BÁO CÁO THỰC TẬP-Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần

Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông

MỤC LỤC
I /TÌNH HÌNH SẢN XUÁT THÉP TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
TRANG 1-4
II/ KHÁI QUÁT VỀ LÒ ĐIÊN CẢM ỨNG TRUNG TẦN
TRANG 4-5
III/ CẤU TẠO LÒ CẢM ỨNG TRUNG TẦN
TRANG 6-15
IV/ QUI TRÌNH THAO TÁC ĐẦM LÒ VÀ SẤY LÒ
TRANG 15-18
A/ NGUYÊN VẬT LIỆU
TRANG 19-20
B/ TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU MÁC 65Mn
TRANG 20-27
C/ QUÁ TRÌNH NẤU LUYỆN
TRANG 27-38
D/ BIỆN PHÁP CẢI THIỆN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ KỈ
THUẬT
TRANG 40
LÒ CẢM ỨNG TRUNG TẦN
08/12/2008 1 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
I / TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THÉP Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Tổng số lò điện hồ quan sản xuất có 40 chiếc ,dung lượng 1,5 tấn đến 30 tấn/mẻ ;
tổng dung lượng lò 164 tấn ,bình quân 8,2 tấn/mẻ .Sản lượng bình quân theo định mức
289000 tấn thép/năm .Trong thực tế năm 1995 sản lượng thép thỏi đạt 300000 tấn/năm
.Tổng số máy đúc liên tục gồm 4 máy ,trong đó 1 máy *4 dòng và 3 máy * 2 dòng tổng
công suất máy đúc liên tục là 330000 tấn/năm .Ngoài ra ,một số nhà máy chưa có trang bị
máy đúc liên tục , hàng năm chỉ có thể đúc 146000 tấn thép thỏi .Điều đó công suất máy
đúc liên tục còn dư thừa quá nhiều .Sở dĩ như vậy là do các nguyên nhân sau:

1. Chất lượng phế thép không tốt :tỷ trọng đống chỉ 0,3-0,5 tấn/m
3
, nhiều
lần nạp liệu vào lò và thời gian nạp liệu kéo dài ,phế thép han gỉ và lẫn đất cát
nhiều ,nên hiệu suất thu hồi thép lỏng thấp và khối lượng xỉ tăng .
2. Nguồn cung cấp sắt thép phế không đủ do đó không phát huy hết công
suất của lò điện và công suất của máy đúc liên tục
3. Lò điện chạy hay bị sự cố về thiết bị cũ ,hơn nữa thiết bị không đồng
bộ
4. Dung lượng lò quá nhỏ ,nhiều lò và bố trí rải rác ở nhiều nhà máy khác
nhau
Toàn hiệp hội Thép tháng 11 đã sản xuất được 236.993 tấn, so với tháng
10/2008 tăng 108,8% và so với cùng kỳ năm 2007 giảm 25,43 %.

Tiêu thụ thép toàn Hiệp hội tháng 11/2008 đạt 382.630 tấn, so với tháng
10/2008 tăng 171.09%, so với cùng kỳ năm trước tăng 0,01%.

Tính chung toàn hiệp hội Thép tháng 11 năm 2008 sản xuất được
2.948.991 tấn, so với cùng kỳ năm trước tăng 2,5%.
Trong 11 tháng năm 2008 tiêu thụ thép toàn Hiệp hội đạt 2.837.713 tấn,
so với cùng kỳ năm trước giảm 5,87%.
Tồn kho sản phẩm ở các công ty sản xuất thép tính đến ngày
30/11/2008 là 194.691 tấn.
Nguyên nhân của việc phục hồi sản xuất và tiêu thụ của thép xây dựng
của Hiệp hội Thép trong tháng 11/2008 có thể phân tích như sau:

- Giá phôi và giá thép phế (2 nguyên nhân chủ yếu để sản
xuấtt hép xây dựng ) sau những tháng giảm liên tục với biên độ lớn ( từ mức gần
1.200 USD/tấn giảm còn 300 USD/tấn ) thì những đầu tuần tháng 11/2008 đã tăng
trở lại. Phôi thép trên thị trường Đông Nam Á đã chào bán phổ biến ở mức 400 –

08/12/2008 2 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
430 USD/tấn CFR, tuy nhiên vào những ngày cuối tháng 11 và đầu tháng 12/2008
giá đã giảm còn khoảng 400 USD/tấn. Giá chào phôi nguồn CIS sang thị trường
Thổ Nhĩ Kỳ thời điểm giữa tháng 11/2008 đã tăng lên mức 435 - 455 USD/tấn
CFR và hiện tại giảm còn 380 - 390 USD/tấn CFR.

- Giá thép phế tháng 11/08 cũng tăng trở lại. Giá giao dịch
thép phế băm nhập khẩu ở thị trường Trung Quốc khoảng 280-285 USD/tấn CFR.
Hiện tại giá chào thép phế băm ở thị trường Đông Nam Á khoảng 300 USD/tấn
CFR và giá chào bán thép phế HMS1 hàng container khoảng 260-280 USD/tấn
CFR.

- Sau nhiều tháng thị trường thép trong nước bị đình đốn, do
kiềm chế lạm phát và kiểm soát tài chính nghiêm ngặt, đình hoãn nhiều công trình
đầu tư… Nhà nước đã có nhiều điều chỉnh ở tầm vĩ mô như liên tục hạ lãi suất cơ
bản của ngân hàng (tới nay chỉ còn là 10%) và nhiều quy định tháo gỡ cho doanh
nghiệp đang gặp khó khăn như giảm thuế, giãn nợ, miễn giảm,… vì thế ngân hàng
thương mại đã hạ lãi suất cho vay… các công ty thương mại và xây dựng bắt đầu
có điều kiện triển khai hoạt động trở lại mua thép.
- Sau nhiều tháng tiêu thụ thép trong nước giảm sút, việc
nhập khẩu nguyên liệu và thép thành phẩm từ nước ngoài đã giảm đi nhiều để các
công ty trong nước tập trung tiêu thụ hàng tồn kho nên lượng tồn kho đã giảm bớt,
các công ty thương mại trở lại nhập thép để có hàng bán trong những tháng tiếp
theo.
- Các công ty sản xuất thép có lượng thép thành phẩm tồn
kho lớn, đã quyết định tiêu thụ nhanh hàng tồn giá cao (chịu lỗ) để có vốn tiếp tục
mua nguyên liệu giá rẻ để sản xuất, thành phẩm giá hạ, tiếp cận dần với giá mới và
duy trì công ăn việc làm cho công nhân bảo đảm an sinh xã hội.
- Tuy nhiên có nhiều nhận định cho rằng: lượng tiêu thụ thép

