công ty gang thép thái nguyên nhà máy luyện thép lu xá báo cáo tổng kết thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ Tên đề tài: "Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao tại Công ty Gang thép Thái Nguyên". Chủ nhiệm đề tài: KS Luyện kim Trần Tất Thắng 6846 15/5/2008 Thái Nguyên, tháng 01 năm 2008. 1 Công ty Gang thép thái nguyên cộng hoà x hội chủ nghĩa việt nam Nhà máy Luyện thép lu xá Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Số : 192A /GT-LT 4 \[ Thái Nguyên, ngày 25 tháng 01 năm 2008. Báo cáo Tổng kết thực hiện đề tài nckh cấp bộ Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao tại Công ty Gang thép Thái Nguyên. Thực hiện Quyết định số 67/QĐ-T-GT 5 ngày 16 tháng 01 năm 2007 của Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên " V/v giao đề tài NCKH cho đơn vị thành viên năm 2007". Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên đã giao nhiệm vụ cho Ông Trần Tất Thắng Giám đốc Nhà máy Luyện thép Lu Xá thực hiện đề tài NCKH cấp Bộ: "Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao tại Công ty Gang thép Thái Nguyên" . Triển khai thực hiện đề tài trên, Nhà máy Luyện thép Lu Xá đã thành lập Ban chỉ đạo thực hiện. Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu trong nớc, nớc ngoài; căn cứ thực trạng công nghệ, thiết bị tại nhà máy; Ban chủ nhiệm đề tài đã xây dựng Phơng án thực hịện đề tài số 269A/GT-LT4 ngày 16 tháng 4 năm 2007 của Nhà máy Luyện thép Lu Xá để sản xuất mác thép trên và đã đợc Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên phê duyệt. Sau quá trình tổ chức thực hiện sản xuất thử nghiệm, Nhà máy Luyện thép Lu Xá lập báo cáo tổng kết quá trình thực hiện sản xuất mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản của đề tài NCKH nêu trên trình Bộ Công Thơng, Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên. Đề nghị Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên, Vụ Khoa học và Công nghệ Bộ Công Thơng tổ chức nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài này. chủ nhiệm đề tài 2 Mục lục TT Hạng mục trang Danh sách những ngời thực hiện chính 5 Phần i Tổng quan 6 I Xuất xứ của đề tài. 6 II Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. 7 III Nội dung nghiên cứu của đề tài. 7 IV Tình hình nghiên cứu trong nớc và nớc ngoài. 7 Phần iI Cơ sở lý thuyết 9 I xây dựng thành phần hoá học của mác thép 9 I.1. Tiêu chuẩn về cơ tính và thành phần hoá học của mác thép . 9 I.2. Xây dựng thành phần hoá học của mác thép 9 II Sản phẩm cán và số lợng sản phẩm sx thử nghiệm 11 II.1. Số lợng sản phẩm phôi thép sản xuất thử nghiệm 11 II.2. Sản phẩm cán. 11 III Quy trình sản xuất thử nghiệm phôi thép sd490 tại nhà máy luyện thép lu xá. 12 III.1. Công đoạn Lò điện SCCS 30T 12 III.2. Công đoạn Lò tinh luyện LF 40T 12 III.3. Công đoạn đúc liên tục 13 III.4. Lấy mẫu thép thành phẩm 13 III.5. Yêu cầu phân tích thành phần hoá học của mẫu thép thành phẩm, mẫu thép lỏng trong quá trình nấu luyện và mẫu xỉ 14 III.6. Đánh mác và nhập kho 14 IV Quy trình kỹ thuật công nghệ cán thép tròn đốt D25, D18 mác SD490 tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên 14 IV.1. Chọn chuẩn bị phôi 14 IV.2. Nung phôi 15 