Giáo trình Lý thuyết các quá trình luyện kim - Chương 6

Chương 6 Tinh luyện thép ngoài lò 6.1. Khái quát Thép là vật liệu chủ yếu được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế quốc dân. Nhu cầu về thép vẫn ngày càng một tăng cả về số lượng, chủng loại và đặc biệt là chất lượng. ở các nước phát triển trong điều kiện hiện nay tinh luyện thép ngoài lò là điều kiện cần thiết để phát triển nền công nghiệp thép hiện đại. Tinh luyện thép ngoài lò vừa nâng cao sản lượng các thiết bị luyện kim cơ bản vừa nâng cao chất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Lý thuyết các quá trình luyện kim - Chương 6 Ch­¬ng 6 Tinh luyÖn thÐp ngoµi lß 6.1. Kh¸i qu¸t ThÐp lµ vËt liÖu chñ yÕu ®­îc sö dông réng r·i trong tÊt c¶ c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n. Nhu cÇu vÒ thÐp vÉn ngµy cµng mét t¨ng c¶ vÒ sè l­îng, chñng lo¹i vµ ®Æc biÖt lµ chÊt l­îng. ë c¸c n­íc ph¸t triÓn trong ®iÒu kiÖn hiÖn nay tinh luyÖn thÐp ngoµi lß lµ ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt ®Ó ph¸t triÓn nÒn c«ng nghiÖp thÐp hiÖn ®¹i. Tinh luyÖn thÐp ngoµi lß võa n©ng cao s¶n l­îng c¸c thiÕt bÞ luyÖn kim c¬ b¶n võa n©ng cao chÊt l­îng cña thÐp vµ hîp kim. Do vËy nh÷ng n¨m gÇn ®©y mét sè n­íc nh­ Mü, Nga, Anh, Ph¸p, §øc, NhËt v.v... ®· ®i s©u vµo h­íng n©ng cao chÊt l­îng ®Ó n©ng cao c¬ tÝnh, tÝnh c«ng nghÖ vµ tÝnh chèng ¨n mßn, mµi mßn, nh»m gi¶m träng l­îng ®Ó n©ng cao c¬ tÝnh, tÝnh c«ng nghÖ vµ tÝnh chèng ¨n mßn, mµi mßn nh»m gi¶m träng l­îng chi tiÕt, m¸y mãc, thiÕt bÞ, c«ng tr×nh vµ n©ng cao tuæi thä cña chóng. §ã lµ h­íng ®i lÊy chÊt bï l­îng, h­íng ®i tiÕt kiÖm ®óng ®¾n nhÊt. HiÖn nay hµng n¨m nhiÒu n­íc ®· bá mét nguån kinh phÝ rÊt lín, vµo viÖc nghiªn cøu ph¸t triÓn thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ tinh luyÖn ngoµi lß ®Ó n©ng cao chÊt l­îng thÐp. ChÊt l­îng gang thÐp phô thuéc kh«ng nh÷ng vµo thµnh phÇn ho¸ häc cña chóng mµ cßn vµo thµnh phÇn vµ cÊu tróc c¸c pha t¹o thµnh còng nh­ sè l­îng, cÊu tróc vµ sù ph©n bè t¹p chÊt trong chóng. S¾t xèp, ThÐp phÕ Gang s¾t cacbÝt T.bÞ khö S Lß ®iÖn siªu Lß thæi oxi c«ng suÊt ThÐp láng s¬ luyÖn Tinh luyÖn ngoµi lß (hîp kim ho¸) §óc gï §óc thái liªn tôc H×nh 6.1: S¬ ®å c«ng nghÖ chÝnh cña mét nÒn c«ng nghiÖp thÐp hiÖn ®¹i N­íc ta cã khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa, nãng Èm, m­a nhiÒu, ®Êt liÒn hÑp, bê biÓn dµi nªn sù ph¸ huû s¾t thÐp hµng n¨m cao h¬n c¸c n­íc kh¸c. Do vËy ­u tiªn s¶n xuÊt gang thÐp chÊt l­îng cao, ®Ó lÊy chÊt bï l­îng lµ h­íng ®i phï hîp. Mét ph­¬ng h­íng n©ng cao chÊt l­îng gang thÐp lµ tinh luyÖn ngoµi lß ®Ó khö s©u t¹p chÊt phi kim lo¹i, thÐp s¹ch vµ thµnh phÇn ®ång ®Òu lµ ®iÒu kiÖn quan träng quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng sö dông cña chóng. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nãi trªn ph¶i xem xÐt vÒ nguån gèc t¹p chÊt, t¸c h¹i cña chóng, tÝnh n¨ng vµ t¸c dông cña c¸c ph­¬ng ph¸p tinh luyÖn thÐp ngoµi lß... ®Ó lùa chän ph­¬ng ph¸p khö, chÊt khö thÝch hîp tuú theo yªu cÇu cña c«ng nghÖ vµ kh¶ n¨ng riªng cña tõng c¬ së. Tinh luyÖn ngoµi lß chñ yÕu lµ c¸c ph­¬ng ph¸p khö s©u t¹p chÊt tiÕn hµnh ngoµi c¸c thiÕt bÞ luyÖn kim c¬ b¶n nh»m ®¸p øng hai yªu cÇu lµ võa n©ng cao c«ng suÊt thiÕt bÞ luyÖn kim, võa khö bá triÖt ®Ó t¹p chÊt cã h¹i, ®Æc biÖt lµ oxi, l­u huúnh vµ phèt pho mµ thiÕt bÞ luyÖn kim c¬ b¶n kh«ng cã ®iÒu kiÖn, hoÆc khö bá khã kh¨n, kh«ng ®¸p øng ®­îc c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt (xem b¶ng 6.1). §ång thêi trong qu¸ tr×nh nµy còng tiÕn hµnh hîp kim ho¸ ®¹t hiÖu suÊt thu håi nguyªn tè hîp kim cao h¬n h¼n so víi khi thùc hiÖn trong lß. Tõ ph©n tÝch kÕt qu¶ tæng qu¸t ë b¶ng 6.1 cho thÊy tÊt c¶ c¸c ph­¬ng ph¸p luyÖn thÐp hiÖn nay ch­a cã thiÕt bÞ luyÖn kim noµ cã thÓ tiÕn hµnh ®­îc mét c¸ch hoµn h¶o, ®ång bé c¸c qu¸ t×nh khö bá triÖt ®Ó t¹p chÊt phi kim. Muèn khö s©u t¹p chÊt h¬n n÷a, nhÊt thiÕt ph¶i tiÕn hµnh ngoµi lß vµ ®©y lµ kh©u quan träng trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ luþªn kim. Ngµy nay hÇu hÕt c¸c d©y chuyÒn c«ng nghÖ luyÖn thÐp hiÖn ®¹i, kÓ c¶ ë ViÖt Nam ®Òu ®· cã c¸c thiÕt bÞ tinh luþªn thÐp ngoµi lß. C¸c c¬ së nh­ C«ng ty gang thÐp Th¸i Nguyªn, C«ng ty cæ phÇn thÐp §×nh Vò (H¶i Phßng), nhµ m¸y luyÖn c¸n thÐp Biªn Hoµ, nhµ m¸y luyÖn c¸n thÐp Phó Mü... ®Òu ®· cã tinh luþªn thÐp b»ng lß thïng L F trong d©y truyÒn c«ng nghÖ. Tinh luyÖn thÐp ngoµi lß ®· ®­îc tiÕn hµnh theo trªn 40 ph­¬ng ph¸p, thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ kh¸c nhau. Cã nh÷ng ph­¬ng ph¸p ra ®êi sím nh­ ph­¬ng ph¸p ch©n kh«ng, ngµy nay cßn ®ù¬c phèi hîp xö lý víi xØ tæng hîp vµ x¸o trén b»ng khÝ tr¬ Ar ®· cho kÕt qu¶ khö mÜ m·n. Nh­ng còng cã nh÷ng ph­¬ng ph¸p míi ra ®êi trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y nh­ ph­¬ng ph¸p phun bét khö tæng hîp. Nãi chung c¸c ph­¬ng ph¸p ra ®êi sím ®· ®¹t ®ù¬c tr×nh ®é cao vÒ thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ. C¸c ph­¬ng ph¸p míi ra ®êi ®ang ®­îc hoµn thiÖn vµ nhiÒu ph­¬ng ph¸p ®ang ë giai ®o¹n nghiªn cøu. C¸c ph­¬ng ph¸p tinh luyÖn b»ng thæi khÝ tr¬, thæi khÝ ph¶n øng, b»ng xØ ph¶n øng hoÆc phèi hîp nhiÒu ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau còng ®· vµ ®ang cã nhiÒu triÓn väng khö tèt. Víi môc tiªu chung cña tin ...