- •Гоапоу «Липецкий металлургический колледж»
- •Гоапоу «Липецкий металлургический колледж»
- •2 Задание – 15 минут
- •3 Задание – 20 минут
- •Гоапоу «Липецкий металлургический колледж»
- •2 Задание – 15 минут
- •3 Задание – 20 минут
- •3 Задание – 20 минут
- •Гоапоу «Липецкий металлургический колледж»
- •2 Задание – 15 минут
Гоапоу «Липецкий металлургический колледж»
Рассмотрено цикловой комиссией Металлургических дисциплин |
Экзаменационный билет №10 |
Утверждаю Заместитель директора по учебной работе |
по ПМ 05 Эксплуатация оборудования и ведение технологических процессов производства высококачественной стали в условиях ОАО «НЛМК» |
||
«____» __________ 201_г. |
специальность 22.02.01 Металлургия черных металлов |
|
Председатель _________________ |
«____» ________201_г. |
Инструкция
Внимательно прочитайте задания.
Вы можете воспользоваться справочной литературой, методическими указаниями по выполнению практических и лабораторных работ, технической литературой.
Время выполнения 60 минут: 1 задание – 25 мин
2 Задание – 15 минут
3 Задание – 20 минут
Задание 1
Составьте схему производства стали марки 17Г1С-У .
Укажите требования к шихтовым материалам, загружаемым в конвертер, химический состав и температуру металла на выпуске из конвертера.
Укажите агрегат (агрегаты) для проведения внепечной обработки данной марки стали.
Опишите процессы, происходящие в стали при проведении внепечной обработки.
Укажите требования, предъявляемые к процессу непрерывной разливки для получения бездефектной непрерывнолитой заготовки.
Ответ: Чугун (УДЧ)+лом 2 сорта в конвертер потом на УПК – разливка.
Химический состав чугуна должен соответствовать госту, а его температура не должна быть ниже 1320°С.
Лом не должен иметь соответствующую насыпную плотность и ограниченное содержание примесей цветных металлов, не должен содержать взрывчатых веществ, горюче-смазочных материалов, снега, льда, закрытых сосудов, ржавчины.
Хим. состав на выпуске – С н.б. 0,05%, S н.б. 0,015%, Р н.б. 0,02%. Температура на выпуске – 1660-1670°С.
Для производства данной марки стали используется установка «печь-ковш». Процессы – десульфурация стали под белым шлаком, корректировка химического состава (легирование) ферросплавами, перемешивание для усреднения по температуре и химическому составу.
Для получения бездефектной непрерывнолитой заготовки необходимы тщательная подготовка УНРС к разливки и соблюдение температурного и скоростного режимов.
Задание 2
Охарактеризуйте дефект, представленный на фотографии.
Проанализируйте причины его появления и меры, необходимые для предупреждения его появления.
Ответ: Дефект, представленный на фотографии – осевая ликвация
Причины появления – повышенное содержание углерода, серы или фосфора в металле; повышенная температура металла в промежуточном ковше; неудовлетворительное состояние поддерживающей истемы УНРС; конструкционные недостатки УНРС: большие диаметры роликов и расстояния между ними, погибы роликов из-за отсутствия промежуточных опор; нестабильная скорость разливки; неоптимальный режим вторичного охлаждения.
Меры предупреждения – соблюдение температурного и скоростного режима разливки, режима вторичного охлаждения; принятие всех мер для минимизации содержания в металле ликвирующих элементов – серы, фосфора, углерода, марганца; поддержание в исправном состоянии поддерживающей системы УНРС; применение системы быстрой замены погружаемых стаканов; обеспечение максимальной стабильности скорости разливки; применение многоопорных роликов малого диаметра в поддерживающей системе УНРС; применение технологии «мягкого» обжатия слитка в конце затвердевания.
Задание 3
Перечислите состав оборудования УПК в условиях КЦ-2
Проанализируйте технические характеристики и возможности данного оборудования
Определите рабочую скорость разливки стали марки 17Г1С-У при разливке в слябы сечением 355х1950 мм в условиях КЦ-2 на криволинейных УНРС и оптимальную температуру металла в промежуточном ковше.
