Структура производства стали в 2015 году, %. Производство стали в мире по способам производства, млн.тонн

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Структура выплавки стали в мире в 2014г, млн.т по способам производства

Структура выплавки стали в мире в 2014г, млн.т по способам производства

Слайд 5

Изменение себестоимости выплавки стали в КК и ДСП Данные WSA 2015

Изменение себестоимости выплавки стали в КК и ДСП

Данные WSA 2015

Снижение цен

на уголь, ЖРС, лом и шихтовые материалы делает себестоимость выплавки стали в КК на 60-80 $ дешевле чем в ДСП

2015

Стоимость шихты в ДСП

Стоимость шихты в КК

КК - ДСП

Слайд 6

Показатели сталеплавильного производства, млн.т, %

Показатели сталеплавильного производства, млн.т, %

Слайд 7

Удельный вес производства конвертерной и электростали и непрерывной разливки стали в общем объеме выплавки стали, %

Удельный вес производства конвертерной и электростали и непрерывной разливки стали в

общем объеме выплавки стали, %
Слайд 8

Технологическая схема производства стали кислородно-конвертерным способом

Технологическая схема производства стали
кислородно-конвертерным способом

Слайд 9

Технологическая схема производства электростали из стального лома

Технологическая схема производства электростали
из стального лома

Слайд 10

Технологическая схема производства электростали с использованием жидкого чугуна и металлизованного сырья

Технологическая схема производства электростали с
использованием жидкого чугуна и металлизованного сырья

Слайд 11

Технологическая схема производства нержавеющих сталей

Технологическая схема производства нержавеющих сталей

Слайд 12

Зависимость степени удаления примеси от параметра λLX

Зависимость степени удаления примеси от параметра λLX

Слайд 13

Электрохимический характер взаимодействия шлака с металлом Компенсирующий процесс

Электрохимический характер взаимодействия шлака с металлом

Компенсирующий
процесс

Слайд 14

½{O2} = [O] 3[O] + 2[Al] = Al2O3 [O] + [C]

½{O2} = [O]

3[O] + 2[Al] = Al2O3

[O] + [C]

= {CO}

KC’ = 1/480

[O] + [Fe] = (FeO)

Оценка окислительного потенциала

Производится, исходя из равновесия реакции

По составу металла

По составу шлака

1) Для нераскисленного металла

2) Для раскисленного металла

3) В условиях вакуума

Слайд 15

Диаграмма растворимости серы в фазах железа

Диаграмма растворимости серы в фазах железа

Слайд 16

0,002%S (прод.) 0,002%S (попер.) 0,006%S (прод.) 0,006%S (попер.) Влияние содержания серы на ударную вязкость

0,002%S (прод.)

0,002%S (попер.)

0,006%S (прод.)

0,006%S (попер.)

Влияние содержания серы на ударную вязкость

Слайд 17

Влияние содержания марганца на растворимость серы в γ-Fe

Влияние содержания марганца на растворимость серы в γ-Fe

Слайд 18

Сульфиды марганца в литой заготовке стали 20ХМФА

Сульфиды марганца в литой заготовке стали 20ХМФА

Слайд 19

Сульфидное включение в готовой трубе из стали 20ХМФА (балл > 3,5)

Сульфидное включение в готовой трубе из стали 20ХМФА (балл > 3,5)

Слайд 20

1 - CaO – CaCl; 2 - CaO – CaF2; 3

1 - CaO – CaCl; 2 - CaO – CaF2; 3

- CaO – Al2O3 – CaF2;
4 - CaO – Al2O3; 5 - CaO – SiO2

Зависимость сульфидной емкости шлака от содержания СаО для различных шлаковых систем при 1500 оС

Слайд 21

Сульфидная емкость СS ×10-4 ковшевых шлаков CaO-SiO2-Al2O3 в гомогенной области при

Сульфидная емкость СS ×10-4 ковшевых шлаков CaO-SiO2-Al2O3 в гомогенной области при

1650 оС в зависимости от состава (мольные доли)
Слайд 22

где СS – сульфидная емкость шлака; Т – температура, К; Ni

где СS – сульфидная емкость шлака;
Т – температура, К;
Ni – мольные

доли соответствующих оксидов.

1) По соотношению Тинга и Катаямы
(для системы «CaO – Al2O3 – SiO2 – MgO» при содержании SiO2 от 0 до 20%)

2) По соотношению Соммервиля, исходя из оптической основности шлака (область температур 1400÷1700 оС)

где Ni – мольные доли соответствующих оксидов;
λi – оптическая основность соответствующего оксида.

