elaborarea otelurilor in cuptoare electrice cu arc.doc
TRANSCRIPT
MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII ȘI INOVĂRII
Proiectul Phare TVET RO 2006/018-147.04.01.02.01.03.01
AUXILIAR CURRICULAR CLASA a XI -a
MODULUL:
ELABORAREA OȚELULUI ÎN CUPTOARE ELECTRICE CU ARC
DOMENIU: MECANICĂ
NIVEL: 2
CALIFICARE: OȚELAR
1
MECI–CNDIPT / UIP
Martie 2009
AUTOR: ing. CORINA POPOVICI –prof. gr.I,Colegiul Tehnic ’’ M.Corvin’’ Hunedoara
Consultanţă tehnică: ANDREEA CRĂCIUN – EXPERT UIP
2
CUPRINS
Nr.crt. Denumirea capitolului Pagina1 Prezentarea modulului 42 Competenţe specifice modulului de practică 53 Informaţii despre specificul agenţilor economici
la care se efectuează stagiul de practică5
4 Modalitatea de organizare a practicii: tipuri de practică
9
5 Recomandări privind respectarea normelor de sănătate şi securitate a muncii potrivit modulului
9
6 Instrumente de lucru necesare desfăşurării practicii
11
7 Organizarea evaluării 268 Anexe 289 Bibliografie 39
1.PREZENTAREA MODULULUI
3
Informaţiile din acest auxiliar curricular sunt destinate cadrelor didactice şi elevilor
din învăţământul preuniversitar tehnic pentru Şcoala de Arte şi Meserii .
Prezentul portofoliu conţine materiale de învăţare – auxiliare didactice necesare în
procesul de instruire.
Modulul Elaborarea oţelului în cuptorul electric cu arc face parte din curriculum-ul
clasei a XI –a şcoala de arte şi meserii , calificarea “Oţelar “ din domeniul Mecanică , ca o
unitate de competenţă specializată.
Modulul se studiază pe parcursul a 120 ore /an practică comasată din care 30
laborator tehnologic ,unitatea de competenţă la care se referă ,poartă numele modulului ,
fiind o unitate de competenţă specilalizată.
După parcurgerea acestui modul, orice elev ,trebuie să atingă indicatorii de
performanţă impuşi de competenţele dobândite :
-să dovedească în discuţii că şi-a însuşit terminologia de specialitate , adaptându-şi
limbajul la un context dat ;să poată completa corect documente şi fişe de lucru simple ;
-să identifice elementele constructive ale cuptorului electric trifazat.
-să dovedească ,în discuţii că şi-a însuşit normele de sănătate şi securitate a
muncii , de prevenire şi stingere a incendiilor şi capabilitatea de a diminua factorii de
risc specifici platformei de elaborare a oţelului.
-să indice procesele de încălzire , topire,vaporizare ,oxidare a elementelor chimice
ce au loc la elaborarea oţelului în cuptoare electrice cu arc trifazat.
-să explice ,necesitatea luării probelor de temperatură şi a analizelor chimice la
oţelurile elaborate în cuptoarele electrice cu arc trifazat , în timpul diferitelor faze ale
şarjelor.
Modulul oferă maximum de deschidere ,pe de o parte în plan orizontal ,iar pe de altă
parte ,în plan vertical ,pe langă alte module parcurse. În prelungirea acestora, pot fi
adăugate mereu alte module , ceea ce se înscrie în linia imperativului educaţiei
permanente.
2.COMPETENȚE SPECIFICE MODULULUI DE PRACTICĂ
4
1 Caracterizează cuptorul electric cu arc trifazat.
2 Caracterizează procesele fizico-chimice specifice elaborării oţelului.
3 Participă la etapele de elaborare a oţelului în cuptoarele electrice.
4 Aplică normele de sănătate şi securitate a muncii la elaborarea oţelului în cuptoare electrice.
3.INFORMAȚII DESPRE SPECIFICUL AGENȚILOR LA CARE SE EFECTUEAZĂ STAGIUL DE PRACTICĂ
-DESCRIEREA AGENTULUI ECONOMICInstruirea practică se desfăşoară în intreprinderi care au ca activitate producerea şi
prelucrarea otelului .
Oţelul electric elaborat în cuptoare electrice, care pot ajunge până la o capacitate
200t , se foloseşte în turnarea continuă şi turnarea în lingouri.
Oţelul turnat, urmează calea laminorului, unde se obţin semifabricate de profiluri
diverse (I,U,T,L,tablă,ţevi, sârmă ,etc.)
O alta parte a oţelului turnat în lingouri, se prelucrează în forjă.
Un agent economic complex de profil ,are în structură toate secţiile de prelucrare la
cald mai sus menţionate.
-DECRIEREA LOCAȚIEIÎn timpul procesului de elaborare a oţelurilor în cuptoare electrice apar, la amorsarea
arcului electric, efecte nedorite ,cum ar fi:zgomote puternice, praf şi gaze toxice.Datorită
acestora , amplasarea oţelăriilor electrice se face în afara localităţilor ,pe cursul unei ape,
astfel încât curenţii de aer să îndepărteze poluanţii . Amplasarea agentului de producţie
este indicat a se face la minim 2 km. de localitate, având în apropiere un teren pentru
depozitarea zgurii.
-DEPARTAMENTUL ÎN CARE SE POATE EFECTUA PRACTICĂ5
În cadrul oţelăriilor electrice, instruirea practică se poate desfăşura atât în
departamentul de depozitare şi pregătire a materialelor de încărcare căt şi în hala
cuptoarelor .Orele de instruire se pot desfăşura de asemenea în secţiile de turnare
continuă.
-INFORMAȚII PRIVIND PLATA ŞI OBLIGAȚIILE SOCIALE ,CONFORM CONVENȚIEI DE PRACTICĂStagiul de pregătire practică :
- nu se efectuează în cadrul unui contract de muncă
În cazul angajării ulterioare, perioada stagiului nu va fi considerată ca vechime în
situaţia în care convenţia nu se derulează în cadrul unui contract de muncă.