Ответ: В состав УПК КЦ2 входит следующее оборудование:
сталевоз, оснащенный стыковочными узлами для донных продувочных устройств и системой подвода инертных газов к донным продувочным устройствам;
водоохлаждаемый свод печи-ковша, включающий устройство подъема;
печной трансформатор, мощностью 45 МВА (три режима работы и 12 ступеней нагрева, с максимальной скоростью нагрева 4 °С/мин);
печной портал, включающий устройство подъема электродов;
три электрододержателя с электродами диаметром 508 мм и диаметром распада электродов (900±25) мм;
стенд наращивания электродов;
система подачи легирующих и шлакообразующих материалов, включающая 16 накопительных бункеров (8 бункеров по 15 м3, 8 бункеров по 5 м3), 4 весовых бункера (по 1,5 м3), транспортировочный конвейер, расходный бункер;
шестиручьевой трайб-аппарат для подачи проволоки с заданной скоростью через две направляющие с возможностью одновременного ввода проволоки в ковш;
оборудование для вдувания порошка силикокальция (скорость ввода 80-160 кг/мин), включающее в себя два бункера хранения (по 25 м3) и инжекторную пневмокамеру (5 м3), а также манипулятор погружной аварийной продувочной фурмы (длина фурмы 6,6 м) для перемешивания инертным газом или вдувания порошка силикокальция;
фурма для вдувания силикокальция;
фурма для перемешивания инертным газом;
манипуляторы для измерения температуры, окисленности и отбора проб, а также вскрытия шлака;
контейнерная лаборатория;
системы обеспыливания и дымоудаления отходящих газов.
Рабочая скорость – 0,55-0,65м/мин (среднеуглеродистая легированная (без бора) AMC), температура в промежуточном ковше – 1530-1550°С.
Разработали преподаватели __________________________________ О.П. Саввина_
Роспись
Приложения
Таблица 1 – Химический состав стали
Марка стали |
Химический состав стали, % |
|||||||||||
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Сu |
Сr |
Ni |
Al |
Ti |
Nb |
N |
|
01ЮТ |
0,002- 0,005 |
0,10- 0,18 |
0,005- 0,02 |
0,005- 0,012 |
0,005- 0,012 |
0,010- 0,050 |
0,005- 0,03 |
0,005- 0,03 |
0,02- 0,05 |
0,06 – 0,08 |
- |
0,001 0,006 |
08Ю»ВОСВ» |
Н.б. 0,04 |
0,15- 0,22 |
Н.б. 0,02 |
Н.б. 0,02 |
Н.б. 0,018 |
Н.б. 0,03 |
Н.б. 0,01 |
Н.б. 0,03 |
0,02- 0,05 |
- |
- |
Н.б. 0,004 |
0403 |
Н.б 0,005 |
0,15-0,25 |
2,95-3,15 |
Н.б. 0,03 |
Н.б. 0,007 |
Н,б. 0,15 |
Н.б. 0,1 |
Н.б. 0,1 |
0,40- 0,60 |
- |
- |
Н.б. 0,006 |
Э3А |
0,03-0,05 |
0,18-0,25 |
3,05-3,15 |
Н.б. 0,012 |
Н.б. 0,008 |
0,5- 0,6 |
Н.б. 0,03 |
Н.б. 0,08 |
0,016 -0,018 |
- |
- |
0,01- 0,012 |
06ФБЮАР* |
0,03-0,07 |
0,2-0,30 |
0,1-0,3 |
Н.б. 0,02 |
Н.б. 0,025 |
0,01- 0,06 |
Н.б. 0,03 |
Н.б. 0,06 |
0,02 -0,07 |
В 0,01- 0,03 |
-0,001 0,003 |
0,003- 0,006 |
01ЮТБ |
0,002- 0,005 |
0,10- 0,18 |
0,005- 0,02 |
0,005- 0,012 |
0,005- 0,012 |
Н.б. 0,06 |
0,005- 0,03 |
0,005- 0,03 |
0,02- 0,050 |
0,05 – 0,07 |
0,01 0,03 |
0,001 0,006 |
0402 |
Н.б 0,005 |
0,15-0,25 |
2,95-3,15 |
Н.б. 0,03 |
Н.б. 0,006 |
Н,б. 0,15 |
Н.б. 0,1 |
Н.б. 0,1 |
0,40- 0,60 |
- |
- |
Н.б. 0,005 |