trong nước trong tháng 11/08 tăng là hiện tượng không bền vững vì nhìn chung,
nhu cầu thép thế giới và khu vực đều giảm mạnh, các nước đều dư thừa thép,
lượng tồn kho rất lớn, đang tìm cách hạ giá, hỗ trợ để xuất khẩu sang các nước.
Nước có lượng thép xuất khẩu khổng lồ (trên 50 triệu tấn/năm) là Trung Quốc
cũng đang gặp khó khăn vì thị trường xuất khẩu chính của Trung Quốc là Mỹ, EU
và Trung Đông đều trong giai đoạn khủng hoảng, tiêu thụ thép giảm mạnh vì công
nghiệp đình đốn, Trung Quốc phải áp dụng bỏ hầu hết thuế xuất khẩu đối với
nhiều sản phẩm thép và đang tiến hành các biện pháp hỗ trợ xuất khẩu nên khó có
thể tăng được giá thép cũng như tăng tiêu thụ thép trong thời gian này.
08/12/2008 3 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
_ Ở trong nước, tuy Chính phủ đã có nhiều giải pháp tích cực để vừa
đề phòng lạm phát tăng cao trở lại vừa chống suy thoái kinh tế, nhưng những giải
pháp đó cũng cần thời gian mới có tác động đến nền kinh tế. Hơn nữa, năm 2009
là năm khó khăn, tăng trưởng GDP chỉ ở mức 6-6,5%, nhiều công trình đình hoãn,
kể cả các công trình đầu tư lớn của nước ngoài do khó khăn về tài chính, chắc
chắn sẽ ảnh hưởng xấu đến tiêu thụ thép. Vì thế, lượng thép tiêu thụ của Hiệp hội
thép tăng trong tháng 11/2008 chỉ có thể là do các công ty thương mại mua dự trữ
chưa được sử dụng vào các công trình xây dựng hoặc các dự án sản xuất khác.
_ Do giá phôi thép và thép phế tăng trở lại, tiêu thụ thép khá hơn nên
các doanh nghiệp trong nước cũng tăng giá bán thép từ 500.000 – 700.000
VNĐ/tấn. Hiện tại giá bán thép trung bình từ 11 – 11,5 triệu VNĐ/tấn.

Giá thép xây dựng ở Hà Nội và Tp.Hồ Chí Minh tuần đầu tháng
12/2008 như sau:

Đơnvịtính:VNĐ/kg

Loại Miền Bắc Miền Nam
GTTN Liên doanh VnSteel Vinakyoei

Thép tròn
đốt
11.200 11.300 11.160 11.660
Thép cuộn f
6
11.100 11.200 11.100 11.440

(Giá xuất xưởng chưa có VAT, chưa trừ chiết khấu)
Lượng phôi thép tồn tháng 11 chuyển sang lượng phôi sản xuất trong
nước và nhập khẩu về trong tháng 12 là 500.000 tấn, đủ cho nhu cầu sản xuất
tháng đầu năm 2009.
Hiện nay, những lò điện luyện thép như Thép Phú Mỹ, Thép Việt, Thép
Thái Nguyên đã hoạt động ổn định… Dự đoán lượng phôi thép sản xuất trong
nước năm 2008 tuy có nhiều khó khăn nhưng cũng đạt mức 2,2 – 2,5 triệu tấn
(lượng phôi thép nhập khẩu tới 15/11/2008 đạt 1,99 triệu tấn). Những năm tiếp
theo, lượng phôi thép sản xuất trong nước tiếp tục tăng, có thể đáp ứng 60 – 70%
nhu cầu phôi, cần có biện pháp bảo hộo cho sản xuất phôi trong nước vượt qua
khó khăn hiện nay.(Nguồn internet).
II / KHÁI QUÁT VỀ LÒ ĐIỆN CẢM ỨNG TRUNG TẦN
08/12/2008 4 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông

a.Khái quát

Theo tần số làm việc của lò ta có thể chia làm ba loại: Lò cảm ứng tần số công
nghiệp f=50Hz (hoặc 60Hz) ,lò cảm ứng trung tần f=1000-3000Hz và lò cảm ứng cao
tầnf=35000-74000Hz .Thiết bị của các loại lò cảm ứng không lõi săt nói chung là giống
nhau :tủ điện ,hệ thống nước làm nguội ,bộ phận cơ điện quay nghiêng lò, khung lò và
cuộn cảm ứng , phía trong đặt nồi lò chứa liệu kim loại ,cuộn cảm ứng bằng ống đồng
quấn nhiều vòng hình xoắn ốc ,bên trong luôn có nước làm nguội trong quá trình chạy

lò .Khung lò có tác dụng cố định các vòng caem ứng vớ nồi lò ,cạnh khung đặt cơ cấu
nghiêng lò ,khung lò được làm bằng vật liệu kim loại hoàn toàm không có tính nhiễm
từ .Tủ điện là bộ phận rất quan trọng để cung cấp nguồn điện cho quá thình nấu luyện
thép ,gồm hệ thống thiết bị thay đổi tần số ,thiết bị lọc sóng ,thiết bị nghịch lưu và bộ tụ
bù hệ số công suất điện (cosφ).Bộ biến tần có chức năng biến đổi dòng điện ba pha xoay
chiều tần số công nghiệp thành dòng điện một chiều một pha.Dòng điện đi qua bộ phận
lọc sóng rồi tới thiết bị nghịch lưu.Chức năng của bộ phận nghịch lưu là chuyển đổi dòng
điên một chiều một pha thành dòng điện xoay chiều một pha với tần số cao theo yêu cầu.
Lò cảm ứng trung tần là lò trung gian giữa lò cảm ứng tần số công nghiệp và lò
cao . Nhiệt lượng cung cấp cho lò để nấu chảy kim loại với tốc độ nhanh ,thích hợp cho
việc nấu luyện các mác thép cacbon hoặc các mác thép hợp kim trung bình và cao .Thiết
bị biến đổi tần số của lò có thể sử dụng máy phát tần số kiểu quay hoặc dùng tỉistor điều
khiển .
b.Đặc điểm công nghệ luyện thép trong lò cảm ứng :
 Luyện được mác thép có hàm lượng C rất thấp (
C < 0,02%) , vì ở lò cảm ứng không có điện cực grafit nên không có quá tringf tăng C
trong giai đoạn nấu luyện thép .
 Hàm lượng khí có hại trong thép rất thấp vì
không có quá trình phát hồ quang điện , mặt khác xỉ bao bọc mặt trên của bể kim loại
lỏng cho nên cản sự hấp phụ khí từ bên ngoài vào .
 Do lực cảm ứng điện từ lớn nên sự khuấy trộn
kim loại +xỉ trong nồi lò rất mãnh liệt , do đó thành phần và nhiệt độ của thép lỏng rất
đồng đều , đặc biệt lượng khí có hại và tạp chất phi kim rất ít , chất lượng thép cao .
 Hợp kim hóa tốt , cháy hao các nguyên tố hợp
kim rất thấp ( 0,5÷1%).
 Khống chế thành phần và nhiệt đọ thép trong
quá trình nấu luyện một cách dể dàng , nhanh chống và hết sức chính xác .
08/12/2008 5 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
 Tuổi thọ nồi lò thấp 10÷50 mẻ thép vì độ dày