3 TT Hạng mục trang IV.3. Cán thép 15 IV.4. Tôi qua hệ thống QTB 15 IV.5. Cắt phân đoạn sản phẩm 16 IV.6. Làm nguội 16 IV.7. Cắt đoạn sản phẩm 16 IV.8. Chọn phân loại, đóng bó, cân nhập kho 16 Phần iIi Thực nghiệm 17 I Phơng pháp nghiên cứu. 17 II thiết bị, nguyên vật liệu và hoá chất phục vụ cho nghiên cứu. 17 II.1. Thiết bị phục vụ cho nghiên cứu. 17 II.2. Nguyên vật liệu chủ yếu phục vụ cho nghiên cứu 20 II.3. Thiết bị phân tích phục vụ cho nghiên cứu 22 III. Kết quả sản xuất thử nghiệm. 23 III.1. Kết quả sản xuất thử nghiệm phôi thép SD490 tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá 23 III.1.1. Thời gian sản xuất thử nghiệm 23 III.1.2. Số lợng sản xuất thử nghiệm 23 III.1.3. Chất lợng nguyên vật liệu chủ yếu dùng trong sản xuất thử nghiệm. 23 III.1.4. Tóm tắt quá trình nấu luyện và đúc rót. 24 III.1.5. Thành phần hoá học của thép lỏng, xỉ lỏng trong quá trình nấu luyện. 30 III.1.6. Thành phần hoá học của sản phẩm phôi thép và kết quả thử nghiệm cơ lí thép tròn đốt D25, D18. 31 III.1.7. Kết quả thực hiện một số chỉ tiêu KTKT chủ yếu 39 III.1.8. .Kết quả thực hiện giá thành SX thử nghiệm phôi thép SD490 45 III.2. Kết quả sản xuất thử nghiệm sản phẩm thép tròn đốt mác SD490 tại NM Cán thép Thái Nguyên. 45 III.2.1. Thời gian cán sản phẩm 45 4 TT Hạng mục trang III.2.2. Sản phẩm cán 45 III.2.3. Số lợng sản phẩm thép cán 45 III.2.4. Tóm tắt công nghệ cán thép tròn đốt D25, D18 mác SD490. 45 III.2.5. Các kích thớc cơ bản của sản phẩm thép tròn đốt D25, D18. 46 III.2.6. Kết quả thử nghiệm cơ lý tính. 46 III.2.7. Kết quả thực hiện một số chỉ tiêu KTKT chủ yếu 48 III.2.8. Kết quả thực hiện giá thành sản xuất thử nghiệm sản phẩm thép tròn đốt D25, D18 mác SD490. 49 IV nhận xét, đánh giá . 50 IV.1. Về sản xuất phôi thép 50 IV.2. Về sản xuất thép cán 50 IV.3. Cơ lý tính của sản phẩm thép tròn đốt D25, D18. 51 Phần iV Kết luận và kiến nghị 52 I. kết luận. 52 II. kiến nghị 53 Tài liệu tham khảo 54 Phụ lục 55 5 Danh sách những ngời thực hiện chính Họ và tên Học vị Đơn vị công tác 1. Trần Tất Thắng 2. Đỗ Trung Kiên 3. Lê Văn Lợi 4. Đoàn Dơng Tây 5. Đoàn Hữu Công 6. Trịnh Thị Dung 7. Phạm Hồng Quân 8. Đỗ Ngọc Giao 9. Vũ Mạnh Hà KS L.Kim, Cử nhân KT KS Luyện Kim KS Luyện Kim KS Luyện Kim KS Luyện Kim Cử nhân Kinh tế KS Luyện Kim KS Luyện Kim KS Luyện Kim N/m L.thép Lu Xá -nt- -nt- -nt- -nt- -nt- Công ty GTTN -nt- -nt- 6 Phần i Tổng quan I. Xuất xứ của đề tài. Ngày nay Ngành Công nghiệp xây dựng Việt Nam đang có nhu cầu lớn về thép chịu lực, áp dụng trong việc xây dựng cầu, đờng, sân bay và nhiều công trình xây dựng quan trọng khác. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và sản xuất các chủng loại thép này ở Việt nam vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy, để đáp ứng đợc nhu cầu trong nớc, hầu hết số lợng các chủng loại thép này đều phải đợc nhập khẩu từ nớc ngoài. Nhận thức đợc tầm quan trọng của việc nghiên cứu, sản xuất các mác thép có chất lợng cao đối với sự phát triển của đất nớc; Nhà nớc ta đã có những phơng án chiến lợc cho ngành thép Việt Nam. Để nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao có thể thực hiện bằng nhiều phơng pháp công nghệ khác nhau, nhng