17Г1С-У |
0,16-0,20 |
1,35-1,65 |
0,4-0,6 |
Н.б. 0,025 |
Н.б. 0,01 |
Н.б. 0,3 |
Н.б. 0,3 |
Н.б. 0,3 |
0,015 -0,05 |
- |
0,015- 0,05 |
Н.б. 0,004 |
07ГФЮ |
0,03-0,07 |
0,8-1,30 |
0,1-0,3 |
Н.б. 0,02 |
Н.б. 0,015 |
0,01- 0,06 |
Н.б. 0,03 |
Н.б. 0,06 |
0,02 -0,07 |
- |
- |
Н.б. 0,004 |
0303 |
Н.б 0,005 |
0,15-0,25 |
2,1-2,3 |
0,06-0,09 |
Н.б. 0,009 |
Н,б. 0,3 |
Н.б. 0,15 |
Н.б. 0,2 |
0,28- 0,42 |
- |
- |
Н.б. 0,005 |
06ФБЮАР* содержит также В 0,01-0,03 %, V 0,001-0,003 %, Са 0,0005-0,001%.
Таблица 2 - Рабочая скорость разливки в КЦ-1, м/мин
Таблица 3 - Температура металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах при разливке в КЦ-1
Таблица 4 – Группы (тип) разливаемых сталей в условиях КЦ-2
Название группы (типа) |
Массовая доля элементов, % |
|||||||
C |
Mn |
B |
P |
Mo,V, Nb,Ti |
Ni,Cr |
Si |
||
1. Сверхнизкоуглеродистая |
ULC |
C<0,02 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
2. Сверхнизкоуглеродистая легированная * |
AULC |
C<0,02 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
3. Низкоуглеродистая |
LC |
0,02C<0,08 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
4. Низкоуглеродистая легированная * (без бора) |
ALC |
0,02C<0,08 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
5. Перитектическая |
PERI |
0,08C0,15 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
6. Перитектическая легированная * |
APERI |
0,08C0,15 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
7. Среднеуглеродистая |
MC |
0,15<C0,25 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
8. Среднеуглеродистая легированная * (без бора) |
AMC |
0,15<C0,25 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
9. Высокоуглеродистая |
HC |
0,25<C0,45 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
10. Высокоуглеродистая легированная * |
AHC |
0,25<C0,45 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
11. Сверхвысокоуглеродистая |
UHC |
0,45<C0,80 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
12. Сверхвысокоуглеродистая легированная * |
AUHC |
0,45<C0,80 |
1,0 |
0,0005 |
0,03 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
13. Кремнистая |
SI |
C<0,08 |
1,0 |
0,0020 |
0,30 |
0,02 |
0,6 |
> 0,7 |
14 Среднеуглеродистая микролегированная бором |
20SP+Bor |
0,15<C0,25 |
2,5 |
0,0005 |
0,10 |
0,10 |
2,0 |
0,7 |
15 Низкоуглеродистая микролегированная бором |
08YU+Bor |
0,02C<0,08 |
2,5 |
0,0005 |
0,10 |
0,10 |
2,0 |
0,7 |
16 Трубная ** |
API |
0,03<C0,08 |
1,0 |
0,0005 |
0,10 |
0,01 |
0,1 |
0,7 |
_____________________ * - "легированной" является сталь, у которой массовая доля хотя бы одного элемента из Mn, B, P, Mo, V, Nb, Ti, Ni, Cr удовлетворяет указанному диапазону. ** - принадлежность плавки к трубной группе сталей определяют по наличию в производственном задании ссылки на стандарт API, при этом указанным диапазонам может удовлетворять один или несколько элементов из Mn, B, Mo, V, Nb, Ti, Ni, Cr. |
||||||||
Таблица 5 – Рабочая скорость разливки в условиях КЦ-2.