của nồi lò ít mỏng (δ
T
= 50÷100mm), hơn nữa trong quá trình nấu thép luôn luôn bị sức
điện đọng cảm ứng khuấy trộn kim loại +xỉ rất mãnh liệt .
 Xỉ thường nằm xung quanh lò phía trên vòng
cảm ứng trên cùng nên sệt do nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ thép lỏng trong lò .
Do xỉ có đọ sệt cao , tính linh động của xỉ kém nên không làm được nhiệm vụ trong quá
trình phản ứng luyện kim mà chỉ che mặt kim loại , cản nhiệt cho kim loại và hấp thụ khí
từ ngoài vào .
 Đòi hỏi chất lượng liệu đưa vào lò phải cao ,
không bị gỉ , không bị dính dầu mở , đất cát , thành phần hóa học của liệu phải gần bằng
thành phần của thép cần nấu , đặc biệt ít tạp chất P , S và các kim loại màu khác Cu , Pb ,
Zn ,…
 Tiêu tốn điện năng kha lớn , nên giá thành thép
thành phẩm cao ( W
y
= 900÷1200 kW.h/tấn ) .
 Ngoài ra , cần căn cứ vào tần số dòng làm việc
của từng loại lò cảm ứng mà chọn chính xác và nghiêm túc các cục liệu đưa vào nấu cho
phù hợp .
 Theo thực tế ta có bảng sau :
Tần số làm việc f ,Hz Đường kính liệu , mm
500.000 1,2-1,5
10.000 10-12
2.000 25-30
1.000 35-40
50 100-150
08/12/2008 6 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông

III / CẤU TẠO LÒ CẢM ỨNG TRUNG TẦN

Lò trung tần AJA-X300 là một loại lò hiện đại ,trang thiết bị tinh vi và hoàn chỉnh
,làm việc chắc chắn và êm .Đặc biệt ngoài các thiết bị đo và bảo vệ lò còn có thiết bị đo
và kiểm tra độ cảm ứng điện trong liệu trong quá trình nấu luyện.Tổng thể lò cảm ứng
trung tần AJA-X300 gồm có:hai nồi lò ,cơ cấu nghiêng lò ,hệ thống nước làm nguội ,thiết
bị phát điện ,hệ thống tụ bù cosφ,tủ điện ,cuộn cảm ứng lò…Tất cả thiết bị và lò được
đặt trên sàn thao tác.Tủ điện được bố trí ở trong cùng gần với nguồn điện vào.Tủ điện
gồm một trạm điều khiển ,một bảng đặt các đồng hồ đo điện,bên trong có đặt máy phát
tần số cao và các phụ tùng linh kiện khác.Còn hệ thống nước làm nguội và thiết bị thủy
lực nghiêng lò được bố trí hai bên tủ điện với khoảng cách an toàn nhất.Hai nồi lò được
đặt phía ngoài cùng cách xa các thiết bị như tủ điện,hệ thống thủy lực,hệ thống nước làm
nguội để đề phòng bắn té kim loại và xỉ lỏng tren các thiết bị và dây dẫn.Xung quanh hai
nồi lò có một khoảng cách rộng để cho công nhân thao tác.Còn sàn đúc bố trí thấp hơn
sàn thao tác với khoảng cách vừa đủ để thuận tiên cho công việc rót và đúc thép.
08/12/2008 7 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
H1. Sơ đồ tổng thể lò điện cảm ứng trưng tần AJA-X300.
1-tủ điện ; 2-bộ tụ; 3-quạt mát ; 4-hệ thống nước làm nguội; 4a-thiết bị trao đổi
nhiệt ;4b- thùng chứa nước làm nguội ; 5-hệ thống thủy lực nghiêng lò ; 5a-thùng
chứa dầu ; 5b- cần điều khiển ; 6-lò.
1. Hệ thống cung cấp điện :
Hệ thống điện gồm các thiết bị sau : Thiết bị chuyển đổi điện , máy lọc sóng ,
thiết bị đảo chiều và hệ thống tụ điện bù cosφ .
Điện được biến đổi từ dòng điện 3 pha xoay chiều với tần số công nghiệp sang
dòng điện một pha xoay chiều với tần số cao . Dòng điện đi từ nguồn điện 3 pha xoay
chiều với tần số 50 Hz vào thiết bị chỉnh lưu để dòng điện 3 pha thành dòng điện 1
08/12/2008 8 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
chiều .Dòng điện một chiều qua diot nắn dòng qua máy lọc sóng đưa sang thiết bị đảo

chiều . Ở thiết bị đảo chiều dòng điện một chiều được chuyển thành dòng điện xoay chiều
với tần số cao 1500 Hz . Dòng điện này đi qua bộ tụ điện bù cosφ rồi tới cuộn cảm ứng lò
. ( hình H ).
H2 :
a/ Nguyên lý hoạt động của thiết bị chuyển đổi:
Gỉa sử ở khoảng thời gian từ t
1
-t
2
,tiristor P
1
và tiristor P
6
đồng thời làm việc và
điện áp chuyển ra lúc này là U
ab
.Đến khoảng thời gian t
2
-t
3
thì tiristor P
2
bị kích động nên
thông điện còn tiristor P
6
được đống lại không cho dòng điện qua,trong khoảng thời gian
này điện áp chuyển ra là U
ac
.Tiếp theo khoảng thời gian từ t
3

-t
4
tiristor P
3
bị kích động
nên thông điện đồng thời tiristor P
1
chịu một điện áp ngược U
ac
nên đống lại .Điện áp đưa
ra lúc này là U
bc
.Tương tự như vậy lần lược với khoảng thời gian t
4
-t
5
và t
6
-t
7
thì lần lượt
các cặp tiristor P
3
-P
4
,P
4
-P
5
,P

5
-P
6
đồng thời làm việc.Điện áp chuyển ra phụ tải lần lượt là
U
ba
,U
ca
,U
cb
.Cứ như vậy đã biến dòng điện 3 pha xoay chiều thành dòng điện chỉnh lưu
toàn sóng .
08/12/2008 9 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
Trong mạch có 6 tirisror làm việc,mỗi khoảng làm việc của từng cặp tiristor là như
nhau và có chu kỳ là 360
0
/6 tức là một chu kỳ có 6 lần giao động mỗi khoảng thời gian
lặp lại tạo thành một góc 60
0
.
b/ Nguyên lý làm việc của thiết bị đảo chiều:
Xét mạch điện hình 2 có tiristor P
7
và tiristor P
8
thông điện còn tiristor P
9
và P
10

ngắt điện.Dòng điện một chiều I
d
sẽ chạy qua hộp điện kháng (drossel) qua tiristor P
7
và
P
8
và chạy vào mạch dao động LC.Do giá trị của hệ số điện cảm tương đối lớn nên I
d
về
cơ bản bị hạn chế bởi cảm kháng của drossel (L
d
) nên sẽ không thay đổi mà vẫn giữ trị số
ban đầu,điện áp dao động LC bị kích bởi dòng điện định mức nên sinh ra dao động, điện
áp dao động có sóng hình cosin đó chính là điện áp hai đầu tụ điện.


