Section outline
-
-
Програмний комплекс (ПК) «Excalibur» є наукомістким продуктом, в якому реалізовані найбільш передові досягнення теорії металургійних процесів останніх трьох десятиліть. Він служить потужним інструментом дослідника та технолога, що дозволяє розробляти нові технології, програвати різні варіанти ведення плавки, позапічної обробки, розкислення, легування, десульфурації та дефосфорації сталі. Зокрема, у програмному комплексі реалізовано пряму та зворотну задачі термодинамічного аналізу сталеплавильних процесів на основі методу хімічних потенціалів Гіббса та диференціальних коефіцієнтів засвоєння. ПК «Excalibur» може використовуватися також як навчальна програма для студентів металургійних спеціальностей.
-
-
Основні завдання позаагрегатної обробки металу і методи їх вирішення. Умови при позаагрегатному рафінуванні у порівнянні з конвертерами і дуговими печами. Технологічні переваги позаагрегатної обробки металу. Диференціальні коефіцієнти засвоєння в комп'ютерних системах управління плавкою і позапічної обробкою сталі. Термодинамічні моделі багатокомпонентної конденсованої фази.
-
Розчинність кисню в залізі, загальні принципи розкислення. Залежність розчинності кисню в залізі від величини парціального тиску кисню в газовій фазі над металом і температури. Залежність граничної концентрації кисню в рідкому залізі під шлаком із чистого оксиду заліза від температури. Залежність окисленості сталі від вмісту вуглецю. Розкислювальна здатність окремих елементів. Константа рівноваги реакції розкислення. Залишковий вміст і коефіцієнт активності елемента-розкислювача. Активність продуктів розкислення. Ефективність комплексних розкислювачів. Основні способи розкислення сталі. Осадове розкислення. Типи включень при осадовому розкисленні сталі. Екстракційне розкислення. Вакуумно-вуглецеве розкислення. Видалення продуктів розкислення. Формули Стокса й Адомара-Рибчинського.Укрупнення продуктів розкислення. Процес утворення скупчень включень при розливання сталі. Видалення включень корунду та інших дрібних включень. Розкислення сталі воднем. Застосування екзотермічних феросплавів і матеріалів для розкислення-легування сталі в ковші. Теорія і практика прямого легування сталі в ковші оксидними матеріалами.
-
Доцільність застосовувати модифікування сталі й неметалевих включень. Глобулярізація включень. Практичні рекомендації з технології модифікування сталі. Витрата модифікаторів.
-
Технологія продувки та обладнання. Витрата аргону. Застосування «хибного стопора». Застосування вогнетривких пористих пробок. Гідродинаміка ванни. Ймовірний розподіл векторів швидкостей руху потоків рідкої сталі. Вплив продувки на якість сталі. Дегазація і зневуглецювання сталі в результаті продувки. Поняття хімічного вакууму. Вторинне кипіння металу.
-
-
-
Реакція окислення вуглецю та її константа рівноваги. Складові зовнішнього тиску на бульбашку оксиду вуглецю. Роль атмосферного, феростатичного і капілярного тиску. Кінетичні фактори, що лімітують вуглецеве розкислення. Процеси дегазації. Реакції, що відповідають за розчинність водню і азоту в рідкому залізі. Закон квадратного кореня Сівертса. Вплив легуючих елементів. Можливі механізми видалення розчинених у металі водню та азоту. Стадії процесу десорбції водню і азоту з рідкої сталі. Диференційні рівняння швидкості стадій десорбції. Утворення бульбашок СО на твердій міжфазній поверхні.
-
Схема установок вакуумування в ковші. Особливості вакуумування в ковші розкисленої і нерозкисленої сталі. Вплив перемішування металу на ефективність вакуумування. Ступінь видалення водню.
Роздрібнення металу на краплі. Відносна поверхня крапель. Диференційні рівняння швидкості видалення розчинених газів з крапель металу. Промислове застосування вакуумування сталі в струмені. Схеми установок струменевого рафінування сталі. Ступінь видалення водню і азоту.
-
Схема і принцип дії установки порційного вакуумування сталі. Характер зміни тиску у вакуум-камері. Способи зменшення втрат тепла. Коефіцієнт рециркуляції металу. Зниження загального вмісту кисню. Залежність ефективності вакуумування сталі від вмісту вуглецю. Ступінь видалення водню. Схема і принцип дії установки циркуляційного вакуумування сталі. Залежність швидкості циркуляції металу при обробці сталі від витрати аргону і діаметра підйомного патрубка. Зміна витрати аргону і тиску у вакуум-камері, концентрацій вуглецю і кисню в металі по ходу циркуляційного вакуумування. Ступінь видалення водню при обробці розкисленої и нерозкисленої сталі.
-
Кінетична схема процесу VOD. Кінетична схема процесу вакуум-кисневого зневуглецювання.
-
-
-
Вплив сірки на якість сталі. Механізм видалення сірки з рідкої сталі. Коефіцієнт розподілу сірки між металом і шлаком. Реакція видалення сірки та її константа рівноваги. Значення вмісту алюмінію в сталі і окислювального потенціалу шлаку для глибокої десульфурації. Десульфурація твердим вапном. Можливість ресульфураціі сталі після продувки порошками в ковші.
-
Процес VAD – cхема і принцип дії. Кінетична схема вакуумної обробки сталі в ковші з дуговим нагрівом. ASEA–SKF – cхема і принцип дії. Переваги і недоліки процесу.
-
Умови введення порошкоподібних реагентів в метал. Розрахунок глибини введення кальцію в рідку сталь. Схема і принцип дії установки для обробки сталі в ковші порошкоподібними матеріалами. Хід процесу та якість сталі. Зміна вмісту кисню і сірки в сталі в процесі обробки. Схема і принцип дії агрегату для отримання і введення в метал порошкового дроту.
-
Теоретичні основи і технологія обробки. Хімічний склад і питома витрата використовуваних синтетичних шлаків. Результати рафінування сталі синтетичним шлаком. Недоліки процесу рафінування сталі синтетичним шлаком в порівнянні з іншими методами позаагрегатной обробки металу. Устаткування для приготування кускових і порошкоподібних матеріалів. Визначення необхідного ступеня подрібнення кускових матеріалів для позапічного доведення і рафінування сталі.
-