где λ – оптическая основность шлака.

где - активность анионов кислорода в шлаке,
- константа равновесия реакции десульфурации
½{S2} + (O2-) = (S2-) + ½{O2}

3) По соотношению С.П. Бурмасова

Варианты оценки сульфидной емкости

Слайд 23

Взаимосвязь активностей в металле серы и сульфидообразующих элементов

Взаимосвязь активностей в металле серы и сульфидообразующих элементов

Слайд 24

Влияние концентрации фосфора и олова на температуры охрупчивания стали Влияние содержания

Влияние концентрации фосфора и олова на температуры охрупчивания стали

Влияние содержания фосфора

на снижение ударной вязкости стали при отпуске
Слайд 25

Внедоменная десульфурация чугуна Использование разных материалов (CaO, CaC2, Mg) Оптимизация затрат

Внедоменная десульфурация чугуна

Использование разных материалов (CaO, CaC2, Mg)
Оптимизация затрат на материалы

благодаря регулированию расхода и соотношения материалов
Снижение количества шлака
Точность попадания в целевые параметры по сере. Требуется лишь небольшой запас высоты
Тепловые потери: 12 – 18 К

Технология десульфурации SIMETAL Feldhaus (SIEMENS)

Обработка чугуна в Kanbaro Reactor

Максимизация межфазного контакта шлак-металл
Высокая эффективность применения CaO
Достижение низкого конечного содержания серы
Простота процесса и короткое время обработки
Низкие тепловые потери: 25 – 30 К
Исключение оборудования для вдувания (клапанный стенд, фурмы)

Слайд 26

1 – трак подачи несущего газа (Ar, N); 2 – подача

1 – трак подачи несущего газа (Ar, N);
2 – подача газа

для псевдоожижения (формирование кипящего слоя);
3 – тракт подачи газопорошковой смеси; 4 – фурма; 5 – чугуновозный ковш;
6 – газоотводящий тракт (газоочистка); 7 – бункер; 8 – пневмонагетатель

Схема инжекционной установки для десульфурации чугуна

Слайд 27

Основные показатели работы установки десульфурации чугуна-полупродукта НТМК при заданном целевом содержании

Основные показатели работы установки
десульфурации чугуна-полупродукта НТМК
при заданном целевом содержании

серы 0,002%.

∙ - в числителе указаны средние значения, в знаменателе - предельные;
∙∙ - в числителе указаны плановые значения, в знаменателе - фактические.

Слайд 28

Фурма для ввода магния в чугун 1 - испарительная камера с

Фурма для ввода магния в чугун

1 - испарительная камера с отверстиями

для выхо­да паров магния; 2 - несущая труба; 3 - канал; 4 - стальная арматура (покрывается огнеупорной обмазкой); 5 - фланец

Схема установки для десульфурации чугуна магниевым коксом

1 - четырехходовой цепной подъемник;
2 -сталь­ной балласт; 3 - стальной вал;
4 - ковш миксерного типа;
5 - графитовый стержень; 6 - чугун;
7 - магниевый кокс; 8 - графитовый колокол

Слайд 29

Схема установки для десульфурации чугуна 1 – ковш с жидким чугуном;

Схема установки для десульфурации чугуна

1 – ковш с жидким чугуном;
2 –

ротор-мешалка;
3 – колпак для пылеулавливания; 4 – подача десульфураторов;
5 – отвод газов
Слайд 30

Зависимость распределения фосфора между металлом и шлаком от состава шлака Цифры у кривых – основность шлака

Зависимость распределения фосфора между металлом
и шлаком от состава шлака

Цифры у

кривых – основность шлака
Слайд 31

Зависимость фосфатной емкости шлака от основности для различных шлаковых систем 1

Зависимость фосфатной емкости шлака от основности для различных шлаковых систем

1 –

Na2O – SiO2; 2 – CaO – CaCl2; 3 – CaO – FeO – SiO2;
4 – CaO – SiO2 – CaCl2
Слайд 32

Зависимость фосфатной емкости шлаков от содержания основных окислов

Зависимость фосфатной емкости шлаков от содержания основных окислов

Слайд 33

Зависимость фосфатной емкости шлака от оптической основности, полученной Мори на основе

Зависимость фосфатной емкости шлака от оптической основности, полученной Мори на основе