Sơ đồ mạch chỉnh lưu và lọc sóng :
a-sơ đồ điều chỉnh dùng tiristor điều khiển ; b-biểu diễn quá trình lọc sóng .
08/12/2008 10 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông

H4:

Gỉa sử trong thời gian này cực tính của điện áp ở hai đầu tụ bên trái là dương (+),
đầu bên trái là âm (-),điện áp hai đầu tụ sẽ thay đổi theo quy luật của sóng hình
cosin .Tại thời điểm t
1
khi điện áp của tụ còn chưa giảm về đến 0,điot tiếp xúc sẽ

thông tiristor P
7
và tiristor P
10
,lúc này hình thành trạng thái thông điện đồng thời
của các tiristor P
7
,P
8
,P
9
và P
10
.Do có hiện tượng thông điện của 2 tiristor P
7
và P
8

và cộng thêm 2 tiristor P
9
và P
10
khiến cho cực (+) của tiristor P
9
và P
10
lại có điện
áp (-), còn cực (-) điện áp đổi thành dương (+) do hai tiristor cùng chiu một điện
áp ngược như vậy nên nhanh chóng bị ngắt , điều đó có nghĩa là hai tiristor P
9

và
P
10
đã chuyển dòng điện qua hai tiristor P
7
và P
8
.Sau khi đổi dòng ,dòng điện một
chiều sẽ qua hộp điện cảm L
đ
,qua tiristor P
9
và P
10
theo chiều ngược lại ,kích
mạch dao động LC ,điện áp hai đầu của tụ tiếp tục thay đổi theo quy luật hình
cosin nên cực tính điện áp ở hai đầu tụ bị đổi ngược lại đầu (+) chuyển thành (-) và
đầu trừ (-)chuyển thành (+) .Dòng điện trong mạch phụ tải cũng thay đổi phương
chiều .Khi mà điện áp của tụ ở một giá trị nào đó trước khi giảm về đến giá trị 0
,làm cho các tiristor P
7
và P
8
tiếp tục thông điện ,lại một lần nữa hình thành trong
trạng thái thông điện đồng thời các tiristor P
9,
P
10
,P
7

và P
8
.Nhưng điều này làm cho
các tiristor P
7
và P
8
phải chịu một điện áp ngược chiều nên dòng điện lại chuyển
sang cho các tiristor P
9
và P
10
.Như vậy đã hoàn thành một chu kỳ làm việc tuần
hoàn của mạng nghịch biến .Từ quá trình chuyển đổi dòng điện nói trên chúng ta
có thể thấy được rằng khi các tiristor P
9
và P
10
thông điện ,dòng điện chuyển vào
phụ tải theo một chiều ,còn khi các tiristor P
7
và P
8
thông điện thì dòng điện lại
chuyển vào phụ tải theo chiều ngược lại.
Các tiristor P
7,
P
8,
,P

9
,P
10
thay nhau đóng ngắt tuần tự tức là đã đưa dòng điện
chuyển ra được quy định bởi số lần công tác của các tiristor P
7
,P
8
,P
9
,P
10
.

08/12/2008 11 SVTH :Dương Lê Hùng
ωt
U
U
ωt
U
ωt
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
H5:Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch biến
2. Hệ thống nghiêng lò
Hệ thống nghiêng lò bằng thủy lực gồm thùng chứa dầu , bơm thủy lực ,
các van điều chỉnh , hệ thống xilanh , pistong nghiêng lò , máy lọc dầu , đồng hồ
đo …Khi muốn nghiêng lò rót thép ta mở cho bơm chạy .Do lực hút của bơm , dầu
từ bể chứa qua máy lọc qua van đến bơm .Từ bơm , dầu được đẩy qua đường ống
dẩn đến xilanh đẩy pistong lên Lúc này ta dùng cần điểu chỉnh áp suất đầu tay
xilanh tức là điều chỉnh độ nghiêng của lò và tốc độ nghiêng lò .Muốn hạ lò chỉ

dùng cần điểu chỉnh sao cho áp suất đầu tay xilanh nhỏ hơn lực đè lên pistong , lập
tức lò được hạ xuống . Đối với hệ thống nghiêng lò bằng thủy lực chúng ta phải
kiểm tra định kỳ mức dầu trong thùng chứa , thành phần dầu , máy bơm ,…,
không được sử dụng dầu đã củ , phải thay dầu theo chế độ bảo hành .
3. Hệ thống nước làm nguội
Hệ thống nước làm nguội gồm có bơm nước , ống dẩn , máy lọc …Để hệ
thống nước hoạt động ta mở bơm nước , nước từ nguồn qua máy lọc, qua bơm ,
qua van điều chỉnh một phần vào cuôn cảm ứng để làm nguội , một phần đi vào tụ
điện làm mát tụ điện , các bảng điện tử , các tiếp điện v.v…Nhiệt độ nước vào làm
nguội không quá 35
0
C , nhiệt độ nước sau khi làm mát thiết bị lò không quá 50
0
C
08/12/2008 12 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
. Hệ thống nước làm nguội còn có bể nước dự trữ để cấp cứu khi hệ thống nước
làm nguội chính gặp sự cố .
1. Cuộn cảm ứng lò bằng ống đồng , trong ống có nước làm nguội với áp
suất 1,2 ÷ 2 at .Cuộ cảm ứng gồm 30÷50 vòng hình bầu dục được cuốn theo hình
xoắn ốc bọc lấy nồi lò .Mật độ dòng điện trong cuộn cảm ứng > 20 A/m
2
.Kích
thước cuộn cảm ứng lò liên quan chặt chẽ với kích thước nồi lò , cụ thể ta có :
1,1
=
Hlò
Hc
÷1,3 ; d
lò

/Δδ = 4÷5 ; d
lò
= (0,5÷1,0)H
lò
và Δδ = ( 0,25 ÷ 0,10 )d
lò
; trong
đó :
H
c
– chiều cao cuộn cảm ứng ;
d
lò
– đường kính trung bình của nồi lò ;
H
lò
- độ sâu của nồi lò ;
Δδ- độ dày của áo lò ( phần chịu lửa ) .
2. Cấu tạo lò : Hai nồi lò , mổi lò có dung lượng 300kg/mẻ . Hai nồi lò
này được sử dụng thay nhau nấu thép . Nồi lò gồm có 3 lớp đầm bằng vật liệu chịu
lửa , bên trong cùng là lớp đầm bằng nguyên vật liệu chịu lửa cao , tiếp theo là lớp
cách nhiệt ( 10÷20 mm) bằng amiang hoặc bằng samot , sát cuộn cảm ứng là lớp
cách điện . Cấu tạo nồi lò được giới thiệu ở hình sau :
08/12/2008 13 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
H6: Sơ đồ hệ thống làm nguội
.
Kích thước nồi lò được quyết định bởi cuộn cảm ứng . Theo ông
A.M.Vaiberg thì nên chọn tỉ lệ sau :
H

cuộn
/h
nồi
= 1,1÷1,3 ; d
lò
/Δδ = 4,0÷5,0 ( dung lượng lò < 0,5 tấn / mẻ ).
= 6 ÷ 7,0 ( g = 0,5 ÷ 1 tấn / mẻ ).
= 7 ÷ 8,0 ( g = 1,5 ÷ 3 tấn / mẻ ).
= 8 ÷ 10 ( g > 3 tấn / mẻ ) .
Trong đó :
H
cuộn
– chiều cao cuộn cảm ứng .
h
nồi
- chiều cao nồi lò .
d
lò
– đường kính trong của nồi lò ( giá trị trung bình ) .
Δδ- độ dày của nồi lò .
Kích thước lò phu thuộc vào dung lượng định mức ( tấn/mẻ ) của lò , cụ
thể :
Dung lượng , tấn/mẻ: < 0,5 0,5÷1 1,5÷3 >3
d
kl
/h
kl
: (1/2)/(2/3) (2/3)/(3/5) ( 3/4)/(4/5) (4/5)/1
Trong đó : d
kl