Practicantul nu poate pretinde un salariu din partea partenerului de practică care-l primeşte
în stagiul de pregătire practică, cu excepţia situaţiei în care practicantul are statut de
angajat.
. Practicantului i se asigură protecţie socială conform legislaţiei în vigoare. Ca urmare,
conform dispoziţiilor capitolului II, articolul 5, paragraful e al Legii nr. 346/2002 modificat de
OUG 107/24.10.2003 despre asigurările pentru accidente de muncă şi boală profesională,
practicantul beneficiază de legislaţia privitoare la accidentele de muncă pe toată durata
efectuării pregătirii practice.
În cazul unui accident suportat de practicant, fie în cursul lucrului, fie în timpul deplasării la
lucru, partenerul de practică se angajează să înştiinţeze asiguratorul cu privire la accidentul
care a avut loc (conform capitolului V din legea 346/2002 modificată de OUG
107/24.10.2003).
Partenerul de practică va stabili un tutore pentru stagiul de practică, selectat dintre
salariaţii proprii şi ale cărui obligaţii sunt menţionate în Anexa pedagogică, parte integrantă
a Convenţiei.
Înainte de începerea stagiului de practică, partenerul are obligaţia de a face
practicantului instructajul cu privire la normele de securitate şi sănătate în muncă în
conformitate cu legislaţia în vigoare.
6
Printre responsabilităţile sale, partenerul de practică va lua măsurile necesare pentru
securitatea şi sănătatea în muncă a practicanţilor, aşa după cum acestea sunt definite în
particular prin art. 5, litera a), art. 13 , literele d, f, h, q şi r, din Legea nr. 319/2006
securităţii şi sănătăţii în muncă , precum şi pentru comunicarea regulilor de prevenire
asupra riscurilor profesionale (art. 173/1, art. 174/1, art. 176/1 din Codul muncii).
Partenerul de practică trebuie să pună la dispoziţia practicantului toate mijloacele necesare
pentru dobândirea competenţelor precizate în Anexa pedagogică.
Partenerul de practică trebuie să asigure locul de muncă în ideea de a garanta securitatea
şi sănătatea practicanţilor (Art. 177/1 din Codul muncii).
Partenerul de practică are obligaţia de a asigura practicanţilor accesul liber la serviciul de
medicina muncii, pe durata derulării pregătirii practice (Art. 182/1 din Codul muncii).
Partenerul de practică trebuie să comunice şi practicanţilor ansamblul de reguli interne pe
care l-a adoptat de comun acord cu sindicatul sau cu reprezentanţii de personal, după caz
(Art. 257, Art. 258 şi Art. 259 din Codul muncii).
Partenerul de practică certifică faptul de a fi asigurat în materie de responsabilitate civilă, în
funcţie de dispoziţiile legale şi reglementările în vigoare. Această dispoziţie nu se aplică
partenerilor de practică scutiţi prin statutul lor de această asigurare.
Partenerul de practică are obligaţia de a informa practicantul asupra riscurilor profesionale
(în cazul muncii de laborator este necesară existenţa unui proces verbal de protecţia
muncii) articolul 171-178 din Codul muncii şi articolul 56 din legea 346/2002 asupra
asigurărilor accidentelor de muncă (Capitolul V, Art.51/1 şi Art. 55 al legii 346/2002
modificată de OUG 107/24.10.2003).
Partenerul de practică este obligat, prin normele şi principiile responsabilităţii civile
contractuale, să despăgubească practicantul în situaţia în care acesta a suferit un
prejudiciu material din vina partenerului de practică pe durata îndeplinirii obligaţiilor ce
derivă din derularea stagiului de pregătire practică (Art. 269/1 din Codul muncii).
7
În cazul în care, din vina partenerului de practică , contribuţia de asigurare contra
accidentelor de muncă şi a bolilor profesionale nu a fost plătită, costul prestărilor de servicii
de asigurare prevăzute de legea aici prezentată va fi suportat de către partenerul de
practică (Art. 14 al legii 346/2002 modificată de OUG 107/24.10.2003).
- FACILITĂȚI AFERENTE ALE AGENȚILOR ECONOMICI-Partenerul de practică, asigură transportul la şi de la locul de muncă -Partenerul de practică asigură echipamentul individual de protecţie a muncii
-OBLIGAȚIILE ELEVULUI PRACTICANT FAȚĂ DE AGENTUL ECONOMIC, CONFORM CONVENȚIEI CADRU
Practicantul are obligaţia, ca pe durata derulării stagiului de pregătire practică, să
respecte programul de lucru stabilit şi să execute activităţile solicitate de tutore după o
prealabilă instruire, în condiţiile respectării cadrului legal cu privire la volumul şi dificultatea
acestora (conform Codului Muncii). În cazul nerespectării obligaţiilor se aplică sancţiunile
conform Regulamentului de organizare şi funcţionare al unităţii de învăţământ.
Pe durata stagiului său, practicantul respectă regulamentul de ordine interioară al
partenerului de practică. În cazul nerespectării acestui regulament, directorul întreprinderii,
instituţiei, societăţii comerciale, etc. (partener de practică), îşi rezervă dreptul de a anula
convenţia referitoare la pregătirea practică, după ce în prealabil a înştiinţat directorul unităţii
de învăţământ la care elevul (practicantul) este înscris ( Art. 263/1 şi Art. 264/1 din Codul
muncii).
Practicantul are obligaţia de a respecta normele de securitate şi sănătate în muncă
pe care şi le-a însuşit de la reprezentantul partenerului de practică înainte de începerea
stagiului de practică.
De asemenea, practicantul se angajează să nu folosească, în nici un caz,
informaţiile la care are acces în timpul stagiului despre partenerul de practică sau clienţii
săi, pentru a le comunica unui terţ sau pentru a le publica, chiar după terminarea stagiului,
decât cu acordul respectivului partener de practică.
