Исследование технологии выплавки стали марки 13хфа с целью выработки рекомендаций по улучшению качества готовой продукции

Работа рассмотрена кафедрой и допущена к защите в ГЭК 1
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС» 2
УТВEРЖДАЮ 2
1. Теоретическая часть 9
1.1 Характеристики, свойства стали 9
1.1.1. Физические свойства стали 9
1.1.2 Механические свойства стали 9
Ударная вязкость — это способность материала справляться с динамическими нагрузками. Она может быть оценена как работа, необходимая для разрушения образца, деленная на площадь его поперечного сечения. 10
1.1.3 Химические свойства стали 10
1.1.4 Технологические свойства стали 10
1.1.5 Легирующие элементы и их влияние на свойства сталей 10
1.1.6 Характеристики и применение стали 13ХФА 12
1.2 Классификация неметаллических включений 15
1.2.1 Влияние неметаллических включений на служебные свойства трубных марок стали 17
1.2.2 Влияние неметаллических включений на коррозионную стойкость стали. 20
1.2.3 Факторы, оказывающие влияние на коррозионную стойкость малоуглеродистых низколегированных сталей в сероводородсодержащей среде 24
Исследование причин разрушения трубопроводов помогает выделить эффективные методы для повышения их надежности и безопасности, принимая во внимание их предназначение и условия эксплуатации. Чтобы избежать различных видов разрушений, таких как усталостные, коррозионно-вязкие и хрупкие, необходимо обеспечить оптимальное сочетание прочности, пластичности и вязкости металла, стойкости при низких температурах, а также однородности свойств по всей длине трубы и коррозионной устойчивости. Один из способов достижения высоких механических и эксплуатационных свойств заключается в контроле качества металла труб, включая все стадии металлургического производства. 26
1.2.4 Основные подходы, позволяющие снизить содержание неметаллических включений в стали 26
1.3 Описание базовой технологии производства стали марки 13ХФА в условиях «ОМК- Сталь» ЛПК 28
1.3.1 Базовая технология выплавки коррозионностойкой стали марки 13ХФА в Дуговой сталеплавильной печи 28
1.3.2 Базовая технология обработки стали марки 13ХФА на агрегате ковш-печь 32
1.3.3 Базовая технология обработки стали марки 13ХФА на установке вакуумной дегазации металла 38
2 Расчетная часть 42
2.1 Выплавка полупродукта на ДСП 42
2.1.1 Расчет шихты 42
2.1.2 Выплавка полупродукта на ДСП 45
2.1.3 Дефосфорация 46
2.1.4 Определение содержания кислорода в полупродукте при обезуглероживании 51
2.1.5 Определение количества растворенных газов в полупродукте 53
а) Растворимость азота в полупродукте 53
б) Растворимость водорода в полупродукте 54
2.2 Доводка металла на АКП 56
2.2.1 Расчет количества вводимых ферросплавов 56
2.2.2 Раскисление стали 57
2.2.3 Десульфурация 64
2.2.4 Определение количества растворенных газов на АКП 66
а) Растворимость азота в металле 66
б) Растворимость водорода в металле 68
2.3 Удаление газов на вакууматоре 69
а) Растворимость азота в металле 69
б) Растворимость водорода в металле 71
3 Анализ паспортов плавок и разработка рекомендаций для улучшения готовой продукции 73
Заключение 76
Список использованных источников 78

Весь текст будет доступен после покупки

B наcтoящее время в рoccийской трубной металлургии aктивнo примeняются cтaли, oблaдaющие выcoкoй кoррозиoннoй стoйкocтью. Эти материалы хoрoшo зарекoмендoвали себя и нашли свoе местo в произвoдстве труб и сoединительных элементoв.
Oпыт других стран пoказывает, что эффективная защита внутренней поверхности трубопроводов от коррозии дoстигается благодаря нескольким ключевым аспектам:
• стойкoсть к коррoзии самого материала труб;
• правильнo выбраннoе защитнoе покрытие;
• сoблюдение технологического процесса нанесения этого покрытия.
Из этого следует, что oсновoпoлaгaющей является именно природа материала, использованного для изготовления труб. Важность этого момента объясняется тем, что комбинирование коррозионно-устойчивых сталей с защитными покрытиями и применением ингибиторов значительно удлиняет срок службы трубопроводов.
Наблюдается активное внедрение коррозионно-устойчивых сталей в трубопроводный транспорт. Первоначальные шаги в этом направлении сделали компании, занимающиеся добычей нефти и газа, которые получили поддержку от различных трубопрокатных заводов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Теоретическая часть

1.1 Характеристики, свойства стали
1.1.1. Физические свойства стали

Теплопроводность — это характеристика, определяющая, как тепло передается от зон с высокой температурой к зонам с более низкой.

Высокая электропроводность означает способность материала проводить электрический ток.

Плотность высокого уровня — это количество массы вещества, помещенного в единицу объема.

1.1.2 Механические свойства стали
Прочность — это возможность выдерживать внешние нагрузки, оставаясь целым. Это свойство можно охарактеризовать пределом прочности, который представляет собой механическое напряжение, при котором стальная деталь разрушится, и пределом текучести, означающим механическое напряжение, при котором изделие начинает удлиняться, когда нагрузка снята.

Твердость — это способность противостоять проникновению твердых объектов. Она измеряется с помощью методов Бринелля и Виккерса. Метод Бринелля заключается в определении прочности через нагрузку, рассчитанную на площадь отпечатка, образованного при вдавливании стального шарика, тогда как метод Виккерса использует алмазную пирамиду.

Пластичность — это умение изменять форму под воздействием нагрузки и сохранять эту форму после ее снятия. Этот параметр описывается относительным удлинением при растяжении и углом изгиба.

Ударная вязкость — это способность материала справляться с динамическими нагрузками. Она может быть оценена как работа, необходимая для разрушения образца, деленная на площадь его поперечного сечения.

1.1.3 Химические свойства стали

Жаростойкость - Способность противостоять окислению и образованию окалины при высоких температурах.
Жаропрочность - Способность сохранять прочность при высоких температурах.
Окисляемость - Склонность к соединению с кислородом, которая увеличивается с повышением температуры металла.
Коррозионная стойкость - Способность противостоять окислению и химическим реакциям с веществами, контактирующими с металлом.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали.
2. ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из легированной конструкционной стали.
3.ТУ 1303-006.3-593377520-2003. Трубы стальные электросварные нефтегазопроводные, повышенной эксплуатационной надежности, выполненные сваркой ТВЧ
4. ТУ 1308-245-0147016-2002. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные с повышенным ресурсом эксплуатации, предназначенные для эксплуатации в коррозионно-активных средах
5.ТУ 1469-011-593377520-2005. Соединительные детали сварные стальные приварные для эксплуатации в нефтепромысловых средах повышенной коррозионной активности
6. Виноград М.И. Включения в стали и ее свойства // Издательство: М.: Металлургиздат. 1963. 252 c.
7. Губенко С.И., Парусов В.В., Деревянченко И.В. Неметаллические включения в стали – д.: Арт-Пресс, 2005.
8. Brooksbаn K.D., Аndrews K.W. // Jаpаn Iron аnd Steel Institute, 1972. V. 210. 246-255 р.
9. Влияние неметаллических включений на горячую технологическую пластичность стали и сплавов. Сталь и неметаллические включения / Новокщёнова С.М., Свешникова Г.А., Юнакова И.В. и др. //: Тем. отр. сб. № 3 МЧМСССР. –М.: Металлургия. 1978. С. 84-94.

Весь текст будет доступен после покупки