– đường kính nồi lò chứa kim loại;
h
kl
– chiều cao nồi lò chứa kim loại ;
08/12/2008 14 SVTH :Dương Lê Hùng
Lò Lò
Tủ điện Bơm
Trao đổi nhiệt
Nước cấp cứu
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
Sự liên quan chặt chẽ giữa cuộn cảm ứng , dung lượng lò và độ dày của nồi lò
được nêu trong bảng sau :
Dung
lượng ,
kg/mẻ
Đường kính cuộn cảm ứng,
mm
Kích thước nồi lò , mm.
Chiều cao Đường kính Độ
dày
đáy
Chiều
cao
Phần
trên
tường
Phần
dưới
tường.
8000

5000
1400
1000
500
250
1300
1170
830
750
700
650
1380
1180
760
650
600
450
200
140
130
100
100
90
1200
1100
780
615
580
560
110

100
60
50
40
40
150
130
120
100
80
60÷80.
IV / QUI TRÌNH THAO TÁC ĐẦM LÒ VÀ SẤY LÒ
1 / Qui trình đầm lò gồm ba bước sau:
_Bước 1:
_Rửa và nung sấy nguyên vật liệu chịu lửa;
_Sàng lọc lấy cỡ hạt theo quy định ;
_ Tách lấy hết các hạt sắt bằng nam châm;

_Bước 2:
_Trộn khô hỗn hợp: nguyên liệu chịu lửa + bột axit boric (trộn
đều).Sau đó trộn thêm
%2
≈
nước.
_Bước 3:
_Tiến hành đầm ,đầu tiên đầm đáy trước , xong đáy thì đặt dưỡng kim
loại vào chính giữa lò và tiếp tục đầm tường lò. Khi đủ độ cao của nồi lò thì đầm
cổ lò và miệng lò bằng hỗn hợp khô + 2% nước thủy tinh .
2 / Qui tình nung sấy và thêu kết lò :
_Bước 1: Để khô tự nhiên ,nếu cần thì dùng quạt mát quạt cho thoáng khí . Sau

đó dùng bóng đèn loại 200-300 W sấy xung quanh cuộn cảm ứng và trong lò.
_Bước 2: Dùng củi đốt cháy trong nồi lò .Tùy theo tình hình nóng nồi mà tăng
thêm củi đốt tiếp ,hoặc dùng vài ba cục điện cực đã nung đỏ sẵn cho vào lò rồi đậy
nắp lò lại trong một ngày .Sau đó làm sạch nồi lò .
_Bước 3: Chất khoảng ¼ liệu thép cục nhỏ vào lò ,sau đó đóng điện voyis công
suất thấp, nung sấy trong khoảng 3-4h .Tiếp theo chất hết liệu và tăng công suất
chạy lò ,đảm bảo trong một giờ liệu chảy lỏng hoàn toàn .Sau đó tiếp tục nấu mẻ
thép cacbon cao và ra thép
1.Chuẩn bị để đầm nồi lò: Trước tiên cần tiến hành làm các dụng cụ
dầm đáy ,đầm tường lò ,que chọc bằng sắt ,xẻng ,cán gổ ,nêm chèn.Tiếp theo làm
08/12/2008 15 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
dưỡng bằng kim loại theo hình dạng nồi lò ,có độ dày 1-1.5 mm, xung quanh
dưỡngcos khoan đều các lỗ ф 1.5-2 mm để thoát hơi nước trong quá trình nung
thêu kết nồi lò .
_Đồng thời chọn nguyên vật liệu có độ sạch cao (không có sắt lẫn vào) sàng lọc
cỡ hạt theo yêu cầu .Nguyên vật liệu chịu lửa được sử dụng để đầm nồi lò theo
yêu cầu công nghệ và mác thép .Thường đối với lò tính axit thì sử dụng sạn ,bột
thạch anh với thành phần hóa học như sau :
SiO
2
= 97-99% ; CaO
≤
0.25% ;Al
2
O
3
=0.2%
Độ ẩm
≤

0.5% ; Fe
2
O
3

≤
0.5%
Cỡ hạt theo yêu cầu :
H.Độ hạt của nguyên vật liệu đầm lò .
Thân và đáy lò Đầu miệng lò
Độ hạt cát thạch
anh mm 5-6 2-3 0.5-1
1.0
≤
1-2 0.2-0.6
1.0
≤
Tỷ lệ %
25 20 30 25 30 50 20
2.Nguyên vật liệu tính bazo. Người ta thường sử dụng manhezit
thiên nhiên hoặc cromanhezit đã được sử dụng ở trong lò điện tính bazo .Hiện nay
người ta hay dùng sạn cromanhezit với thành phần hóa học như sau:
Cr
2
O
3
=18% ; Fe
2
O
3

<2% ;
MgO=80% ; Al
2
O
3
<1%
Cở hạt yêu cầu như bản trên
Chất thiêu kết ở nhiệt độ cao hay được dùng bột axit boric H
2
BO
3
có 98% cỡ hạt
mịn <0.1%
Bột chịu lửa và bột axit boric được trộn đều trước .

_Hỗn hợp trộn gồm 98% bột chịu lửa và 2% bột axit boric .
Sau khi trộn khô đều thì cho 2% nước vào hỗn hợp và tiếp tục trộn từng mẻ một ,
mỗi mẻ khoảng 5 kg-10 kg .Trộn nước xong là phải đầm ngay .
 Ta chọn vật liệu đầm lò là tính axit
 Độ hạt yêu cầu:
Cỡ hạt(mm) Thành phần(%)
3-5 5
08/12/2008 16 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
1-3 20
0.5-1 30
≤
0.5 25
Chất kết dính:dùng axit boric H
2

