Nghiên cứu nấu luyện thép cácbon cực thấp (ULC) trong lò cảm ứng trung tần

- ĐỖ KHÁNH NGUYÊN NGHIÊN CỨU NẤU LUYỆN THÉP CÁCBON CỰC THẤP (ULC) TRONG LÒ CẢM ỨNG TRUNG TẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU KIM LOẠI NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.
- Tình hình sản xuất thép trên Thế giới .
- Hiện trạng công nghiệp gang thép Việt Nam .
- Tình hình ngành thép Việt Nam hiện nay .
- Công nghệ luyện thép hiện nay ở Việt Nam .
- Sơ lược về thép cácbon cực thấp .
- Ảnh hưởng của các nguyên tố đến thép cácbon cực thấp .
- Quá trình khử tạp chất trong luyện thép .
- Phương phấp nấu luyện thép cácbon cực thấp .
- Phương pháp nấu luyện thép cácbon cực thấp .
- Quy trình nấu luyện thép cácbon cực thấp quy mô phòng thí nghiệm .
- Khái quát về lò điện cảm ứng .
- Nguyên lý nấu luyện trong lò điện cảm ứng .
- Đặc điểm công nghệ luyện thép trrong lò điện cảm ứng .
- Tuân thủ quy trình công nghệ .
- Nâng cấp và trang bị bổ sung các công cụ sản xuất phụ trợ Chương 3: Quá trình thí nghiệm .
- Quá trình công nghệ đúc .
- Thành phần hoá học của một số mẫu phân tích .
- Đánh giá kết quả .
- Sản lượng thép thô thế giới hàng năm Hình 1.2.
- Xu hương tăng trưởng thép thô thế giới hàng năm Hình 1.3.
- Tỷ lệ sản xuất thép thô Thế giới năm 2010 và Hình 1.4.
- Tỷ lệ sử dụng thép thô hàng tháng năm Hình 1.5.
- Khả năng khử ôxy của một số nguyên tố ở 1600oC Hình 2.8.
- Quy trình công nghệ sản xuất thép cácbon siêu thấp trên thế giới Hình 2.9.
- Lò thổi ôxy LD Hình 2.10.
- Lò tinh luyện AOD Hình 2.11.
- Quy trình sản xuất thép cácbon siêu thấp tại phòng thí nghiệm Hình 2.12.
- Sơ đồ bố trí hệ thống lò cảm ứng trung tần 10kg/mẻ tại phòng thí nghiệm Hình 2.13.
- Lò điện cảm ứng trung tần 50 kg/mẻ Hình 3.1.
- Sơ đồ phun thổi ôxy khử cácbon Hình 3.10.
- Đồ thị nhiệt độ-thời gian quá trình nung và rèn mẫu Hình 3.11.
- Mẫu sau khi rèn Hình 3.12.
- Mẫu chụp ảnh tổ chức tế vi và đo độ cứng Hình 3.13a.
- Kích thước và hình dạng mẫu thử cơ tính Hình 3.13b.
- Ảnh mẫu thử cơ tính thực tế Hình 3.14.
- Đường cong ứng suất - biến dạng điển hình của thép cácbon thấp Hình 4.1.
- Tổ chức tế vi của mẫu Hình 4.4 Tổ chức tế vi của mẫu viDanh mục bảng Bảng 1.1.
- 10 nước sản xuất thép thô hàng đầu thế giới Bảng 2.1.
- Thành phần hoá học của một số mẫu phân tích Bảng 4.2.
- Kết quả thử cơ tính của một số mẫu Lời mở đầu! Thép được sử dụng ngày càng nhiều trong các công trình xây dựng cầu đường, nhà cửa bởi đặc tính vững chắc và dễ tạo hình của thép.
- Thép cũng là nguyên vật liệu chính cho các ngành công nghiệp khác như đóng tàu, phương tiện vận chuyển, xây dựng nhà máy và sản xuất máy móc thiết bị phục vụ hoạt động sản xuất, tạo ra sản phẩm phục vụ đời sống con người.
- Với mục tiêu đưa đất nước trở thành nước công nghiệp hóa, hiện đại hóa, Việt Nam đã coi ngành sản xuất thép là ngành công nghiệp trụ cột của nền kinh tế, đáp ứng tối đa nhu cầu về các sản phẩm thép của các ngành công nghiệp khác và tăng cường xuất khẩu.