обобщения данных при 1600 оС

Для шлаковых систем: ○ – FeO – CaO – MgO – SiO2 – P2O5;
● – FeO – CaO – MgO – SiO2 – CaF2 – P2O5; Δ – FeO – Na2O – MgO – SiO2 – P2O5

Слайд 34

Высокоскоростной SRP-Z конвертерный процесс на Wakayama Steel Work 240 т 240

Высокоскоростной SRP-Z конвертерный процесс на Wakayama Steel Work

240 т

240 т

SRP-Z

на заводе Вакаяма состоит из Kanbaro реактора для десульфурации, 1-го 280 т. BOF для де-P, 2-го 280 т. BOF для обезуглероживания, высокоскоростного RH вакууматора 3 -х ручьевой слябовой МНЛЗ с производительностью качественной стали свыше 4 млн. т / год

Шлак

Слайд 35

SRP-Z процесс Wakayama Works SRP-Z на заводе Вакаяма состоит из Kambaro

SRP-Z процесс Wakayama Works

SRP-Z на заводе Вакаяма состоит из Kambaro

реактора для де-S, 1-го 280 т. BOF для де-P, 2-го 280 т. BOF для де-C, высокоскоростного RH вакууматора 3 -х ручьевой слябовой МНЛЗ с производительностью качественной стали свыше 4 млн. т / год
Слайд 36

SRP-Z конвертерный процесс В первом конвертере -процесс рафинирования чугуна от кремния

SRP-Z конвертерный процесс

В первом конвертере -процесс рафинирования чугуна от кремния

и фосфора тв СаО.
- значительно снижаются общий объем шлака;
- сокращается время обработки от выпуска до выпуска;
- во втором конвертере попадание в заданное содержание углерода в расплаве, и температуру перед выпуском приближаются к 100%.

Шлак

Чугун

Газ

Куски
CaO

Куски
CaO

O2 + CaO порошок

O2 + CaO порошок

Y. Tozaki. PhD thesis, Tohoku University, Sendai, Japan, 2009.

Слайд 37

Внедоменная дефосфорация чугуна Na2O-SiO2 Na2O-SiO2 CaO-FeO-SiO2

Внедоменная дефосфорация чугуна

Na2O-SiO2

Na2O-SiO2

CaO-FeO-SiO2

Слайд 38

Зависимость содержания [Р] после дефосфорации при 1250-1300 °С от начального содержания

Зависимость содержания [Р] после дефосфорации при 1250-1300 °С от начального содержания

[Si] в чугуне при рас­ходе флюса 60—70 кг/т чугуна и началь­ном содержании [Р] =0,10-0,12 %

Зависимость между (CaO)/(SiO2) и показателем распределения фосфора при
температуре после дефосфорации 1250—1300°С

Флюс – известь, плавиковый шпат, агломерат

Влияние содержание в чугуне кремния на эффективность его дефосфорации

Слайд 39

Динамика накопления меди в ломе

Динамика накопления меди в ломе

Слайд 40

Зависимость примерного содержания хрома, никеля и меди в конвертерной стали от доли амортизационного лома.

Зависимость примерного содержания хрома, никеля и меди в конвертерной стали от

доли амортизационного лома.
Слайд 41

Содержание примесей в стали, выплавленной при различной доле чугуна, лома и

Содержание примесей в стали, выплавленной при различной доле чугуна, лома и

металлизованного продукта в шихте (по данным спектрального анализа), %
Слайд 42

где v’ – количество испарившейся примеси, %: u’ – количество испарившего

где v’ – количество испарившейся
примеси, %:
u’ – количество испарившего


железа, %;
α – коэффициент испарения
примеси

Соотношение количеств параллельно испарившейся примеси и железа

Слайд 43

Соотношение количеств параллельно испарившейся примеси и железа где v’ – количество

Соотношение количеств параллельно испарившейся примеси и железа

где v’ – количество испарившейся

примеси, %:
u’ – количество испарившего железа, %;
α – коэффициент испарения примеси

1

2

При потерях испарением:
1 – 1% Fe; 2 – 2% Fe

1 – Cu; 2 – Sn

1

2

Слайд 44

Зависимость окисленности металла в ДСП от содержания [С] в сравнении с

Зависимость окисленности металла в ДСП от содержания [С] в сравнении с

другими процессами

1 – равновесное значение содержания кислорода в металле [С]·[О]=0,0025; 2 – кислородно-конвертерный процесс; 3 – подовый процесс; 4 – окисленность металла в ДСП.

Слайд 45

Влияние окисленности полупродукта на выпуске из ДСП на содержание общего кислорода

Влияние окисленности полупродукта на выпуске из ДСП на содержание общего кислорода

в литом металле трубных марок сталей

Сталь Д

Слайд 46

Влияние содержания в металле общего кислорода на пластичность металла труб из

Влияние содержания в металле общего кислорода на пластичность металла труб из

стали Д

типоразмер трубы
245×8,9 мм×мм

типоразмер трубы 245×7,9 мм×мм

Слайд 47

Влияние на степень окисленности металла расхода кислорода, технологии ввода углеродсодержащего материала

Влияние на степень окисленности металла расхода кислорода, технологии ввода углеродсодержащего материала

в печь и содержания FeO в шлаке

1 – технология с завалкой чугуна в бадью; 2 – технология с использованием завалки антрацита в бадью;
3 – базовая технология.

Слайд 48

Оптимальные технологические параметры выплавки полупродукта в сверхмощной ДСП-135 Общий расход кислорода

Оптимальные технологические параметры выплавки полупродукта в сверхмощной ДСП-135

Общий расход кислорода

- 38÷43 м3/т;
Количество антрацита, вводимого в ДСП, - 22÷23 кг/т. Из них в завалку (в бадьи) – 50÷52% от общего количества вводимого антрацита, через систему бункеров ДСП («сверху») - 39÷41 %, на вдувание - 8÷9 %;
Содержание в шлаке FeO 20÷30%, MgO 8÷9% при основности 2,0-2,3.
Слайд 49

Механические свойства стали 20ХМФА для трубы 324×11 мм

Механические свойства стали 20ХМФА для трубы 324×11 мм

Слайд 50

Влияние степени науглероживания в ходе обработки на УВОС на качество труб (полупродукт ДСП, сталь 32Г)

Влияние степени науглероживания в ходе обработки на УВОС на качество труб

(полупродукт ДСП, сталь 32Г)
Слайд 51

Влияние времени корректировки по углероду на УВОС на пластичность металла труб и равновесность расплава стали Д

Влияние времени корректировки по углероду на УВОС на пластичность металла труб

и равновесность расплава стали Д
Слайд 52

Влияние окисленности полупродукта на неравновесность расплава стали Д

Влияние окисленности полупродукта
на неравновесность расплава стали Д

Слайд 53

Оценка методом вискозиметрии влияния кислорода на динамику формирования расплава при науглероживании железа (0,1 масс.%)

Оценка методом вискозиметрии влияния кислорода на динамику формирования расплава при науглероживании

железа (0,1 масс.%)
Слайд 54

Оценка методом вискозиметрии влияния раскисления алюминием на динамику формирования расплава при

Оценка методом вискозиметрии влияния раскисления алюминием на динамику формирования расплава при

науглероживании железа

Окисленность исходного расплава железа – 625 ppm.
Остаточная концентрация алюминия: 1 – 0,03 масс.%; 2 – 0,005 масс.%

Слайд 55

Металлургические свойства науглероживателей

Металлургические свойства науглероживателей

Слайд 56

Оценка методом вискозиметрии влияния типа науглероживателя на неравновесность расплава стали Д

Оценка методом вискозиметрии влияния типа науглероживателя на неравновесность расплава стали Д

а

– природные углеродсодержащие материалы;
б – искусственные графиты;
в – электродный бой

ν ∙107, м2/с

ν ∙107, м2/с

Слайд 57

Технология науглероживания и раскисления металла на примере стали марки Д или

Технология науглероживания и раскисления металла на примере стали марки Д

или

Слайд 58

Основные положения комплексной технологии раскисления и науглероживания полупродукта ДСП Опережающее раскисление

Основные положения комплексной технологии раскисления и науглероживания полупродукта ДСП

Опережающее раскисление

металла
Использование для раскисления гранулированного алюминия
Расход алюминия определяется получением остаточной концентрации алюминия в металле не менее 0,015-0,020 %
Использование для науглероживания полупродукта искусственных графитов или электродного боя
Величина корректировок по углероду на УВОС не должна превышать 0,05-0,07 %
Корректировки по углероду должны быть смещены на начальные этапы внепечной обработки
Слайд 59

Технологические принципы использования карбида кремния и графита для науглероживания расплава железа

Технологические принципы использования карбида кремния и графита для науглероживания расплава железа

Использование

карбида кремния для решения комплексной задачи предварительного раскисления и частичного науглероживания высокоокисленного полупродукта
Приоритетное использования графита при науглероживании раскисленного полупродукта