BO
3
98% cỡ hạt nhỏ mịn
≤
0.5mm khô sạch rời.
3.Tiến hành đầm nồi lò: cho hỗn hợp đã được trộn đều và đáy lò với
độ đày
≈
50mm , dùng đầm đáy đầm đều tay ,sau đó dùng que sắt nhọn chọc xâm
đều mặt trên của lớp đầm xâm đều xong lại cho vào lò mẻ thứ ba, cứ tiếp tục như
cách trên đầm cho đủ độ dày đáy lò +10mm dư rồi nạo vét lớp trên cùng và đầm
phẳng đáy .Sau đó đặt dưỡng lò vào chính giữa ,điều chỉnh dưỡng và cuộn cảm
ứng cách một khoảng đều nhau ,tiếp theo dùng bốn miếng gỗ chêm đều xung
quanh dưỡng và cuộn cảm ứng rồi cho một số thỏi gang vào trong dưỡng lò để đè
chặt dưỡng không bị xê dịch trong qua trình đầm .Tiếp theo cho hỗn hợp vào đầm
tường lò với đọ dày một lớp 20mm.Qúa trình đầm tường cũng tuân thủ theo cách
đầm đáy ,nhưng khi đầm được 2-3% lớp thì kiểm tra lại vị trí của dưỡng lò ,tức là
kiểm tra khoảng cách giữa cuộn cảm ứng và thành dưỡng .Khoảng cách này luôn
luôn phải được giữ đều xung quanh ,đảm bảo sau khi đầm xong có độ dày tương lò
đều nhau và hoàn toàn không có khớp nối giữa các lớp đầm .Đầm tường lò cao
hơn vòng cảm ứng trên cùng khoảng 30-50mm thì dừng lại ,sau đó nạo vét hết lớp
sạn cục to ,xâm nhẹ đều xung quanh tường lò ,tiếp tục đầm lớp cổ và miệng lò
bằng hỗn hợp vật liệu trên nhưng có trộn thêm 1.2-2% nước thủy tinh .Sau khi đắp
,đầm miệng lò xong cần dùng que sắt nhọn xâm đều nhiều lỗ để dễ thoát hơi nước
cho nồi lò trong quá trình nung thêu kết .
4.Thiêu kết: Sau khi đầm lò nồi xong cần để lò khô tự nhiên , dùng
một số bóng đèn 200÷300W sấy bên trong và bên ngoài lò nồi lò .Sau 2÷4 ngày lò
đã khô phía trong và phía ngoài , cần nung sấy tiếp bằng củi gỗ hoặc bằng cục
điện cực grafit đã được nung đỏ trước sau đó đặt vào trong dưỡng lò để tiếp tục
làm khô dần nồi lò phia trong .Khi đã nung sấy sơ bộ nồi lò xong , cần làm sạch

tro , than , sau đó chất một ít thanh sắt nhỏ và một số cục gang vào lò tiếp tục sấy
và thiêu kết nồi lò bằng dòng điện cảm ứng của lò .Chế độ thiêu kết như sau :
- Giờ thứ 1 : đóng điện vào lò với công suất nhỏ nhất , khoảng 25%
công suất định mức của lò ( còn liệu kim loại trong lò được chất vào khoảng 1/4
dung tích lò )
- Giờ thứ 2 ÷3 : vẩn giữa công suất điện như trên nhưng cần thêm
dầu liệu vào lò (500÷600).Nếu nhiệt độ cao hơn 600
0
C thì nên tắt lò khoảng 10
phút , sau đó đóng điện nung thiêu kết nồi lò .
-Giờ thứ 4÷5 : tăng công suất điện vào lò khoảng 30÷40% công suất
định mức , bảo đảm nung đỏ liệu 600÷800
0
C.
08/12/2008 17 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
-Giờ thứ 6÷7 : tăng công suất điện và giữ cho dưỡng lò và liệu trong
lò đạt được 1000
0
C.
Sau giờ thứ 7 tiếp tục nâng công suất điện và tiếp tục cho liệu vào
lò , đảm bảo sau khi chảy liệu xong , mức kim loại lỏng thấp hơn vòng cảm ứng
trên cùng khoảng 10mm .Khi nhiệt độ của kim loại lỏng đạt được 1500÷1600
0
C
thì phải giảm công suất điện vào lò giữ kim loại lỏng trong lò trong thời gian
1÷1,5h , sau đó rót hết kim loại lỏng và cào hết xỉ kim loại lỏng bám dính vào nồi
lò tiếp tục chất liệu vào nấu một mẻ thép cacbon cao để bảo đảm duy trì thiêu kết
nồi lò tốt , chắc chắn.
A-NGUYÊN VẬT LIỆU

Trong luyện thép thường sử dụng : gang , thép phế liệu , (phế liệu trong quá trình
sử dụng , phế liệu trong công nghệ nấu luyện và tạo hình ),vụn hợp kim , sắt sốp ,
sắt dẻo , các chất tạo xỉ ( vôi và đá vôi , huỳnh thạch samot , dolomit hay đá thạch
anh …) chất oxh ( oxi thể khí , 1 số dạng ox sắt ), các chất khử oxi và hợp kim hóa
và chất tăng C ( than cốc , vụn , điện cực ….)
I.GANG :
Gang cũng có thể là nguyên liệu chính ( thường chỉ sử dụng trong quá
trình L-D), còn các phương pháp luyện thép khác kém hiệu quả kinh tế .Thường
chỉ sử dụng một lượng nào đó để hổ trợ công nghệ cũng như cân đối nguyên
liệu .Nó thường được sử dụng nhiều với mục đích cân đối hàm lượng C trong mẻ
nấu .
Để đảm bảo tính kinh tế nên dùng gang có chất lượng phù hợp với
mác thép cần nấu , nếu có thể được thì nên sử dụng gang chuyên dùng cho mác
thép . Vấn đề cần quan tâm đầu tiên là hàm lượng P và S phải thấp ( P< 0,03%,
08/12/2008 18 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
S<0,05%)sau đó là các nguyên tố hợp kim phải hợp lí .Trường hợp đặc biệt – cần
tăng C sau giai đoạn oxh để đảm bảo hàm lượng C của mác thép , nếu dùng gang
để làm nhiệm vụ này thì phải dùng gang chất lượng cao để sao cho P và S ( đặc
biệt là P) không làm ảnh hưởng đến thành phần P và S trong mác thép cần nấu
.Thường dùng gang có P<0,03%, S<0,02%.
II.THÉP PHẾ LIỆU:
Đây là nguyên vật liệu chính trong gang thép .
Nguồn phế liệu sinh ra trong quá trình sử dụng : nguồn này có
thành phần khó xác định vì nó là nguồn hỗn tạp của các loại thép C với hàm lượng
C khác nhau ( nguồn này dùng nấu thép C đơn giản ) cũng như 1 phần thép hợp
kim (cố gắng phân loại được để sử dụng có hiệu quả )
Nguồn phế liệu sinh ra trong công nghệ nấu luyện và tạo hình sản
phẩm :chúng gồm lượng dư sau khi đúc , mẻ nấu không đạt yêu cầu vì một lí do
nào đó , còn lại trong hệ thống dẩn kim loại vào khuôn , vật đúc bị hỏng , các đầu

thừa hay phế phẩm trong nguyên công cán-rèn-dập cần được phân loại thành từng
nhóm theo Mác nhằm sử dụng có hiệu quả và đúng mục đích .
Yêu cầu cơ bản trong việc chuẩn bị liệu : không đảm bảo cho liệu
được sạch , khô , không dính dầu mở và các vật lẫn hữu cơ không cần lẫn các kim
loại màu có hại cho mác thép định nấu , kích thước liệu phải hợp lí với từng loại lò
để việc chất liệu được sít chặt nhằm tăng năng suất và hiệu suất nhiệt .
III.SẮT XỐP :
Là sản phẩm của quá trình kim loại hóa quặng sắt : Ưu điểm của
Fe xốp là hàm lượng đồng dường như không có , có nguyên tố HK thường nhỏ
không đáng kể hoặc không có .Thành phần cơ bản để tham khảo như sau.
Fe(KL) C P S Σ(SiO
2
+FeO+các
ox khác )
85-93% 0,1-1,4% 0,1-0,2% 0,01-0,07% Còn lại
Chúng là nguyên liệu rất tốt trong nấu luyên thép .
IV.SẮT DẺO :
Thành phần sắt dẻo : C = 0,01-015%. P<0,01-0,02%, S<0,01-
0,02%.Nhờ ưu việt về hàm lượng C, P và S thấp nên có được sử dụng để hạ
thấp hàm lượng C trong kim loại ở những trường hợp cần thiết .Độ nóng chảy
của sắt dẻo cao ( do lượng C thấp ) nên cần đưa nó vào ở những vùng nhiệt độ
cao trong lò .
B/TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU MÁC 65Mn
08/12/2008 19 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
Mác thép :65Mn Khối lượng 500Kg
Thành phần mác thép:
65Mn
C Mn Si P S Cr Ni
0.62-0.7 0.9-1.2 0.17-0.37 0.04 0.04 0.25 0.25