phải chọn một công nghệ phù hợp với trình độ kỹ thuật, tận dụng đợc nguồn tài nguyên trong nớc nhằm đạt đợc yêu cầu về chất lợng sản phẩm thép cán và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy, Tổng Giám đốc Công ty Gang thép Thái Nguyên đã giao nhiệm vụ cho ông: Trần Tất Thắng Giám đốc nhà máy Luyện thép Lu Xá là chủ nhiệm đề tài nêu trên (Theo Quyết định về việc giao đề tài NCKH cho đơn vị thành viên năm 2007 số 67/QĐ-T-GT5 ngày 16 tháng 01 năm 2007). Trên cơ sở nghiên cứu các mác thép có tính năng sử dụng đáp ứng đợc yêu cầu của đề tài đợc giao; Ông Trần Tất Thắng cùng với các thành viên tham gia chính đã lựa chọn Phơng án Nghiên cứu, sản xuất mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản. Đây là mác thép có tính năng kỹ thuật tốt, phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của nghành Công nghiệp xây dựng đang đợc thị tr ờng trong nớc và Quốc tế a chuộng. 7 II. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. - Sản xuất thành công thép hợp kim thấp độ bền cao mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Công ty Gang thép Thái Nguyên. - Sản phẩm thép cán đạt tiêu chuẩn chất lợng, đảm bảo hiệu quả kinh tế. III. Nội dung nghiên cứu của đề tài. - Lựa chọn thành phần hoá học của mác thép. Xây dựng quy trình nấu luyện, tinh luyện, đúc phôi thép mác SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá. - Xây dựng quy trình cán phôi thép mác SD490 tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên ( Cán sản phẩm qua hệ thống QTB). - Sản xuất thử nghiệm phôi thép tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá theo quy trình công nghệ có sử dụng gang lỏng trong phối liệu. - Cán thử sản phẩm trên tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên. - Kiểm tra, đánh giá kết quả cơ lý tính của sản phẩm thép cán mác SD490. - Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế và triển khai sản xuất ở quy mô công nghiệp. IV. Tình hình nghiên cứu trong nớc và nớc ngoài. IV.1. Tình hình nghiên cứu nớc ngoài. Ngành Công nghiệp xây dựng hiện nay đang có nhu cầu cao về thép chịu lực, áp dụng trong việc xây dựng nhà cao tầng, cầu, đờng, sân bay và nhiều công trình quan trọng khác. Trên thế giới đã nghiên cứu và tìm ra nhiều loại thép sử dụng trong lĩnh vực này. Các nớc công nghiệp phát triển nh Mỹ, Nga, Nhật Bản, Đức luôn đi sâu nghiên cứu để tìm ra các mác thép có tính năng sử dụng đáp ứng đợc nhu cầu ngày càng cao của thị trờng. Các nớc này đã đa ra bộ tiêu chuẩn về các mác thép để đáp ứng các nhu cầu đó. Một trong những mác thép đó là SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản. Đây là loại thép có tính năng kỹ thuật tốt, phù hợp với ngành Công nghiệp xây dựng, đang đợc thị trờng trong nớc và Quốc tế a chuộng. 8 IV.2. Tình hình nghiên cứu trong nớc Công ty Thép Miền Nam - Tổng Công ty Thép Việt Nam đã nghiên cứu, sản xuất mác thép này trên dây truyền công nghệ Lò điện hồ quang bình thờng: Phôi thép đợc cán tại Nhà máy Cán thép nhng không qua hệ thống QTB. Vì vậy cho đến nay, việc nghiên cứu, sản xuất mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản trên dây chuyền Công nghệ luyện thép lò điện với tỷ lệ từ 40 - 55% gang lỏng trong phối liệu và cán sản phẩm qua hệ thống QTB thì cha có cơ sở nào trong nớc triển khai. Trớc nhu cầu đang tăng nhanh trong nớc, việc triển khai nghiên cứu chế tạo một trong những loại thép này có ý nghĩa về khoa học và kinh tế cũng nh đáp ứng đợc một phần yêu cầu của thị trờng. 