8
4.MODALITATEA DE ORGANIZARE A PRACTICII: TIPURI DE PRACTICĂ
Pentru orele de practică se recomandă împărţirea elevilor pe grupe,ţinând însă cont
de legislatia în vigoare, ceea ce permite o repartizare mai bună a responsabilităţilor şi a
sarcinilor de lucru, precum şi o diversificare a scenariilor didactice. Există numeroase
metode şi procedee didactice care pot fi folosite, dar trebuie alese pentru fiecare unitate de
conţinut, acelea care conduc la formarea competenţei specifice conţinutului şi la atingerea
indicatorilor de performanţă.
Pentru desfăşurarea orelor de pregătire practică, conform curriculum-ului, modulul
se desfăşoară în timpul Stagiilor de pregătire practică aşadar, ele se vor desfăşura
comasat. La agentul economic, este necesară numirea unui tutore.Dacă este cazul ,la
agentul economic, pentru a nu aglomera un anumit punct de lucru ,poate fi indicat să se
lucreze individual ,iar elevii practicanţi să treacă prin rotaţie prin punctul de lucru respectiv.
Comparativ cu desfăşurarea orelor de instruire practică una sau două zile
săptămânal, instruirea practică comasată are avantajul de a concentra timpul şi atenţia
elevilor asupra instruirii prevăzute a dezvolta competenţele .Este mai uşor să realizezi o
activitate dacă ai continuitate ,iar prezenţa zi de zi la agentul economic dă posibilitatea de a
fi în contact permanent pentru o perioadă ,cu tot ce se intamplă în acel loc.
5.RECOMANDĂRI PRIVIND RESPECTAREA NORMELOR DE SĂNĂTATE ŞI SECURITATE A MUNCII POTRIVIT MODULULUI
La depozitarea şi pregătirea materialelor de încărcare , se vor respecta urmatoarele reguli:
-întreaga suprafaţă a depozitului de fier vechi se iluminează în mod corespunzator
-nu se circulă pe sub sarcinile ridicate în macarale
-la foarfece, nu se taie obiecte casante (fonta,etc)
9
-cabina macaralei de la instalaţia de sfărâmat se îngrădeşte pe cel puţin trei sferturi din
înaltime cu tablă groasă, iar ferestrele cabinei ,cu grătare dese şi rezistente
-părţile în mişcare ale preselor de împachetat se protejează cu apărători de table sau cu
plasă de sârmă
-se montează panouri avertizoare în locuri periculoase.
În hala cuptoarelor se vor respecta următoarele reguli:
-părţile uşor accesibile aflate sub tensiune, cum sunt cablurile electrice şi braţele
portelectrod ,vor fi prevăzute cu panouri de avertizare,iar conductoarele electrice se
îngrădesc:
-în încăperea transformatorului nu este admisă prezenţa materialelor inflamabile;
-fumatul este interzis;
-corpul cuptorului, plăcile platformei de lucru şi manivela pentru reglarea manuală a
electrozilor ,se leagă la pământ , conform normelor în vogoare;
-pentru bascularea cuptorului, trebuie să functioneze perfect două butoane de
comandă:unul la masa de comandă şi unul în spatele cuptorului;
- benele de încărcare se verifică periodic şi se repară pentru a se preveni deschiderea
lor accidentală; în timpul transportului benei ,personalul se îndepărtează la cel puţin 6
m.;bena se deschide în cuptor,când uşa lui este închisă;
-la încărcare, cuptorul se decuplează de la reţea;
-oalele pentru evacuarea zgurii vor fi verificate şi uscate;- în cazul folosirii
oxigenului ,cuptoarele electrice trebuie să fie dotate cu sisteme pentru aspirarea prafului
-nu este admisă prezenţa materiilor combustibile în apropierea conductelor de oxigen,se
interzice depozitarea tuburilor de oxigen în apropierea cuptorului ;în acest fel se vor
evita exploziile şi incendiile cauzate de oxigen;
- purtarea intregului echipament de protectie în timpul lucrului este obligatorie :bocanci,
şorţ şi manuşi de azbest, ochelari cu sticla protectoare.
10
- se interzice staţionarea personalului muncitor pe platforma din faţa cuptorului în afara
situaţiilor cand acest lucru este necesar (ajustare,prelevare probe,măsurare
temperatură)
- se interzice folosirea de materiale umede ca adaos pe fundul vanei de zgură, în
vederea prevenirii blocării acesteia.
- se interzice evacuarea de oţel peste zgură în cazul golirii complete a cuptorului în
vederea reparaţiilor la cald.
- se interzice staţionarea personalului muncitor pe zona excentricului în timpul evacuării
şarjei.
6.INSTRUMENTE DE LUCRU NECESARE DESFĂȘURĂRII PRACTICII.
Activităţile practice trebuie organizate şi desfăşurate astfel încât să aibă un
caracter activ şi centrat pe elev. În acest sens instrumentele de lucru propuse au avut în
vedere :diferenţierea sarcinilor şi a timpului alocat, prin:
gradarea sarcinilor de la uşor la dificil, utilizând în acest sens fişe de lucru;
fixarea unor sarcini deschise, pe care elevii să le abordeze în ritmuri şi la niveluri
diferite;
fixarea de sarcini diferite pentru grupuri sau indivizi diferiţi, în funcţie de abilităţi;
diferenţierea deprinderilor elevilor, prin:
formarea de perechi de elevi cu aptitudini diferite care se pot ajuta reciproc;
utilizarea verificării de către un coleg şi a verificării prin îndrumător.
Pentru desfăşurarea în bune condiţiuni a instruirii practice, se recomandă utilizarea
în procesul instructiv-educativ a următoarelor instrumente de lucru , exemplificate în
continuare:
fişe de observatie ,
fişe de lucru,
11
studii de caz,
proiect (sau miniproiect),
jurnalulul de practică,
portofoliul.
Miniproiect 1CUPTORUL ELECTRIC CU ARC TRIFAZAT
I Sarcina/timpul de lucruPe parcursul unei săptămâni , veţi urmări funcţionarea cuptorului electric cu arc
trifazat de la agentul economic unde vă desfăşuraţi pregătirea practică. Veţi realiza un
miniproiect în care veţi analiza următoarele aspecte:
-părţi componente
-variante constructive la părţile componente pe care le găsiţi în construcţia
cuptorului ,avantaje şi dezavantaje în utilizarea altor elemente componente faţă de cele
aflate în realitate la agentul economic.
Lucrarea redactată va conţine minimum cinci pagini , cu font ARIAL şi mărime
12mm.
II Organizare În grupul de trei persoane din care faceţi parte , alegeţi un raportor care va avea rolul
de a aduna rezultatele obţinute de catre fiecare membru,pentru a prezenta lucrarea
finală.Fiecare elev, işi va prezenta materialul raportorului în forma scrisă , în format
electronic ,respectând cerinţele de redactare menţionate mai sus.Repartizarea sarcinilor în
grup , rămâne a fi stabilită de comun acord între membrii grupului.
III Alte cerinţeLucrarea va conţine pe lângă partea scrisă ,cel puţin un tabel, un grafic şi 2 imagini
scanate ,importate sau realizate personal.
Miniproiect 2
12
NORME DE SECURITATEA ŞI SĂNATATEA MUNCII SPECIFICE DESERVIRII PLATFORMEI DE ELABORARE A OȚELULUI.
I Sarcina/timpul de lucruPe parcursul următoarelor trei săptămâni, în urma participarii la instructajul de
protecţia muncii desfăşurat la agentul economic unde vă desfăşuraţi activitatea , veţi
elabora individual o lucrare care va cuprinde temele discutate la acest instructaj. Veţi
detalia aceste teme în scris, pe format A4 ,cu font ARIAL cu mărimea 12mm.Vă veţi
documenta şi veţi relata în câteva paragrafe care au fost problemele ,abaterile de la
normele de sănătate şi securitate a muncii apărute în secţia de elaborare pe parcursul
ultimului an şi veţi trage concluzii referitoare la modul în care accidentele puteau fi evitate .
II Alte cerinţe
Lucrarea va conţine minimum şapte pagini şi un grafic al accidentelor produse în
ultimul an (luna calendaristică /număr accidente).Veţi relata în prealabil într-un tabel ,tipul
de abatere ,conform modelului:
Nr.crt. Tipul abaterii Consecinţe Cauza Fregvenţa
cazurilor
1 Ex.accident Ex.Arsuri 12% din
suprafaţa corpului
Ex.Staţionare în
dreptul oalei la
turnarea oţelului
lichid
Ex.2/an
Fişa de lucru 1
În figura alăturată ,este reprezentat un utilaj din secţia de elaborare a oţelurilor .
Cerinţe:
1. Identificaţi utilajul
2. Identificaţi părţile componente ale utilajului prezentat
13
Fişa de lucru 2
În imaginea de mai jos , este reprezentat grafic ,procesul de elaborare a oţelului în
cuptorul electric cu arc. Comentaţi graficul.Se ştie că încărcătura în cele 3 bene este de
60,30,şi 30t.
REPREZENTAREA GRAFICĂ A PROCESULUI DE ELABORARE ÎN EAF.
14
Fişa de lucru 3
Alegeţi enunţurile din cercurile cu text aflate mai jos şi potriviţi-le în cercurile laterale care
descriu două instrucţiuni de lucru de pregătire a cuptorului în vederea elaborării unei şarje
15
închiderea sertarului la
orificiu
umplerea orificiului cu
material refractar
Observarea captuşelii refractare ,a panourilor răcite , lănciilor arzătoarelor,circuitelor de alimentare cu fluide
16
curăţirea orificiului de evacuare de
resturi de oţel şi zgură;
prelungirea electrozilor de grafit la cota necesară pentru funcţionarea fără întreruperi la sarjă urmatoare
umplerea orificiului cu
material refractar
prelungirea electrozilor de grafit la cota necesară pentru functionarea fara intreruperi la sarja urmatoare
Orice reziduu de oţel sau zgură care poate să adere la
orificiul de evacuare trebuie indepărtat
după fiecare evacuare
După curăţire orificiul de evacuare se închide cu închizătorul cu sertar
17
Pregătirea orificiului de evacuare
18
După evacuarea
şarjei precedente se execută:
Fişa de lucru 4
1. Identificaţi imaginile de mai sus.
2. Care este perioada de topire şi ce cantitate de energie electrică este necesară a
se consuma ?
3. Ce procedee de topire se practică la cuptoarele electrice? În ce constau?
Ovservaţiile
tutorelui.....................................................................................................................
...........................
Fişa de observaţie 1 MODUL DE TOPIRE ŞI FORMARE A ZGURII.
1. Supuneţi atenţiei procesele care se desfăşoară la topirea şi formarea zgurii la
agentul economic în care desfăşuraţi stagiul de practică.
2. După încheierea activităţii de observare, completaţi listele de mai jos.
Ce situaţii urmăreşte operatorul de la începutul topirii ,pentru a determina care este cea corespunzatoare sarjei respective?(3 situatii)
În fiecare caz, ce măsuri va lua?
în încărcătura repartizată în cele trei bene
19
A B C D
există adăugată o cantitate de var mai puţin
de 3.000 kg. var
în încărcătura nu există adăugat din anumite
motive var
în încărcătura repartizată în cele trei bene există adăugată
cantitatea de 3.000 kg. var
Ce compoziţie chimică trebuie să aibă zgura formată? Această zgură trebuie să asigure:
Motivele pentru care trebuie să avem zgura spumată sunt
Observaţiile tutorelui..............................................................................................................
Fişa de observaţie 2REGLEMENTAREA MODULUI DE EVACUARE A OȚELULUI DIN CUPTOR
La agentul economic, urmăriţi procesul de elaborare a oţelului până la tratamentul secundar şi
completaţi lista de mai jos cu etapele pe care le identificaţi:
Evacuarea oţelului din cuptor
20
Observaţiile tutorelui................................................................................................................................................................................................................................................................
Fişa de observatie 3ETAPELE PROCESULUI DE ELABORARE A OȚELULUI
Urmăriţi procedeul de elaborare a oţelului .În tabelul de mai jos , trebuie să aşezaţi în
ordine etapele procesului de elaborare a oţelului în cuptoarele electrice cu arc .Spuneţi pe
scurt , în ce constă etapa respectivă.Etapele de elaborare le găsiţi aşezate aleatoriu în
căsuţa de mai jos.
Evacuarea şarjei,Dezoxidarea, Topirea încărcăturii,
Incărcarea, Afinarea,Alierea,Pregătirea cuptorului,
Controlul şi corectarea compoziţiei băii metalice şi
a zgurii,
Nr.
crt.
Denumirea etapei
(fazei) de elaborare a
oţelului
Etapa se caracterizează prin... Observaţiile
tutorelui/
Coordonatoru-
lui de practică
1
2
21
3
4
5
6
7
8
Fişa de observaţie 4
PROCESUL DE OXIDARE
La oxidarea oţelului în cuptoarele electrice cu arc de 100 t, trebuiesc îndeplinite
căteva condiţii tehnologice.Pentru fazele procesului ,pe care le regăsiţi în tabelul de mai
jos, completaţi fişa după ce urmăriţi şi identificaţi măsurile care se iau.
În perioada de oxidare se introduc
cu troaca în cuptor:
Defosforarea are loc la
începutul perioadei de
oxidare, când sunt
îndeplinite condiţiile
tehnologice
Oxidarea se conduce la
indicaţia maistrului, în aşa
fel încât să se asigure:
Observaţiile tutorelui....................................................................................................
Studiu de caz 122
Se respectă o perioadă de fierbere
liniştită de
Ion lucrează la o societate care se ocupă cu producerea oţelurilor .Sarcina sa este
de a încărca cuptorul împreuna cu Mihai şi Dan. Încărcarea se face mecanizat cu
ajutorul unei bene .Cei trei, au aşezat în benă încărcătura şi au încărcat cuptorul ,aşa cum
se vede în figura de mai jos. În figură, 1 reprezintă bucăţi lungi de şutaje de la laminoare, 2-
bucăţi de cocs , 3- bucăţi mici de deşeuri de la forjă, 4-maselote grele.
Consideraţi că a fost încărcat corect cuptorul?Cum trebuie să fie aşezată
încărcătura? Studiaţi imaginea şi explicaţi ce se poate întâmpla în acest caz .Reprezentaţi
o încărcare corectă a cuptorului.
Studiu de caz 2
Într-o oţelărie electrică, în timpul elaborării unei şarje , la mecanismul de susţinere
şi manevrare a electrozilor a avut loc desprinderea braţului portelectrod ,reprezentat
în imaginea de mai jos purtând numărul de indicaţie 2. Flanşa de susţinere a braţului
a cedat , iar electrodul a alunecat spre înainte şi s-a înclinat uşor în lateral.
23
Muncitorii s-au grabit să remedieze problema , au găsit o rangă metalică şi au
încercat să sprijine portelectrodul .
1.Ar fi fost posibilă această intervenţie?
2.De ce au acţionat în acest mod muncitorii?
3.Ce credeţi că s-ar fi putut întampla după acţiunea muncitorilor?
4.Cum ar fi trebuit să intervină muncitorii în acest caz?
Studiu de caz 3
Lucraţi într-o oţelărie electrică.Sarcina de serviciu este măsurarea
temperaturii.Cum veţi proceda?
1.Cand veţi măsura temperatura?
2.Ce veţi face pentru măsurarea temperaturii?
24
Colegul dumneavoastră,care măsoară temperatura în schimbul următor, vă
reproşează că nu veţi avea capete de măsurare până la sfârşitul lunii pentru că nu le
depozitaţi corect şi nu aţi transmis termotehnicianului necesarul .
3.Cum trebuie să păstraţi capetele de măsurare şi ce trebuie să transmiteţi
termotehnicianului?
Jurnal de practică-model
Exemplu:
JURNAL DE PRACTICĂ
Elev:
Perioada:
Locaţie (Agent economic şi departament):
Modul:
Tema:
Sarcina de lucru:
În jurnalul de practică, elevul va completa următoarele informaţii:
1. Care sunt principalele activităţi relevante pentru modulul de practică pe care le-aţi
observat sau le-aţi desfăşurat?
2. Ce lucruri noi aţi învăţat?
25
3. Care au fost evenimentele sau lucrurile care v-au plăcut? Motivaţi.
4. Ce lucruri/ evenimentele care nu v-au plăcut? Motivaţi.
7.ORGANIZAREA EVALUARIIPentru evaluarea organizată la agentul economic , probele practice sunt greu de
realizat la oţelăriile electrice datorită periculozităţii mediului ,dar se poate face evaluarea
prin alte mijloace , fişele de observaţii fiind cele mai adecvate. În materialul de faţă ,sunt
date exemple de instrumente de evaluare :miniproiectul, studiul de caz, fişa de observaţie,
fişa de lucru.
Jurnal de practică , constă din fişe cum este cea din exemplul model din această
lucrare ,pe care ar trebui să le completaţi la sfârşitul fiecarei zi de instruire.
Portofoliul elevului este alcătuit dintr-o colecţie a muncii elevului, de obicei
realizată pe parcursul unui an şcolar , pentru a demonstra sau exemplifica faptul că a fost
îndeplinită o serie de criterii .
Proiectul sau miniproiectul, este un exerciţiu sau investigare cu caracter
practic ,putând fi abordat individual sau de către un grup de elevi .Proiectul are o durată
mai extinsă dar definită de timp.
Studiul de caz constă în descrierea unui eveniment ,de obicei sub forma unui text,
a unei imagini, înregistrări electronice care se referă la o situatie reală. Aceasta este
urmată de o serie de instrucţiuni care determină elevul, ca observator detaşat al
26
evenimentelor ,să analizeze situaţia ,să ia decizii, să tragă concluzii, să sugereze
modalitatea de acţiune.
Evaluarea formativă să poate realiza prin intermediul studiilor de caz, fişelor de
lucru şi observaţie ,miniproiectelor, jurnalului de practică.
Pentru evaluarea sumativă, este de preferat a se utiliza proiectul şi portofoliul .Ambele tipuri
de evaluări,se realizează conform planificării calendaristice care face parte din convenţia de
practică.
Evaluarea şi notarea finală se realizează la unitatea sau instituţia de învăţământ a
practicantului.
Propunem ca următoarele probele de evaluare să aibă în nota finală următoarele
ponderi
lucrări practice de30% ,
lucrări scrise tip proiect de 50% sau de tip miniproiect de 20%,.
Acestea trebuie să reflecte atingerea criteriilor de performanţă cerute de Standardele de
Pregătire Profesională in vigoare.
8.ANEXEFişa de documentare 1
PROCESUL DE ELABORARE A OȚELULUI ÎN EAF Urmărind graficul procesului de elaborare a oţelului din figura de mai jos, deosebim
următoarele faze , care se caracterizează prin:
ÎNCĂRCAREA CUPTORULUI ŞI TOPIREA ÎNCĂRCĂTURII : -se încarcă prima benă cu fier vechi de 60 t greutate, se începe topirea prin cuplarea
arcului electric şi în timpul topirii se adaugă var în cantitate de 24 kg/t şi var dolomitic , în
cantitate de 10 kg/t (în 4 porţii). Timp de topire= 20 minute; concomitent , se insuflă în baia
metalică oxigen gazos (1000 Nmc/h) şi masa de spumare a zgurii(20 kg/min) ,
27
-se incarcă a doua benă de 30 t greutate, se topeşte prin cuplarea arcului electric timp de
15 minute, timp în care se efectuează adaosuri de var 24kg/t şi dolomită 10kg/t (în 3 portii).
Concomitent , se insuflă în baia metalică oxigen gazos (1000 Nmc/h) şi masa de spumare a
zgurii(20 kg/min)
-se încarcă a treia benă, ( greutate de 30 t), se topeşte prin cuplarea arcului electric
timp de 10 minute, timp în care se efectuează adaosuri de var (24kg/t) şi var dolomitic
(10kg/t) . Se insuflă în baia metalică oxigen gazos (1000 Nmc/h) şi masa de spumare a
zgurii(20 kg/min).
-după topirea completă a fierului vechi , se prelevează proba pentru determinarea
compoziţiei chimice a băii metalice şi se măsoară temperatura băii metalice.
28
-se încălzeşte baia metalică prin cuplarea arcului electric timp de aprox. 10 minute,
se fac adaosuri de var(800 kg) şi var dolomitic (600 kg), se insuflă oxigen(2400 Nmc/h) şi
masa de spumare a zgurii(30 kg/mîn)
-dupa aflarea compoziţiei chimice a băii metalice se măsoară temperatura oţelului şi
se efectuează o predezoxidare primară , prin insuflare de cocs calcinat în baia metalică
timp de 3-5 min. (aprox .60kg/min) pentru a reduce conţinutul de oxigen în oţel sub
valoarea de 400ppm.
- se măsoară temperatura oţelului care trebuie să fie de 1640 – 1660 şi se
realizează condiţii de evacuare
EVACUARE: -în timpul evacuarii au loc adaosuri de materiale în oală : grafit
Fişa de documentare 2FAZELE TOPIRII INCĂRCĂTURII ÎN CUPTORUL ELECTRIC CU ARC
1. Fazele topirii încărcăturii în cuptorul electric cu arc sunt:
A.ÎNCEPUTUL TOPIRII B.ÎNCEPEREA FORMĂRII CANALELOR VERTICALE C.TERMINAREA FORMĂRII CANALELOR D.SFÂRȘITUL TOPIRII
2.Perioada de topire reprezintă mai mult de jumatate din durata totală a şarjei.În
această perioadă se consuma 60-80% din cantitatea de energie electrică necesară
întregii şarje
3.La cuptoarele cu arc se practică trei procedee de topire:topirea fără oxidare (a), cu
oxidare parţială (b) şi cu oxidare totală (c).
-a- se practică la elaborarea oţelurilor bogat aliate din deşeuri aliate ,din care trebuie
să se recupereze elementele de aliere (crom, nichel, wolfram).Nu se admite
încărcătura ruginită, nu se introduc oxidanţi în încărcătură ci numai putin var.Pentru
limitarea oxidării pe încărcătură se aruncă din când în când cocs mărunt.
29
b-se oxidează fierul şi toate elementele de aliere oxidabile sau însoţitoare. În
încărcătură se adaugă şi minereu în proporţie de 1-2% din masa încărcăturii metalice
şi 2-4% var.
c-se practică atunci cand fierul vechi este de proastă calitate ,cu mult fosfor .Se
adaugă minereu de fier în încărcătură şi în acest fel conţinutul de fosfor scade până
la 0,01%.
Fişa de documentare 3
MODUL DE TOPIRE ŞI FORMARE A ZGURII.
Ce situaţii urmăreşte operatorul de la începutul topirii ,pentru a determina care este cea corespunzatoare şarjei respective?(3 situaţii)
În fiecare caz, ce măsuri va lua?
în încărcătura repartizată în cele
trei bene
există adăugată o cantitate de var
mai putin
de 3.000 kg. var
se va adăuga la jumatea topirii benei
1,2,3 numai dolomită în cantitate de 400-
500 kg. la fiecare benă
în încărcătură nu exista adaugat
din anumite
motive var
se adaugă la jumătatea topirii benei din
care lipseşte varul cantitatea necesară, iar
apoi dolomita în cantitate de 400 – 500 kg.
la fiecare benă.
în încărcătura repartizată în cele
trei bene exista adăugată
se va adăuga la jumătatea topirii benei
1,2,3 cantitatea de 1000 kg. var şi 400 –
30
cantitatea de 3.000 kg. var 500 kg. dolomită
Ce compoziţie chimică trebuie sa aibă zgura formată?
- CaO – 33 – 40%
- SiO2 - 10 – 15 % IB=20,2
- Al2O - 20 – 26%
FeO 20%
- MnO3 - 6 – 9%
Aceasta zgura trebuie să asigure:
- o bună desfăşurare
- o protejare a căptuşelii refractare
- condiţii de suplimare
-o vâscozitate mică în vederea debordării
Motivele pentru care trebuie să avem zgura spumată sunt
-menţinerea FeO la un nivel bine stabilit în timpul topirii şi
încălzirii. Când se insuflă grafit pe zgură, cantitatea de
oxigen din baie şi zgura va fi menţinută sub control; totodată
se va urmări protejarea căptuşelii refractare
-având un potenţial de oxigen suficient, şi o bazicitate
corespunzătoare se obţine o defosforare avansată
-dupa topire se poate folosi treapta de curent maximă
pentru a încălzi oţelul
-arcul fiind acoperit de zgură va creşte eficienţa energetică
Fişa de documentare 4REGLEMENTAREA MODULUI DE EVACUARE A OȚELULUI DIN
CUPTOR
În oţelăriile electrice, conform instrucţiunilor de lucru , se prevede pentru evacuarea oţelului un program bine stabilit , cu faze care sunt cuprinse în
lista de mai jos:
31
EVACUAREA
OŢELULUI
DIN
CUPTOR
Atunci cand şarja are temperatura de evacuare şi analiza
chimică cerută şi oala corespunzatoare pentru a prelua
oţelul se află sub orificiul de evacuare se cere
operatorului comanda locală pentru evacuarea oţelului
Operatorul verifică dacă electrozii sunt în poziţie
intermediară care să-i permită evacuarea, dacă nu aduce
electrozii în aceasta poziţie, se dă comanda locală
Evacuarea oţelului se face de la pupitrul situat în „Dog
house” în partea dreapta spate cuptor. Evacuarea are în
vedere deşarjarea a 100 T oţel fără zgură rămânând în
cuptor restul lichid (hotel, zgură).
Inainte ca orificiul de evacuare să fie deschis cuptorul
este înclinat cu +3 pentru creşterea nivelului de oţel
lichid deasupra orificiului de evacuare. Trebuie să existe
o înălţime minimă de 500 – 700 mm deasupra orificiului
de evacuare pentru a împiedica antrenarea zgurii ca
rezultat al turbulenţei, efect de vârtej.
Pentru procedura de evacuare dispozitivul de basculare
este acţionat exclusiv de la panoul de control din partea
opusă a orificiului de evacuare
Pentru evacuare cuptorul este înclinat cu +3 (poziţia de
evacuare). Trebuie remarcat că distanţa de la panourile
răcite de la pereţi la nivelul băii (oţel lichid) scade în
funcţie de înclinarea cuptorului. Din acest motiv cuptorul
nu trebuie înclinat la un unghi mai mare chiar de la
începutul operaţiei de evacuare şi înclinarea se face
continuu încet în funcţie de cantitatea de oţel lichid rămas
în cuptor
Este necesar să se încline cuptorul în spate înainte de
atingerea greutăţii normale evacuate, deoarece oţelul
continuă să curgă din orificiul de evacuare în timpul
32
înclinării în spate
Pentru îndrumare, pe panou sunt afişate unghiul curent
de înclinare a cuptorului şi greutatea evacuată în oala
În timp ce se urmăreşte vizual greutatea oalei, persoana
de la pupitru trebuie să aştepte momentul în care
cuptorul trebuie înclinat în spate
Dacă cuptorul este frânat prea brusc, restul de oţel lichid
ar putea să se reverse peste prag
Topirea cu temperaturi de evacuare foarte ridicate sau
topirea prea lungă poate determina sinterizarea
refractarelor din partea superioară a orificiului de
evacuare într-o asemenea măsură încât presiunea
ferostatică nu este suficientă pentru a sparge podul
sinterizat
Din motive de siguranţă se verifică faptul că platforma
este curată şi liberă deoarece atunci cand oţelul curge
liber muncitorul trebuie să părăsească rapid zona
orificiului de evacuare
În momentul în care curg primele picături de oţel lichid,
se părăseşte rapid zona orificiului de evacuare
În timpul evacuarii oţelului se adaugă materiale pentru
corecţia compoziţiei chimice a oţelului şi pentru formarea
noii zguri, aceste materiale fiind pregătite pentru
adăugare, după venirea analizei chimice şi a probei P1
Fişa de documentare 5ETAPELE PROCESULUI DE ELABORARE A OȚELULUI
Nr. DENUMIREA ETAPA SE CARACTERIZEAZĂ PRIN...
33
crt. ETAPEI (FAZEI) DE ELABORARE A OȚELULUI
1 PREGĂTIREA CUPTORULUI
-ajustare cu planul zgurii,părţile inclinate ale cuptorului
şi vatra, dupa înclinarea cuptorului înainte, spălare cu
zgură acidă dacă este cazul şi zidire dacă este
necesar
2 INCĂRCAREA -se face mecanizat, iar încărcătura se depune în
bene ,care se varsă în cuptor
3 TOPIREA ÎNCĂRCĂTURII
-Se produce treptat, începând cu zona de sub
electrozi .La 15-30 min.electrozii ajung la capătul
cursei şi se opresc la distanţă de baia de oţel.
4 AFINAREA După prima probă, se introduce minereu de fier ,1%
din masa încărcăturii .Dupa 10min. Se evacuează 60-
70%din zgura ,prin care se înlătură cea mai mare
parte a fosforului.Se aruncă pe zgura rămasă 1-
1,5%var proaspăt şi se încălzeşte oţelul până la 1550 0 C
5 DEZOXIDAREA Se face predezoxidarea prin precipitare ,dezoxidarea
prin difuzie ,desulfurarea şi dezoxidarea finală
6 ALIEREA Ni,Mo,Cu,Cose introduce în încărcătura de la inceput.
Mn,Cr,W,V,Ti se introduce după ce zgura dezoxidantă
a aţionat sufiecient asupra băii, iar Nb,Ta,B,Ca,Zr,Mg
se introduce în jet, la evacuare
7 CONTROLUL ŞI CORECTAREA COMPOZIŢIEI BĂII METALICE ŞI A ZGURII
Controale şi analize prin probe de oţel şi zgură
8 EVACUAREA ŞARJEI
După efectuarea controalelor ,dacă oţelul şi zgura
sunt corespunzatoare, se deschide orificiul de
34
evacuare, se amestecă baia, se intrerupe curentul ,se
ridică electrozii şi se basculează cuptorul spre
tejghea.După scurgere cuptorul se ridică în pozitie
verticală şi imediat incepe ajustarea.
Fişa de documentare 6 PROCESUL DE OXIDARE
În perioada de oxidare se introduc
cu troaca în cuptor
Defosforarea are loc la
începutul perioadei de
oxidare, când sunt
îndeplinite condiţiile
tehnologice
Oxidarea se conduce la
indicaţia maistrului, în
aşa fel încât să se
asigure:
-var
pentru
corecţia
bazicităţi
zgurii
minereu cu
adaos
oxidant şi
pentru
reglarea
temperaturii
băii
metalice
CaF2 sau
bauxită
pentru
fluidificar
ea zgurii
Tempera-
tura relativ
scăzută
(1540 –
15600C)
zgură
oxidantă
activă,
fluidă cu
bazicitate
a 2,2 –
2,5
Încadrarea
în
compoziţia
chimică şi
temperatura
prescrisă la
sfârşitul
oxidării
Fierbere
activă şi
intensă a
băii cu o
viteză de
decarbu-
rare de:
-min. 0,30
Cars/h la
oxidarea
cu
minereu
-min 0,50
Cars/h la
oxidarea
cu oxigen
35
Se respectă o perioadă de fierbere
liniştită de
-min 10 minute
după insuflarea
cu oxigen
- min. 15 minute
după sfârşitul
oxidării cu
minereu
Fişa de documentare 7
ÎNCĂRCAREA CORECTĂ A CUPTORULUI
Încărcătura trebuie aşezată în aşa fel ,încăt la inceputul topirii electrozii să
pătrundă repede în ea şi apoi,în cea mai mare parte a topirii să fie îngropaţi în
interior ,sub stratul superior marunt.În felul acesta se protejează pereţii împotriva
acţiunii directe a arcurilor electrice şi se măreşte durabilitatea acestora.
Dacă în partea de jos încărcătura este prea afînată ,sau în partea de sus s-a
aşezat încărcătura care se topeşte prea greu , (de exemplu fier vechi cu conţinut
scăzut de carbon) , la topire se poate forma ‘’punte’’.Oţelul de sub punte se
supraîncălzeşte ceea ce determină distrugerea prematură a vetrei.
Încărcătura în cuptor trebuie să fie aşezată conform imaginii de mai jos ,în
care: 1 reprezintă bucăţi lungi de şutaje de la laminoare, 2- bucăţi de cocs , 3-
bucăţi mici de deşeuri de la forjă, 4-maselote grele
36
Fişa de documentare 8
MĂSURAREA TEMPERATURII OȚELULUI LA ELABORAREMăsurarea temperaturii oţelului se face în următoarele etape:
la sfârşitul topirii în timpul oxidării la sfârşitul oxidării înainte de preoxidarea cu SiMn şi alierea cu FeMn,
FeCr, etc. înainte de evacuare în oala de turnare.
Pentru efectuarea măsurătorilor de temperatură se procedează astfel:– se va amesteca baia de oţel (cu drâgla), în timp ce cuptorul este decuplat
– se introduce termocupla în baia de oţel la jumătatea distanţei dintre prag şi electrodul
nr.2 astfel încât capul detaşabil să pătrundă cât mai adânc în baie. Durata de menţinere
în baie a capului detaşabil este de 4-7 secunde.Temperatura va apărea afişată pe
ecranul aparatului de înregistrare a temperaturii
– pentru evitarea unor erori de măsurare şi atunci când se impune, temperatura se va
măsura de două ori la intervale scurte de timp.37
Capetele de măsurare vor fi depozitate în spaţii lipsite de umiditate şi vor fi protejate
contra deteriorărilor mecanice. Aprovizionarea cu capete de măsurare se face în schimbul
7-15 de către termotehnicianul secţiei.Consumul de capete de măsurare se va urmări într-
un registru. La sfârşitul fiecărei luni termotehnicianul secţiei va întocmi situaţia consumului.
Lunar, se va preda termotehnicianului secţiei capetele de măsurare consumate pentru
evidenţa recuperărilor.
În intervalul dintre măsurători, termocupla va sta în rastelul special amenajat iar
cablul de legătură va fi strâns.
Este categoric interzis să se treacă peste cablul de legătură cu roaba sau cu maşina
de şarjare.
Cablul de legătură va fi ferit de căldură, grăsimi, carburanţi iar intervenţia la
instalaţia aparatului pentru măsurat temperatura se face de către personalul autorizat
(termotehnician sau electrician schimb). Zilnic, termotehnicianul va verifica funcţionarea
instalaţiilor şi va remedia eventualele defecţiuni , asigurând funcţionarea în bune condiţii pe
cele trei schimburi.
9. BIBLIOGRAFIE
1. Cazimirovici E., Dobrovici D., Pivniceru P., Varcolacu I., Zamfir Z., Voicu AL.,.1978.Maşini utilaje şi instalaţii din industria metalurgică. Bucuresti. Editura didactică şi pedagogică.
2. Dragomir Ion, Porcilă Mihai-1985.Utilajul şi Tehnologia de elaborare a oţelurilor.Bucuresti.Editura didactică şi pedagogică.
3. Popovici L., 1964. Tehnologia generală siderurgică.Bucuresti. Editura didactică şi pedagogică .
38
39