Thành phân của nguyên liệu:
Loại liệu
Thành phần
C Si Mn Cr Mo Ni P
S
Thép vụn
Gang
FeSi75
FeMn75
FeCr70
FeMo27
FeNi98
0.22 0.2 0.45 - - - <0.05
<0.05
3.9 2.7 0.9 - - - <0.3
0.05
- 75 - 0.3 - - 0.03
0.03
3 2 75 - - - -
-
0.04 1 - 70 - - -
-
0.1 1 - - 27 - 0.1
-
- - - - - 98 -
-
Xác định hệ số cháy hao
08/12/2008 20 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
Dựa vào kinh nghiệm thực tiển khi nấu thép trong lò trung tần ta có thể lấy hệ số

cháy hao các nguyên tố như sa
Nguyên tố
Giai đoạn nấu chảy ,oxihoa Giai đoạn hoàn nguyên
Liệu ban đầu Liệu hợp kim Liệu ban đầu Liệu hợp kim
Fe
C
Si
Mn
Cr
P
S
Ni
2-4
15
50-60
20-30
20-25
70
5-10
2
-
10
40-50
10-20
10-20
70
-
-
-
5

10-15
10-15
5-15
-
50-60
-
-
-
10
5-10
3-10
-
-
-
1/ Tính toán phối liệu
Có 3 phương án tính phối liệu
PA
1
: Thép và gang
PA
2
: Thép ,1 phần gang và C
PA
3
: Thép và C
 Với PA
1
:
Gọi x là lượng thép vụn chứa 0.22%C
y là lượng gang vụn chứa 3.9%C

Lượng C yêu cầu là 0.66%
x+y= 100 => x=88.04% ; y=11.96 %
0.22*x + 3.9*y =0.66*100
Tính lượng Mn có trong thép vụn và gang
[ ]
Mn%
liệu
=(88.04*0.45+11.96*0.9)*10
-2
=0.50382%
Lượng Mn thiếu
G
Mn
=(
[ ]
Mn%
Mác thép
-
[ ]
Mn%
Liệu
*0.7) = (1.05 – 0.50382*0.7) = 0.697%
Lương Mn thiếu này được đưa vào dưới dạng Fero với hiệu suất thu hồi 0.85
08/12/2008 21 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
G
FeMn75
= G
Mn
/(0.75*0.85)= 0.697*(0.75*0.85)=1.093

Tính lượng Si có trong thép vụn và gang
[ ]
Si%
Liệu
=(88.04*0.2+11.96*2.7)*10
-2
=0.499%
[ ]
Si%
Còn lại trong Thép
=0.499*0.45=0.22455%
Như vậy %Si nằm trong giới hạn cho phép của mác thép nên không cần đưa vào
thêm FeroSilic
Tính lượng Cr cần đưa vào dưới dạng FeroCrom
G
FeCr70
= 0.25/(0.7*0.9)=0.397 %
Hiệu suất thu hồi của Cr là 0.9
Tính lượng Ni cần đưa vào dưới dạng FeroNiKen
G
FeNi98
= 0.25/(0.98*1)=0.26 %
Hiệu suất thu hồi của Ni là 1
Kiểm tra lại thành phần các nguyên tố trong mác thép
[ ]
C
=(0.22*88.04+3.9*11.96+3*0.50382+0.04*0.397)*0.85*10
-2
=0.575%
Vậy lượng C đã bị thiếu

 Với PA
2
Thép 95%
Gang 5% và 1 phần C
[ ]
Mn%
Liệu
=(95*0.45+0.9*5)*10
-2
=0.48%
Lượng Mn còn thiếu
G
Mn
=(
[ ]
Mn%
Mác Thép
-
[ ]
Mn%
liệu
*0.7)=(1.05-0.48*0.7)=0.714%
Lượng FeroMagan cần dùng :
G
FeMn75
= 0.714/(0.75*0.85)=1.12%
Hiệu suất thu hồi Mn là 0.85
Tính lượng Si có trong liệu
[ ]
Si%

Liệu
=(95*0.2+5*2.7)*10
-2
=0.325%
[ ]
Si%
Thiếu
=
[ ]
Si%
Mác Thép
-
[ ]
Si%
còn lại
=0.27-0.146=0.124%
Tính lượng Si cần đưa vào dưới dạng FeroSiLic
G
FeSi75
=0.124/(0.75*085)=0.195%
Hiệu suất thu hồi của Si là 0.85
Tương tự ta tính đối với Cr và Ni
G
FeCr70
=0.25/(0.7*0.9)=0.397%
G
FeNi98
=0.25/(0.98*1)=0.26%
Hiệu suất thu hồi của Cr và Ni lần lượt là 0.9 và1
Lượng C cần thêm vào :

[ ]
C%
Liệu
= (0.22*95+3.9*5+3*1.12+0.04*0.397)*0.85*10
-2
=0.372%
Lượng C còn thiếu =0.66-0.372=0.288%
C
graphit
= 0.288*100/(98*0.7)=0.42%
 Với PA
3
:
08/12/2008 22 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
Thép và C
Tính lượng Mn còn thiếu
G
Mn
=(
[ ]
Mn%
Mác Thép
-
[ ]
Mn%
*0.7)=(1.05-0.45*0.7)=0.735%
Lượng Mn cần thêm vào dưới dạng Fero
G

FeMn75
= 0.735/(0.75*0.85)=1.153%
Lượng Si còn thiếu
G
Si
=
[ ]
Si%
Mác Thép
-
[ ]
Mn%
Thép vụn
*0.45 =0.27-0.2*0.45=0.18%
Lượng Si cần thêm vào
G
FeSi75
= 0.18/(0.75*0.85)=0.282%
Tính lượng Cr,Ni cần thêm vào
G
FeCr70
= 0.25/(0.7*0.9)=0.397%
G
FeNi98
= 0.25/(0.98*1)=0.26%
Hiệu suất thu hồi của Cr ,Ni lần lượt là 0.7 và 0.98
 Qua việc tính toán 3 PA trên ta thấy :
_ Việc tính toán phối liệu theo PA
1
thì hàm lượng cacbon không đủ ,hàm lượng P