Тип стали |
Скорость разливки, м/мин |
||||
для ширины сляба |
|||||
1050-1350 мм |
1351-1600 мм |
1601-1850 мм |
1851-2200 мм |
||
Для толщины слитка 200 мм |
|||||
1. Сверхнизкоуглеродистая |
ULC |
1,4-1,6 |
1,3-1,5 |
1,2-1,4 |
1,15-1,3 |
2. Сверхнизкоуглеродистая легированная |
AULC |
1,4-1,6 |
1,3-1,5 |
1,2-1,4 |
1,15-1,3 |
3. Низкоуглеродистая |
LC |
1,4-1,6 |
1,3-1,5 |
1,2-1,4 |
1,15-1,3 |
4. Низкоуглеродистая легированная |
ALC |
1,4-1,6 |
1,3-1,5 |
1,2-1,4 |
1,15-1,3 |
5. Перитектическая |
PERI |
1,2-1,4 |
1,15-1,35 |
1,15-1,3 |
1,15-1,3 |
6. Перитектическая легированная |
APERI |
1,2-1,4 |
1,15-1,35 |
1,15-1,3 |
1,15-1,3 |
7. Среднеуглеродистая |
MC |
1,2-1,4 |
1,15-1,35 |
1,15-1,3 |
1,15-1,3 |
8. Среднеуглеродистая легированная |
AMC |
1,2-1,4 |
1,15-1,35 |
1,15-1,3 |
1,15-1,3 |
9. Высокоуглеродистая |
HC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,1-1,3 |
1,1-1,2 |
10. Высокоуглеродистая легированная |
AHC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,1-1,3 |
1,1-1,2 |
11. Сверхвысокоуглеродистая |
UHC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,1-1,3 |
1,1-1,2 |
12. Сверхвысокоуглеродистая легированная |
AUHC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,1-1,3 |
1,1-1,2 |
13. Кремнистая |
SI |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,1-1,3 |
1,1-1,2 |
14 Среднеуглеродистая микролегированная бором |
20SP+Bor |
1,2-1,4 |
1,15-1,35 |
1,15-1,3 |
1,15-1,3 |
15 Низкоуглеродистая микролегированная бором |
08YU+Bor |
1,4-1,6 |
1,3-1,5 |
1,2-1,4 |
1,15-1,3 |
16 Трубная |
API |
1,4-1,6 |
1,3-1,5 |
1,2-1,4 |
1,15-1,3 |
Для толщины слитка 250 мм |
|||||
1. Сверхнизкоуглеродистая |
ULC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,05 |
2. Сверхнизкоуглеродистая легированная |
AULC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,05 |
3. Низкоуглеродистая |
LC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,05 |
4. Низкоуглеродистая легированная |
ALC |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,05 |
5. Перитектическая |
PERI |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,15 |
0,9-1,0 |
6. Перитектическая легированная |
APERI |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,15 |
0,9-1,0 |
7. Среднеуглеродистая |
MC |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,15 |
0,9-1,0 |
8. Среднеуглеродистая легированная |
AMC |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,15 |
0,9-1,0 |
9. Высокоуглеродистая |
HC |
0,95-1,15 |
0,9-1,1 |
0,9-1,05 |
0,85-1,0 |
10. Высокоуглеродистая легированная |
AHC |
0,95-1,15 |
0,9-1,1 |
0,9-1,05 |
0,85-1,0 |
11. Сверхвысокоуглеродистая |
UHC |
0,95-1,15 |
0,9-1,1 |
0,9-1,05 |
0,85-1,0 |
12. Сверхвысокоуглеродистая легированная |
AUHC |
0,95-1,15 |
0,9-1,1 |
0,9-1,05 |
0,85-1,0 |
13. Кремнистая |
SI |
0,95-1,15 |
0,9-1,1 |
0,9-1,05 |
0,85-1,0 |
14 Среднеуглеродистая микролегированная бором |
20SP+Bor |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,15 |
0,9-1,0 |
15 Низкоуглеродистая микролегированная бором |
08YU+Bor |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,05 |
16 Трубная |
API |
1,1-1,3 |
1,05-1,25 |
1,0-1,2 |
0,95-1,05 |
Для толщины слитка 310 мм |
|||||
1. Сверхнизкоуглеродистая |
ULC |
0,7-0,9 |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,65-0,75 |
2. Сверхнизкоуглеродистая легированная |
AULC |
0,7-0,9 |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,65-0,75 |
3. Низкоуглеродистая |
LC |
0,7-0,9 |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,65-0,75 |
4. Низкоуглеродистая легированная |
ALC |
0,7-0,9 |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,65-0,75 |