9 Phần iI Cơ sở lý thuyết I . xây dựng thành phần hoá học của mác thép I.1. tiêu chuẩn về cơ tính và thành phần hoá học của mác thép . Theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản, mác thép SD490 có cơ tính và thành phần hoá học đợc quy định nh sau: I.1.1. Cơ tính. Mác thép Giới hạn chảy (MPa) Giới hạn bền (MPa, min) Độ dãn dài (%) Độ uốn (180 0 ) SD490 490 ữ 625 620 12 - 14 2,5d (d 25) 3,0d (d > 25) I.1.2. Thành phần hoá học Mác thép %C Max %Mn Max %Si Max %P Max %S Max %C+%Mn/6 Max SD490 0,32 1,80 0,55 0,040 0,040 0,60 I.2. xây dựng thành phần hoá học của mác thép Thành phần hoá học của mác thép là yếu tố quan trọng nhất, quyết định đến cơ tính của mác thép sản xuất. Vì vậy, để đạt đợc tiêu chuẩn về cơ tính của mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản, cần thiết phải nghiên cứu, xây dựng đợc giải thành phần hoá học của phôi thép thành phẩm, phù hợp với công nghệ cán ở Nhà máy Cán thép Thái Nguyên. I.2.1. Những căn cứ để xây dựng thành phần hoá học của mác thép * Tiêu chuẩn về cơ tính và thành phần hoá học của mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản. * Lô phôi thép SD490 đợc cán tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên và cán sản phẩm qua hệ thống QTB. [...]... pháp nghiên cứu I.1 Nghiên cứu tài liệu trong nớc và nớc ngoài về mác thép SD490 và các mác thép hợp kim thấp độ bền cao khác có tiêu chuẩn chất lợng gần giống với tiêu chuẩn chất lợng của mác thép SD490 I.2 Sử dụng phơng pháp tính toán để lựa chọn thành phần hoá học phù hợp với điều kiện thiết bị, công nghệ của Nhà máy Luyện thép Lu Xá và Nhà máy Cán thép Thái Nguyên. - Công ty Gang thép Thái Nguyên. .. Trên cơ sở nghiên cứu trên 200 mẫu thép SD390 đã đợc Phòng Quản lý chất lợng sản phẩm và Đo lờng - Công ty Gang thép TN phân tích kiểm tra về cơ lí hoá sản phẩm thép cán từ phôi thép sản xuất tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá từ năm 2003 đến nay; Sản phẩm thép cán đã đợc cán tại NM Cán thép Lu Xá - Công ty Gang thép TN * Trên cơ sở nghiên cứu trên 40 mẫu thép SD390 đã đợc Phòng Quản lý chất lợng sản phẩm... Nhà máy Luyện thép Lu Xá - Cán tại NM Cán thép Lu Xá và 06 mẫu thép từ phôi thép nhập khẩu - Cán tại NM Cán thép Thái Nguyên để làm căn cứ nghiên cứu quy luật ảnh hởng của các nguyên tố trong thép (C, Mn, Si, P, S) đến cơ tính của sản phẩm thép cán I.2.2 Thành phần hoá học của mác thép SD490 đợc xây dựng nh sau: Sau khi đã tiến hành nghiên cứu, chúng tôi xây dựng thành phần hoá học của mác thép SD490... lờng - Công ty Gang thép TN phân tích kiểm tra về cơ lí hoá sản phẩm thép cán từ phôi thép nhập khẩu trong năm 2007; Sản phẩm thép cán đã đợc cán tại Nhà máy Cán thép Thái Nguyên và cán sản phẩm qua hệ thống QTB Trong quá trình nghiên cứu kết quả phân tich cơ lí - hoá của trên 240 mẫu thép SD390 nêu trên, chúng tôi đã tiến hành loại bỏ những mẫu ngoại lai và đã tìm ra đợc 50 mẫu