đưa vào khá lớn (vì dùng lượng gang nhiều ) và hàm lượng Si nằm ở giới hạn
trung bình của mác thép, điều này hạn chế sử dụng các nguyên liệu có chứa Si cao
sau này.Còn PA
3
lại dùng lượng graphit khá nhiều nên cũng hạn chế công nghệ
.Còn PA
2
lượng P thấp hơn PA
1
,lượng graphit đưa vào ít hơn PA
3
đặc biệt Si nằm
ở giới hạn dưới theo yêu cầu của mác thép ,điều này thuận tiện cho công nghệ sau
này.
=> Ta chọn PA
2
.
 Với 500 Kg
Ta có : G
Thép
=95*500/100=475Kg
G
Gang
=5*500/100=225Kg
Khối lượng FeMn cần thêm vào
G
FeMn75
=1.12*500/100=5.6Kg
Khối lượng Mn có trong liệu
G

Mn
=0.48*500/100=2.4kg
Khối lượng Si có trong liệu
G
Si
=0.325*500/100=1.625kg
Khối lượng FeSi cần thêm vào
G
FeSi
=0.195*500/100=0.975kg
Khối lượng FeNi và FeCr cần thêm vào
G
FeCr
=0.397*500/100=1.985kg
G
FeNi
=0.26*500/100=1.3kg
Khối lượng graphit cần thêm vào
G
graphit
=0.42*500/100=2.1kg
Khối lượng của Pvà S có trong liệu
G
P
=0.04*500/100=0.2kg
08/12/2008 23 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
G
S
=0.04*500/100=0.2Kg

Cháy hao của các Fero trong quá trình hoàn nguyên:
G
FeMn
=5.6*0.15=0.84kg
G
FeSi
=1.625*0.15=0.244kg
G
FeCr
=1.985*0.15=0.298kg
3.Tạo Xỉ:
Một trong những yếu tố đến qui trình công nghệ và kết quả của mẻ nấu là chế độ
xỉ .Việc đảm bảo chế độ xỉ tối ưu bắt đầu bằng sự thiết lập các giá trị tối ưu của các thông
số cơ bản , trong đó phải kể đến độ base (B), khối lượng xỉ (M
xỉ
) và hoạt độ của xỉ (khả
năng tương tác của xỉ với các cấu tử trong kim loại và tạp chất phi kim ).
Khi thiết lập chế độ xỉ tối ưu phải chú ý đơn giản hóa tối đa nhưng
đồng thời cũng phải đảm bảo được mức độ khử P, S cũng như sự hấp thụ tập phi kim .
Các điều kiện ban đầu cần quan tâm :
• Chất lượng nguyên liệu .
• Các yêu cầu đặt ra đối với chất lượng thép cần nấu luyện .
• Khả năng công nghệ của qui trình .
• Tạo xỉ oxi hóa :
Nguyên tố Bay hơi (%) Đi vào xỉ (%)
Cr 20 80
Si 20 80
Mn 20 80
Fe 80 20
P 100

Quá trình oxi hóa nhằm khử P, các tạp chất kim loại , tạp phi kim và
khử khí .
P được khử theo phương trình :
2P + 5FeO = P
2
O
5
+ 5Fe.
4CaO + P
2
O
5
= 4CaO.P
2
O
5.

2P + 5FeO + 4CaO = 4CaO.P
2
O
5
+ 5Fe .
Hằng số cân bằng của phản ứng :
L
p
=K
p
.(FeO)
5
(CaO)

4
.
Điều kiện cơ bản để tiến hành khử P được tốt là :
+ Môi trường oxi hóa , hàm lượng (FeO) phải cao .
+ Độ base và hoạt độ của ( CaO ) phải cao .
+ Sự tạo xỉ nhanh .
+ Độ sệt của xỉ phải thấp .
+ Nhiệt độ phải tương đối thấp .
+ Hoạt độ của P trong xỉ phải nhỏ .
Cụ thể :
+ Hàm lượng (FeO) trong xỉ 12-20%.
+ Độ base B = 3 .
08/12/2008 24 SVTH :Dương Lê Hùng
Đồ án môn học lò cảm ứng trung tần GVHD:Nguyễn Duy Thông
+ Nhiệt độ chảy của xỉ 1250-1300
0
C.
Việc duy trì điều kiện đã nêu trong lò cảm ứng như hiện nay khó đặt yêu cầu và
cần phải thay đổi chỉ trong nồi lò hoặc có thể kết hợp thêm quá trình công nghệ .
 Tính toán tạo xỉ:
Lượng xỉ tối ưu trong lò cảm ứng cần vượt chỏm cầu kim loại và đủ
mỏng để không bị quá nguội . Bề dày tối ưu của xỉ trung bình là 15-20mm nên
dùng 3-5% khối lượng kim loại .
Thành phần xỉ và lượng trợ dung :
+ Thành phần xỉ : 12-20%FeO, CaO/FeO=2-4, CaO/SiO
2
= 2,5-3, ta
chọn : 45% CaO , 15% FeO, 15% SiO
2
, 3,8% CaF , 2,5%Cr

2
O
3
, 12%MgO, 4%
MnO , B= 3.
Tạo xỉ hoàn nguyên :
Nguyên tố Bay hơi (%) Đi vào kim loại (%)
Si 50 50
Mn 50 50
Al 50 50
Cr 50 50
Giai đoạn này nhằm mục đích khử oxi , tránh cháy hao các
nguyên tố , khử tạp phi kim nhất là S .
Vấn đề cần quan tâm là hàm lượng oxi trong kim loại , khử S :
Điều cơ bản của quá trình là nhiệt độ cao , hoạt độ của CaO phải cao , xỉ loãng hoạt độ
của FeO trong xỉ thấp , hoạt độ của S trong xỉ thấp .
Độ base tối ưu B= 2,5-2,7.
Hàm lượng oxi cân bằng trong thép : Trong các nguyên tố trong
thép thì Ni ,Mo khó bị oxi hóa nên chỉ xét hàm lượng oxi cân bằng với cấu tử còn lại .
[O] cân bằng trong hệ Fe-O-Fe ở 1600
0
C với 0,55% C là 5.10
-3
%.
[O] Fe-O-Mn 0,65% Mn là 5.10
-2
%.
[O] Fe-O-Cr 0,25% Si là 10
-2
%.

[O] Fe-O-Cr 0,7% Cr là 9.10
-2
%.
Như vậy cấu tử cân bằng với oxi trong thép cần nấu là C .Và việc
dùng Mn , Si khử oxi là không triệt để .
Tính toán thấy dùng 0,001% Al ( còn lại trong thép ) thì hàm
lượng oxi trong thép là 5.10
-3
_ Có thể đáp ứng được yêu cầu mác thép .Nếu dùng NTDH
thì hàm lượng O là 1,1.10
-5
% .

Tính toán tạo xỉ :
Tương tự như tạo xỉ oxi hóa ta dùng xỉ như sau :
• Thổi oxi : Hệ số tận dụng O
2
là 89%-92% ( 19-20 m
3
/tấn )

08/12/2008 25 SVTH :Dương Lê Hùng