5. Перитектическая |
PERI |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
6. Перитектическая легированная |
APERI |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
7. Среднеуглеродистая |
MC |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
8. Среднеуглеродистая легированная |
AMC |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
9. Высокоуглеродистая |
HC |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
10. Высокоуглеродистая легированная |
AHC |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
11. Сверхвысокоуглеродистая |
UHC |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
12. Сверхвысокоуглеродистая легированная |
AUHC |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
13. Кремнистая |
SI |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
14 Среднеуглеродистая микролегированная бором |
20SP+Bor |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,6-0,75 |
0,6-0,7 |
15 Низкоуглеродистая микролегированная бором |
08YU+Bor |
0,7-0,9 |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,65-0,75 |
16 Трубная |
API |
0,7-0,9 |
0,65-0,85 |
0,65-0,8 |
0,65-0,75 |
Для толщины слитка 355 мм |
|||||
1. Сверхнизкоуглеродистая |
ULC |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
2. Сверхнизкоуглеродистая легированная |
AULC |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
3. Низкоуглеродистая |
LC |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
0,6-0,7 |
4. Низкоуглеродистая легированная |
ALC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
5. Перитектическая |
PERI |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
6. Перитектическая легированная |
APERI |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
7. Среднеуглеродистая |
MC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
8. Среднеуглеродистая легированная |
AMC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
9. Высокоуглеродистая |
HC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
10. Высокоуглеродистая легированная |
AHC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
11. Сверхвысокоуглеродистая |
UHC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
12. Сверхвысокоуглеродистая легированная |
AUHC |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
13. Кремнистая |
SI |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
14 Среднеуглеродистая микролегированная бором |
20SP+Bor |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
15 Низкоуглеродистая микролегированная бором |
08YU+Bor |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
16 Трубная |
API |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
0,55-0,65 |
Таблица 6 – Рабочая скорость разливки в условиях КЦ-1,
Таблица 7 – Температура металла в конвертере, в сталеразливочном и промежуточном ковшах в условиях КЦ-2
Параметры |
Температура металла, оС |
||||
Перед выпуском из конвертера |
В сталеразливочном ковше |
В промежуточном ковше на УНРС**** |
|||
после усреднительной продувки аргоном |
после обработки на УДМ**** |
||||
Массовая доля углерода в стали *, % (группа марок стали СП, ПС, НЛ (с массовой долей кремния 0,05 % и более)) |
0,12 |
1640 – 1675 |
1590 –1620 |
1575 – 1595 |
1530 – 1550 |
< 0,12 |
1645 – 1685 |
1600 – 1630 |
1580 – 1600 |
1535 – 1555 |
|
Сталь по ГОСТ 9045 и её аналоги |
1655 – 1695 |
1610 – 1640 |
1590 – 1610 |
1545 – 1565 |
|
Таблица 8 – Температура металла в конвертере, в сталеразливочном и промежуточном ковшах
Таблица 9 – Температура металла в конвертере, в сталеразливочном и промежуточном ковшах при выплавке изотропной стали с вакуумным обезуглероживанием на АЦВ