- Mặc dù ngành thép của Việt Nam đã có những bước phát triển, tuy nhiên ngành thép Việt Nam vẫn phải nhập một lượng thép với giá trị lớn.
- Thép chủ yếu nhập khẩu là phôi thép, thép chất lượng cao…điều này góp phần làm tình trạng nhập siêu của Việt Nam càng lớn.
- Việc chế tạo các chi tiết vỏ mỏng cỡ lớn, có hình dạng phức tạp, đặc biệt là chi tiết vỏ ôtô, là vấn đề còn mới mẻ ở nước ta và là một trong những khó khăn đối với ngành công nghiệp sản xuất, chế tạo ôtô.
- Việc sản xuất thành công các mác thép cácbon cực thấp dùng để dập vỏ ôtô sẽ góp phần tiết kiệm nguồn ngoại tệ cho đất nước, và tạo ra sự chủ động về nguồn nguyên vật liệu cho ngành công nghiệp sản xuất ôtô.
- Chính vì vậy, nghiên cứu công nghệ sản xuất thép cácbon cực thấp là cần thiết cho sự phát triển bền vững của Việt Nam hiện tại và trong tương lai nói chung và trong công nghiệp sản xuất ôtô nói riêng.
- Đề tài ″Nghiên cứu nấu luyện thép cácbon cực thấp (ULC) trong lò cảm ứng trung tần″ đã được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của TS.
- TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THÉP TRÊN THẾ GIỚI Sản lượng thép thô thế giới đạt 1.527 triệu tấn trong năm 2011, tăng 6,8% so với năm 2010 [24].
- Tất cả các nước sản xuất thép lớn trừ Nhật Bản và Tây Ban Nha đều tăng trưởng trong năm 2011, đặc biệt tăng mạnh mẽ là ở Thổ Nhĩ Kỳ, Hàn Quốc và Italy.
- Sản lượng thép thô thế giới hàng năm [24] (đơn vị: triệu tấn) Châu Á sản xuất đạt 988,2 triệu tấn thép thô trong năm 2011, tăng 7,9% so với năm 2010.
- Sản lượng thép thô của khu vực so với Thế giới tăng nhẹ từ 64,0% năm 2010 lên 64,7% vào năm 2011.
- Trung Quốc sản xuất thép thô trong năm 2011 đạt 695,5 triệu tấn, tăng 8,9% so với năm 2010.
- Thị phần thép thô của Trung Quốc so với Thế giới tăng từ 44,7% năm 2010 lên 45,5% vào năm 2011.
- Nhật Bản sản xuất 107,6 4triệu tấn vào năm 2011, giảm 1,8% so với năm 2010.
- Sản lượng thép thô của Hàn Quốc là 68,5 triệu tấn năm 2011, tăng 16,2% so với năm 2010.
- Xu hướng tăng trưởng thép thô thế giới hàng năm [24] Liên minh Châu Âu ghi nhận tăng 2,8% so với năm 2010, sản xuất 177,4 triệu tấn thép thô trong năm 2011.
- Tây Ban Nha sản xuất 15,6 triệu tấn thép thô năm 2011, giảm 4,6% vào năm 2010 trong khi Italy sản xuất 28,7 triệu tấn trong năm 2011, tăng 11,3% so với năm 2010.
- Năm 2011, sản lượng thép thô tại Bắc Mỹ là 118,9 triệu tấn, tăng 6,8% vào năm 2010.
- Mỹ sản xuất 86,2 triệu tấn thép thô, tăng 7,1% so với năm 2010.
- CIS tăng 4,0% trong năm 2011, sản xuất 112,6 triệu tấn thép thô.
- Nga sản xuất 68,7 triệu tấn thép thô, tăng 2,7% vào năm 2010 và Ukraine ghi nhận tăng 5,7% với một con số cuối của năm đạt 35,3 triệu tấn.
- Tỷ lệ sản xuất thép thô Thế giới năm 2010 và 2011 [24] Sản xuất thép thô hàng năm của Nam Mỹ là 48,4 triệu tấn vào năm 2011, tăng 10,2% vào năm 2010.
- Brazil sản xuất 35,2 triệu tấn vào năm 2011, tăng 6,8% so với năm 2010.
- 10 nước sản xuất thép thô hàng đầu thế giới (triệu tấn) Thứ tự Quốc gia Trung Quốc Nhật Bản Hoa Kỳ Ấn Độ Nga Hàn Quốc Đức Ukraine Brazil Thổ Nhĩ Kỳ Nguồn:Worldsteel.org) Trong tháng 12 năm 2011, sản xuất thép thô thế giới cho 64 quốc gia báo cáo với Hiệp hội Thép Thế giới (worldsteel) là 117,1 triệu tấn, tăng 1,7% so 6với tháng 12 năm 2010.