thép sản xuất tại Nhà... thép Thái Nguyên II thiết bị, nguyên vật liệu và hoá chất phục vụ cho nghiên cứu II.1 thiết bị phục vụ cho nghiên cứu Phơng án đa mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112-87 của Nhật Bản vào nấu luyện tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá - Công ty Gang thép Thái Nguyên trên dây chuyền công nghệ: Lò điện SCCS 30T - Lò tinh luyện LF 40T Đúc liên tục 4 dòng với sản phẩm là phôi vuông 120x120x6000 mm; Phôi thép. .. quả sản xuất thử nghiệm III.1 Kết quả sản xuất thử nghiệm phôi thép SD490 tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá: III.1.1 Thời gian sản xuất thử nghiệm: - Sản xuất thử nghiệm đợt 1: Ngày 07 tháng 9 năm 2007 - Sản xuất thử nghiệm đợt 2: Ngày 24 tháng 10 năm 2007 III.1.2 Số lợng sản xuất thử nghiệm: - Tổng số mẻ luyện: 06 mẻ Trong đó: + Sản xuất thử nghiệm đợt 1: 03 mẻ + Sản xuất thử nghiệm đợt 2: 03 mẻ - Tổng sản. .. đợt 1, Nhà máy tiếp tục nghiên cứu và đa ra Quy trình sản xuất phôi thép đợt 2 số 741/QT-LT4 ngày 23/10/2007 với thành phần hoá học nh sau: 10 Mác thép %C %Mn %Si %P max %S max %C+%Mn/6 SD490 0,29ữ0,32 1,40ữ1,80 0,45ữ0,55 0,040 0,040 0,56ữ0,60 II Sản phẩm cán và số lợng sản phẩm sản xuất thử nghiệm II.1 Số lợng sản phẩm phôi thép sản xuất thử nghiệm Số lợng sản phẩm phôi thép sản xuất thử nghiệm theo... nghiên cứu tài liệu và điều kiện thiết bị, công nghệ hiện nay của Nhà máy Luyện thép Lu Xá; Xây dựng quy trình nấu luyện, tinh luyện, đúc phôi thép mác SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Nhà máy Luyện thép Lu Xá I.4 Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu và điều kiện thiết bị, công nghệ hiện nay của Nhà máy Cán thép Thái Nguyên, xây dựng quy trình cán phôi thép mác SD490 tại Nhà máy Cán thép. .. thép nấu luyện và đúc rót Trong đó đợc chia làm 02 đợt sản xuất: 1 Số mẻ thép sản xuất thí nghiệm đợt 1: - Phơng án xây dựng: 03 mẻ, tơng đơng khoảng 120 tấn phôi thép thành phẩm - Thực hiện sản xuất thử nghiệm ngày 07/9/2007: 03 mẻ, tổng sản lợng là 122,360 tấn phôi thép thành phẩm Sau khi cán xong lô phôi thép sản xuất thử nghiệm đợt 1, tiến hành sơ kết rút kinh nghiệm, sau đó mới tiến hành sản xuất. .. Sau khi đã có kết quả thử nghiệm cơ lí thép tròn đốt D25 đợc cán từ phôi thép SD490 sản xuất thử nghiệm đợt 1; Ban chủ nhiệm đề tài đã tiến hành nghiên cứu để tìm ra nguyên nhân không đạt mác SD490 ( Không đạt giới hạn chảy) của 2/3 mẻ thép sản xuất thử nghiệm đợt 1 và đã thống nhất nh sau: Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến 2/3 mẻ thép sản xuất thử nghiệm đợt 1 không đạt mác SD490 ( Không đạt giới hạn chảy) . tiêu nghiên cứu của đề tài. - Sản xuất thành công thép hợp kim thấp độ bền cao mác thép SD490 theo tiêu chuẩn JIS G3112- 87 của Nhật Bản tại Công ty Gang thép Thái Nguyên. - Sản phẩm thép. Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao tại Công ty Gang thép Thái Nguyên. Thực hiện Quyết định số 67/QĐ-T-GT 5 ngày 16 tháng 01 năm 2007 của Tổng Giám đốc Công ty Gang. Thắng Giám đốc Nhà máy Luyện thép Lu Xá thực hiện đề tài NCKH cấp Bộ: " ;Nghiên cứu, sản xuất mác thép hợp kim thấp độ bền cao tại Công ty Gang thép Thái Nguyên& quot; . Triển khai thực