Gang lỏng sử dụng là:
X
1
= 57000 – (X
2
+ X
3
) = 55483,75 (Kg)
- Ta có được bảng số liệu nguyên liệu chính:
Nguyên liệu Khối lương
(Kg)
Phần trăm
(%)
Thép 27741,88 48,67
Đồ án môn học 17 SV: Cao Đàm
Lp: KTVL - K6
Gang 27741,88 48,67
FeSi75 470,5 0,86
FeMn85 1045,75 1,8
57000 100%
- Lng Cacbon do cỏc Fero a vo thộp lng trong quỏ trỡnh tinh luyn:
001411,0
100.50000
5,470.15,0

( Ly gii hn di ca mỏc thộp).
1.3. Yêu cầu chung nguyên liệu:
1.3.1 Vật liệu phụ, các loại fe-rô , vật liệu rời vào lò phải đạt yêu cầu khô ráo,
hàm lợng nớc <1%.
1.3.2 Vôi (CaO), huỳnh thạch (CaF
2
), fe-rô, chất khử ô-xy phải có thành phần
hoá học phù hợp tiêu chuẩn.
1.3.3 Yêu cầu cỡ cục
Tên vật liệu Vôi Huỳnh thạch Fe-Mn Fe-Si
Cỡ cục(mm) 30~100 10~80 30~100 30~100
1.3.4 Yêu cầu thép phế: (phù hợp tiêu chuẩn GB/T4223-1996)
Rỉ ít, không có dầu, sạch, khô ráo, không đợc lẫn kim loại màu và vật
không dẫn điện, bình kín, vật dễ nổ.
ỏn mụn hc 18 SV: Cao m
Lp: KTVL - K6
Mật độ thể tích 0,7t/m
3
; đơn trọng 1t; chiều dài 1,5m; tiết diện
0,5x0,5m
2
Hàm

lợng các nguyên tố: S 0,04%; P0,06%; Pb0,005% ; Cu0,20%
1.3.5 Gang luyện thép (lỏng) yêu cầu phải
- Tạp chất ( xỉ cuốn theo gang lỏng < 0,5%)
- Thành phần hoá học theo bảng trên (mục 1).
1.3.6. Yêu cầu nạp liệu
2.2.1 Thành phần nguyên liệu:
Gang 48%

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Năm xuất bản: 9 2006
*Tài Liệu: : Giáo trình công nghệ và thiết bị luyện thép
Tác giả: Hoàng Minh Công
Nhà xuất bản Đà Nẵng
Năm xuất bản: 2007
Đồ án môn học 20 SV: Cao Đàm
Lớp: KTVL - K6
*Tài Liệu: Sổ tay nhiệt luyện tập I và tập II
Tác giả: Nguyễn Chung Cảng
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Năm xuất bản: 2007
*Tài Liệu: Công nghệ nhiệt luyện thép
Tác giả: Trần Thế Quang
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Năm xuất bản: 2007
*Tài Liệu: : Giáo trình lò công nghiệp
Tác giả: Phạm Thanh
Nhà xuất bản Đà Nẵng
Năm xuất bản: 2007
*Tài Liệu: Kỹ thuật lò điện luyện thép
Tác giả: PGS,TS Trần Văn Dy
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Năm xuất bản: 2006
*Tài Liệu: Tính toán kỹ thuật nhiệt luyện kim
Tác giả: Hoàng Kim Cỏ
Nhà xuất bản Giáo Dục
Năm xuất bản: 2000
Đồ án môn học 21 SV: Cao Đàm