- Tỷ lệ sử dụng thép thô của 64 quốc gia trong tháng 12 năm 2011 giảm nhẹ 71,7% so với 73,3% trong tháng 11 năm 2011.
- So với tháng 12 năm 2010, tỷ lệ sử dụng trong tháng 12 năm 2011 giảm 2,1% [24].
- Tỷ lệ sử dụng thép thô hàng tháng năm .
- HIỆN TRẠNG CÔNG NGHIỆP GANG THÉP VIỆT NAM 1.2.1.
- Tình hình ngành thép Việt Nam hiện nay Những năm qua, tuy ngành thép đã được đầu tư đáng kể và có bước phát triển tương đối khá mạnh (cả quốc doanh và tư nhân), đạt được tốc độ tăng trưởng khá cao, có tiềm lực tăng gấp hàng chục lần so với năm 1990 và đạt sản lượng trên 7,9 triệu tấn năm 2010, song vẫn còn trong tình trạng kém phát triển so với các nước trong Khu vực và Thế giới.
- Nhìn một cách tổng quát, ngành thép Việt Nam vẫn ở trong tình trạng sản xuất nhỏ, phân tán, nặng về gia công chế biến từ phôi và bán thành phẩm nhập khẩu, trình độ công nghệ thấp, chưa có nhiều thiết bị hiện đại tự động hóa cao, cần phải đầu tư cải tạo, 7thay thế dần các thiết bị lạc hậu, mới có thể bảo đảm tính cạnh tranh trong thời gian tới.
- Công nghiệp gang thép Việt Nam đang bước vào một giai đoạn phát triển mới.
- Vai trò của các doanh nghiệp tư nhân dần mở rộng, những dự án đầu tư vốn nước ngoài với quy mô lớn đã và đang tập trung vào ngành công nghiệp này.
- Theo báo cáo 24/8/2011 hiện nay cả nước có 462 doanh nghiệp sản xuất, tăng gần 6 lần so với năm 2000 với tổng năng lực sản xuất mỗi năm 2,13 triệu tấn gang, 7,54 triệu tấn phôi thép, 10,875 triệu tấn thép dài, 3,35 triệu tấn thép dẹt, 2,188 triệu tấn thép ống, hộp, 2,487 triệu tấn tôn mạ, trong khi thực tế mới đạt khoảng 7,9 triệu tấn năm 2010, tăng bình quân 16,78% trong 5 năm qua.
- Với tổng lượng tiêu thụ thép các loại trong nước năm 2010 lên tới 13,5 triệu tấn (tăng bình quân 15,09%/năm) nên hàng năm các doanh nghiệp vẫn phải nhập khẩu phôi thép, thép phế liệu và cả thép thành phẩm các loại khoảng 6,78 triệu tấn (chủ yếu là thép cuộn cán nóng).
- Từ 2008, sản phẩm thép Việt Nam bắt đầu có xuất khẩu, đến năm 2010 đạt mức 1,2 triệu tấn.
- Theo đánh giá chung, so với mục tiêu quy hoạch phát triển của ngành (được phê duyệt tại Quyết định số 145/2007/QĐ-TTg), sản xuất và phân phối mặt hàng thép thời gian qua vẫn tồn tại nhiều hạn chế.
- Hầu hết các dự án đều sản xuất quy mô nhỏ, trình độ công nghệ, thiết bị lạc hậu, năng suất thấp, chủng loại, cơ cấu sản phẩm còn đơn điệu, thiếu sản phẩm dẹt, thép hình cỡ lớn, thép chế tạo, thép chất lượng cao…v.v.
- So với chỉ tiêu quy hoạch, hệ thống sản xuất thực tế có nhiều bất cập.
- Trong khi tỷ lệ đầu tư cho sản xuất gang mới chỉ đạt 30%, phôi thép đạt 82,5% và thép thành phẩm lại vượt so với quy hoạch gần 15%.
- Công nghệ luyện thép hiện nay ở Việt Nam Các cơ sở sản xuất thép thô hiện có của Việt Nam đều sử dụng công nghệ luyện lại bằng lò điện hồ quang, sử dụng nguyên liệu chính là thép phế liệu.
- Các lò điện hồ quang hiện đại ngày nay cho phép sản xuất nhiều loại thép chất lượng khác nhau với năng suất ngày càng cao.
- Ở nước ta, lò điện có dung lượng lớn nhất đến nay là lò siêu công suất 70 tấn/mẻ của Công ty Thép Miền Nam và tất cả các nhà máy đã được trang bị đồng bộ lò tinh luyện và máy đúc liên tục, cho phép nâng cao năng suất và chất lượng phôi thép.
- Hiện nay, toàn bộ sản lượng phôi thép của Việt Nam được sản xuất bằng lò điện hồ quang (EAF), lò điện trung tần và lò thổi ôxy.
- Phôi thép hiện được sản xuất bằng lò điện hồ quang tại Công ty Gang thép Thái Nguyên, Công ty Thép miền Nam, Công ty Thép Đà Nẵng, Công ty TNHH Hoà Phát và một số nhà máy cơ khí như Công ty DISOCO, Công ty Cơ khí Cẩm Phả, Công ty Cơ khí Duyên Hải, Công ty Cơ khí Hà Nội, Công ty Thép-Bêtông Ninh Bình.
- Ngoài ra có một số doanh nghiệp và hộ tư nhân chủ yếu luyện thép bằng lò điện cảm ứng trung tần.
- Tổng công suất luyện phôi thép có thể huy động tính đến hết năm 2009 đạt khoảng 1,5 triệu tấn (tổng công suất lắp đặt khoảng 1,3 triệu tấn) do một số lò điện cỡ nhỏ không còn hoạt động hoặc không hoạt động thường xuyên.
- Đặc biệt trong vài năm tới, sẽ có một số dự án thép lớn đi vào hoạt động đó là: khu liên hợp Gang thép Dung Quất - Quảng Ngãi, công suất của nhà máy khoảng 5 triệu tấn phôi thép/năm.
- khu liên hợp sản xuất gang thép của tập đoàn Formosa-Đài Loan tại Hà Tĩnh, công suất 7,5 triệu tấn/năm.
- Ngoài ra, một số cơ sở quy mô nhỏ hơn cũng sẽ được đưa vào hoạt động trong năm 2010 như Nhà máy phôi thép của Công ty TNHH Đông Á (Đông Triều, Quảng Ninh) công suất 64000 tấn/năm, một số doanh nghiệp tư nhân công suất vài nghìn tấn/năm.
- Vì thế cần rà soát lại và phát triển ngành thép Việt Nam theo hướng đáp ứng đủ, kịp thời về số lượng và chủng loại các sản phẩm thép cho nền kinh tế, đảm bảo bình ổn thị trường, không để thiếu thép, cân đối đầu tư vào các sản phẩm, từng bước xuất khẩu tạo nguồn ngoại tệ.
- Quan điểm phát triển ngành thép là phải thay đổi về chất.
- Trước hết, thay thế bằng công nghệ hiện đại, có tính bền vững, đảm bảo môi trường, cân đối năng lượng.
- Quy mô sản xuất hài hòa, đa dạng về chủng loại đáp ứng mọi nhu cầu và một hệ thống phân phối cạnh tranh, tạo cơ chế đảm bảo yêu cầu bình ổn thị trường khi cần thiết.
- Các giải pháp về đầu tư, bảo đảm nguồn nguyên liệu, năng lượng, phát triển thị trường, xuất nhập khẩu, đánh giá tác động môi trường để khắc phục được các hạn chế của ngành thép ở cả khâu sản xuất lẫn phân phối.
- Các dự án ngành thép đầu tư mới theo quy hoạch bảo đảm công nghệ thiết bị hiện đại để nâng cao chất lượng, tăng sức cạnh tranh cho sản phẩm thép, loại bỏ các dự án không bảo đảm các tiêu chí kỹ thuật về vệ sinh môi trường, tiêu hao nhiều năng lượng, hướng nhà đầu tư tập trung vào các dự án sản xuất thượng nguồn (phôi thép).
- Theo số liệu từ Tổng cục Hải quan, đến ngày cả nước nhập khẩu 5,3 triệu tấn thép, giá trị hơn 3,9 tỷ USD.
- trong đó, phôi thép 625 nghìn tấn, thép thành phẩm hơn 2,6 triệu tấn, thép phế 1,375 triệu tấn, một số chủng loại khác như thép hợp kim, đặc chủng.
- trong nước chưa sản xuất được

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt