Отчёт по практике на тему «Доменное и сталеплавильное производство в ОАО ‘Уральская Сталь'»

ОАО «Уральская Сталь» — это крупное предприятие с полным металлургическим циклом, которое включает все основные металлургические производства: доменное, сталеплавильное и прокатное. Предприятие имеет в своем составе коксохимическое и агломерационное производство для получения кокса и агломерата.

Скачать пример Заказать работу Скачать пример Заказать работу

Содержание

Введение

Доменный цех

1.1. Основные отделения доменного цеха

1.1.1 Устройство доменной печи

1.1.2 Литейный двор доменной печи

1.1.3 Подача и нагрев дутья

1.1.4 Продукты доменной плавки

Электросталеплавильный цех

2.1. Схема подготовки производства в цехе

2.2. Организация ремонтов печей

2.3. Технология выплавки основных марок стали в ДСП

2.4. Интенсификация выплавки стали в ДСП

2.5. Обработка стали на участке ковш-печь

2.6. Разливочное отделение (разливка в слитки)

2.6.1 Оборудование для разливки стали

2.7. Непрерывная разливка стали

Заключение

Список использованных источников

Введение

Предприятие производит высококачественный прокат, около ста марок углеродистой, легированной, и низколегированной стали, единственный в мире природно-легированный чугун, кокс и химическую продукцию. Имея высокие потребительские свойства, сталь с маркой ОАО «Уральская Сталь» находит широкое применение во многих отраслях народного хозяйства: при строительстве газопроводов и океанских кораблей, котлов и сосудов, работающих под давлением, для изготовления оборудования атомных электростанций, при сооружении мостов, валов электродвигателей и осей вагонов, сельскохозяйственных машин, автомобилей и бытовых приборов.

1. Доменный цех

1.1. Основные отделения доменного цеха

В состав комплекса доменного цеха входят: четыре доменные печи с фундаментом и колошниковым устройством; здание литейного двора и поддоменника с рабочей площадкой вокруг печи; наклонный мост для подачи скипов на загрузочное устройство печи; лифт для подъема обслуживающего персонала на площадки доменной печи; блок воздухонагревателей с воздухопроводами холодного и горячего дутья, дымовой трубой, фундаментами и зданием или открытой подкрановой эстакадой с рабочей площадкой; машинное здание скипового подъемника; здание управления печью и контрольно-измерительных приборов; пылеуловители с газопроводами грязного газа, опорами и фундаментами и газоочистка; скиповая яма; рудные дворы и бункерная эстакада для хранения и механизированной подачи к скипам шихтовых материалов; подъемник коксовой мелочи.

На ряде металлургических предприятий склады шихтовых материалов расположены вне доменного цеха, рудосодержащие компоненты шихты поступают с окомковательной фабрики в перегрузочных вагонах на бункерную эстакаду цеха и затем с помощью ленточных конвейеров или вагон-весов подаются к скиповому подъемнику печи, а кокс с коксохимического завода ленточным конвейером непосредственно загружается в коксовые бункера эстакады и далее в скипы.

Новые доменные цехи с печами большого объема строят с конвейерной системой шихтоподачи; все компоненты шихты из отделения приемных бункеров подают ленточными конвейерами непосредственно к загрузочному устройству печи.

Доменные печи располагаются большей частью в одну линию, по продольной оси цеха; расстояния между соседними печами составляют от 20-30м для малых печей и до 75-165 м и более для самых мощных. Используется в основном два вида компановки доменных цехов: блочный и островной. При блочном расположении печей план доменного цеха характеризуется попарным расположением доменных печей с общим литейным двором на каждые 2 печи и установкой воздухонагревателей между соседними блоками, часто с общей дымовой трубой на воздухонагреватели двух печей. Литейные дворы, поддоменники и воздухонагреватели образуют непрерывную цепь сооружений, разделяющих все ж.д. пути, предназначенные для уборки шлака и чугуна, на две самостоятельные группы. Одна из них проходит между печами и бункерной эстакадой и используется для уборки шлака и коксовой мелочи, вторая — между печами и газоочисткой и служит для транспорта жидкого чугуна, скрапа и колошниковой пыли. Связь между этими двумя группами путей предусматривается только за крайними печами цеха, а при большом количестве печей в цехе — в разрывах между каждыми четырьмя печами.

Цех имеет островное расположение печей.

Каждая доменная печь располагается отдельно, со своим литейным двором и воздухонагревателями под некоторым углом к продольной оси цеха. Это дает возможность устройства сквозных постановочных ж.д. путей для чугуна и шлака, примыкающих к магистральным путям, проходящим по обе стороны от линии печей. Островной план доменного цеха обеспечивает наибольшую независимость и удобство транспортного обслуживания каждой печи.

Исходными материалами (шихтой) в доменном цехе являются: железная руда, марганцовая руда, агломерат, окатыши, а также топливо — кокс и флюсы. Важнейшие свойства железосодержащих шихтовых материалов, определяющие технико-экономические показатели доменной плавки: содержание железа, состав пустой породы, количество вредных примесей, а также гранулометрический состав, прочность и восстановимость.

Основные виды чугуна, выплавляемого в доменных печах: передельный чугун, используемый для производства стали в сталеплавильных агрегатах; литейный, идущий для чугунных отливок; специальные чугуны. Побочные продукты доменного производства: доменный газ после очистки от пыли используется для нагрева дутья в воздухонагревателях, а также в заводских котельных установках, коксохимических, агломерационных и некоторых др. цехах; доменный шлак находит применение главным образом в промышленности строительных материалов; колошниковая пыль, выносимая из печи и улавливаемая системой газоочистки, содержащая 30-50% Fe, возвращается в шихту доменных печей после её предварительного окускования (главным образом путём агломерации).

Доменный цех имеет, четыре доменные печи с полезным объемом: доменная печь №1 — 1007 м³, №2 — 1033 м³, №3 — 1513 м³, №4 — 2002 м³. Разливают чугун на четырех разливочных машинах. Для утилизации шлака в цехе построена шлакоперерабатывающая установка мощностью свыше миллиона тонн гранулированного шлака в год.

Участок загрузки доменной печи: — бункерная эстакада и рудный двор. Бункерная эстакада расположена вдоль печей цеха, и по ее верху расположены электрифицированные железнодорожные пути: коксовый, рудный, консольный. Вдоль эстакады над коксовыми бункерами расположена галерея транспортеров для кокса. По коксовому пути выгружается кокс и добавки, по рудному — агломерат, по консольному выводятся порожние составы. Под эстакадой в два ряда расположены бункера сырья.

Нужна помощь в написании отчета?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Поможем с характеристой и презентацией. Правки внесем бесплатно.

Цена отчета

Непрерывная подача шихтовых материалов в доменную печь в определенной последовательности по заданной программе является одним и основных технологических требований при выплавке чугуна. Для этой цели во многих доменных цехах непосредственно у печей располагают бункерную эстакаду, которая связывает технологические потоки материалов, поступающих с агломерационной или обогатительной фабрик, коксохимического завода либо склада (рудного двора), с подачей этих материалов к скиповому подъемнику и затем к загрузочному устройству доменной печи. Эстакада возвышается над уровнем цеха примерно на 10 м.

В составе бункерной эстакады имеются рудные и коксовые бункера, а также бункера добавок. Рудные бункера, предназначенные для приема железосодержащих компонентов шихты, располагают обычно в два ряда вдоль фронта доменных печей, а коксовые бункера — непосредственно у скипового подъемника с целью сокращения перегрузок и связанного с этим уменьшения дробления кокса.

Собственно бункера выполняют железобетонными, металлическими или смешанной конструкции. Для защиты от истирания внутренние стенки и особенно горловины рудных бункеров футеруют рельсами, а коксовых — плитками из литого камня — диабаза. Над бункерами укладывают рельсы или устраивают галереи для транспортных машин, осуществляющих загрузку бункеров, а также решетки для предупреждения попадания в них крупных предметов. Под бункерами расположены питатели и грохоты для выдачи и рассева материала, а также транспортирующие и взвешивающие устройства, механизмы и машины для подачи материалов к скиповому подъемнику в соответствии с заданной программой загрузки доменной печи.

Загрузка рудных материалов на доменных печах №1,2 производиться с помощью вагон-весов.

Вагон-весы представляют собой самоходный вагон с двумя бункерами (карманами) для набора плавильных материалов из рудных бункеров, взвешивания, транспортирования и выгрузки их в скипы скипового подъемника. Необходимость качественной работы этого устройства обусловливает наиболее эффективное производство бункерной эстакады и доменного цеха.

Рама вагон-весов опирается на две двухосные ходовые тележки, по конструкции аналогичные тележкам перегрузочного вагона. На раме с каждой стороны имеются буферные устройства, предохранительные фартуки, которые сгребают просыпь и посторонние предметы с рельсового пути. В средней части рамы установлены два бункера (кармана) с индивидуальными приводами механизмов открывания и закрывания створок днища. Бункера опираются на грузоприемные рычаги взвешивающего устройства. На раме размещены также два механизма вращения барабанных затворов рудных бункеров эстакады с четырьмя качающимися редукторами. Подъем и опускание каждого из качающихся редукторов осуществляются при помощи пневматического цилиндра, шток которого шарнирно соединен с корпусом редуктора, а корпус через подшипники опирается на раму вагон-весов. На раме установлены компрессоры со змеевиками и воздухосборниками. Необходимость качественной работы этого устройства обуславливает наиболее эффективное производство бункерной эстакады и доменного цеха.

Взвешивание отсеянного на грохотах кокса производится в автоматически работающих весах. Уборка коксовой мелочи из-под грохотов производится малыми скиповыми подъемниками в бункера коксовой мелочи.

Процессы подачи компонентов шихты в бункера эстакады, дозирование и транспортирование их к скиповому подъемнику в настоящее время механизированы и частично или полностью автоматизированы.

Под бункерной эстакадой по оси скипового подъемника размещают скиповую яму с установленными в ней (или около нее) механизмами для набора, рассева, взвешивания и загрузки кокса в скипы скипового подъемника.

Цех работает на привозном сырье — железорудные окатыши, железные руды и агломерат производства аглофабрики ОАО «Уральская Сталь», а также ряд технологичных металлодобавок. Загрузка железорудных материалов в печь производится при помощи рудных кранов-перегружателей с рудного двора и непосредственно через бункерную эстакаду с различного спецподвижного железнодорожного состава, полувагонов. Распределение сырья по печам и бункерам бункерной эстакады производиться электрическими трансферкарами, вагон-весами из под бункеров ДП № 1,2 и системой ленточной шихтоподачи ДП № 3,4.

Бесперебойная ритмичная загрузка материалов в доменную печь в заданной последовательности и установленном количестве, обеспечивающая постоянство уровня засыпи на колошнике, является одним из решающих условий, обеспечивающих ровный и устойчивый ход печи. Состав шихты для каждой печи устанавливает начальник цеха. Материалы, входящие в состав каждой подачи набирают в строгом соответствии с указанной массой. Железосодержащие материалы (агломерат и окатыши), загружаемые в доменные печи № 3,4 отсеивают на виброгрохотах для удаления мелочи размером менее 5 мм. В таблице 1 приведен химический состав сырья.

Рудный двор располагается вблизи доменных печей вдоль их фронта. Размеры и устройство рудного двора зависят от количества материалов, подлежащих хранению, расположения завода по отношению к источникам сырья и способов доставки материалов в доменный цех. Современный доменный цех, состоящий из четырех доменных печей полезным объемом 1007-2002 м³ каждая, перерабатывает в сутки около 15 тыс. т. сырьевых материалов. Такой объем грузооборота требует полной механизации всех операций по транспортировке, разгрузке и погрузке сырьевых материалов.

Компоненты доменной шихты: агломерат, окатыши, окалина, кокс, известняк.

Прибывающая руда разгружается вагоноопрокидывателем в рудную траншею, откуда мостовым грейферным краном укладывается в штабель высотой до 17 м. Расстояние между длинной и короткой ногами крана, определяющее ширину штабеля, достигает 115 м. По длине рудный двор занимает весь фронт доменных печей. Число кранов обычно в 2 раза меньше числа доменных печей. Вся руда, загружаемая в печи, проходит усреднение на рудном дворе. Для этого руду из рудной траншеи в формируемый штабель укладывают послойно. Машинист крана должен рассыпать руду по возможности более тонким слоем на всю длину штабеля, перемещая по мосту тележку со слегка открытыми челюстями грейфера. При этом руду каждого эшелона составит один из горизонтальных слоев 5 формируемого штабеля.

Нужна помощь в написании отчета?

Заказать отчет

Руда следующего эшелона, по составу отличающаяся от предшествующей, будет уложена выше таким же тонким горизонтальным слоем. Штабель формируют до определенной высоты. Иной порядок соблюдается при заборе руды из сформированного штабеля для загрузки ее в доменные печи.

Наклонный мост служит состав отгружаемой со склада руды для загрузки доменной печи. Он состоит из двух главных решетчатых ферм, соединенных между собой поперечными и продольными балками проезжей части. По продольным балкам проезжей части укладывают четыре рельса, по которым передвигаются специальные тележки, так называемые скипы. Скипы отвозят и выгружают в загрузочную воронку поочередно руду, кокс и известняк. Скип передает на мост значительные динамические нагрузки. Чтобы эти нагрузки не передавались на доменную печь, мост делают консольным и на доменную печь не опирают. Он имеет только две опоры — нижнюю и промежуточную, так называемый пилон.

1.1.1 Устройство доменной печи

Внутреннее очертание вертикального разреза доменной печи называют ее профилем (рисунок 6), в котором различают колошник 1, шахту 2, распар 3, заплечики 4 и горн 5. Для современных больших печей полезная высота равна 29-32 м. Средний объем печей 1000-3000 м³, самая большая печь объемом 5000 м³.

Доменная печь заключена в металлический кожух толщиной 20-25 мм в верхней части и 35-40 в нижней, состоящий из ряда цилиндрических и конических поясов. Кожух выполняют цельносварным. С внутренней стороны кожуха находится огнеупорная футеровка, охлаждаемая холодильниками. Материал на колошник подают при помощи транспортера. Основной частью колошникового устройства является засыпной аппарат состоящей из большого и малого конуса с приемной воронкой. Для равномерного распределения шихты малый конус вращается вокруг своей оси, которой опускается в межконусное пространство. Большой конус опускается в доменную печь. Наличие двух поочередно опускающихся конусов обеспечивает герметизацию колошника при загрузке шихты. В нижней части печи находятся фурменные устройства, через которые подается нагретое дутье и добавки газообразного, жидкого или пылевидного топлива. Жидкие продукты плавки непрерывно стекают вниз в горн печи, в которой расположены летки для выпуска чугуна и для выпуска шлака. Через эти летки периодически выпускают продукты плавки. Таким образом, процессы в печи и подача шихты происходят непрерывно, а выпуск чугуна и шлака — периодически.

Засыпной аппарат — устройство для загрузки сыпучих материалов в шахтные печи — доменные, обжиговые и другие.

Засыпные аппараты применяются главным образом в доменном производстве. Шихта в него подаётся скипами или транспортёрами. Из приёмной воронки шихта поступает сначала на малый, а затем на большой конусы. Большой конус опускается при закрытом малом, что предотвращает прорыв газов из печи в атмосферу. Для равномерной загрузки шихты по окружности колошника применяют вращающиеся распределители шихты.

В современных доменных печах на 1 т выплавляемого чугуна образуется 1250-1800 м³ газа, отводимого из печи через колошник. Доменный или колошниковый газ используют как топливо воздухонагревателей доменных печей, коксовых печей, нагревательных колодцев и печей прокатных станов, котельных установок. На выходе из печи доменный газ содержит от 10 до 40 г/м³ пыли, а перед подачей в горелочные устройства для предотвращения выхода их из строя (засорение и др.) содержание пыли в нем должно быть не более 5 мг/м³, в связи, с чем требуется обязательная его очистка.

Фундамент доменной печи (рисунок 8) служит для равномерной передачи давления печи с загруженными в нее сырьевыми материалами на грунт. Фундамент делится на две: верхнюю наземную — часть 1, называемую пнем, и нижнюю подземную — часть 2, называемую подошвой. Глубина заложения подошвы фундамента зависит от свойства грунта и глубины его промерзания. Размеры подошвы определяются допустимым давлением на грунт. При слабом грунте фундамент приходится опирать на искусственные основания (сван, опускной колодец и др.), чтобы избежать чрезмерных осадок фундамента, нарушающих связь печи с соседними сооружениями и вызывающих в них опасные деформации. Особенно вредны неравномерные осадки, нарушающие работу засыпного аппарата.

Фундамент доменной печи подвергается интенсивному тепловому воздействию и поэтому должен обладать достаточной термической прочностью, не разрушаясь и не давая трещин при нагреве. Поэтому верхняя часть фундамента выполняется из жароупорного бетона, а нижняя — из обычного. Жароупорность придается бетону применением огнеупорного наполнителя — боя шамота. В качестве связующего применяется портландцемент с тонкомолотыми добавками (молотый шамот или огнеупорная глина). Форма фундамента должна способствовать лучшему сопротивлению температурным напряжениям и равномерному распределению давления на основание.

Нижняя часть колонн крепится к фундаменту печи индивидуально либо на одном мощном опорном металлическом кольце, уложенном в фундамент. Такое опорное кольцо обеспечивает жесткость системы в случае появления трещин в фундаменте. В обоих случаях для снижения давления на фундамент под кольцом устанавливаются башмаки, которые расширяют опорную площадь каждой колонны. На современных печах устанавливают четыре опорные колонны. Для придания большей устойчивости и лучшего доступа к горну колонны устанавливают с некоторым наклоном. Во избежание повреждения при прорывах из горна жидкого чугуна низ колонн по высоте, находящейся в угрожаемой зоне, обкладывают огнеупорным кирпичом.

Металлический кожух доменной печи создает герметичность, которая необходима при работе печи при повышенном давлении газа в рабочем пространстве. В нижней части (под лещадью) кожух печи иногда имеет дно, предназначенное для герметизации печи. Верхняя часть кожуха стягивается литым стальным фланцем, являющимся опорой для засыпного аппарата.

Огнеупорная кладка предназначена для уменьшения тепловых потерь и предохранения кожуха печи от тепловых и других вредных воздействий. Кладка печи претерпевает многообразные воздействия: температурные напряжения, давления газов, шихты и жидких продуктов плавки, химическое воздействие, абразивное воздействие опускающихся шихтовых материалов и восходящего потока газа, несущего большое количество пыли и т.д.

В различных частях печи воздействия на огнеупорную кладку различны, поэтому материал футеровки и конструкцию отдельных частей печи необходимо выбирать с учетом этих воздействий. Футеровка служит для выполнения рабочего пространства при строительстве и ремонтах доменных печей, сохранения его в процессе работы, восприятия давления материалов и газов, уменьшения потерь тепла и тепловых нагрузок на холодильники и кожух. Футеровка работает в тяжелых условиях: высокие температуры, давление газа и материалов, воздействие расплавов чугуна и шлака, различных элементов и соединений.

Основные требования к футеровке следующие: достаточная огнеупорность (способность противостоять высоким температурам не расплавляясь); высокая механическая прочность в нагретом состоянии; незначительная усадка при длительном воздействии высоких температур; низкие пористость и газопроницаемость; точность формы и геометрических размеров; высокая шлакоустойчивость.

Лещадь, являющаяся дном рабочего пространства доменной печи, состоит из довольно емкого массива футеровки и системы охлаждения, заключенных в сплошной металлический кожух.

Заплечики — элемент профиля печи, обеспечивающий желаемый характер схода материалов в горн, главный образом в фурменные очаги, определенное напряженное состояние в столбе шихты, особенно в нижней его части.

В заплечиках, расположенных над горном и расширяющихся к верху, идут конечные стадии процессов плавления, восстановления. Для успешного протекания их объем заплечиков должен обеспечить достаточное время пребывания материалов в этой зоне при соответствующей организации противотока.

Для обеспечения бесперебойной подачи сырьевых материалов в доменные печи необходимо создавать на рудном дворе. Кроме размещения запаса рудный двор используется для усреднения материалов.

Каждую доменную печь горячим дутьем обеспечивают 3- 4 воздухонагревателя. Воздухонагреватели доменной печи представляют собой отапливаемые регенеративные аппараты, назначение которых — обеспечить нагрев дутья до заданной температуры и поддерживать его на заданном уровне.

Внедрение нагрева дутья было важным этапом в развитии доменного производства, обеспечившим существенное снижение расхода топлива и повышение производительности печей. Дутье, нагретое до 150 °С, впервые было применено в 1829 г., что привело к значительному снижению расхода кокса, а главное, к существенному улучшению процессов в печи (более высокий нагрев продуктов плавки, лучшее отделение шлака от чугуна, повышение степени восстановления кремния и марганца). В 1860 г. Е. А. Каупером был впервые применён для нагрева регенеративный аппарат. Разработанная им конструкция воздухонагревателя с внутренней боковой камерой горения практически не изменилась до нашего времени и получила повсеместное распространение.

Высокая эффективность нагрева дутья обеспечила быстрое и широкое его распространение. Вскоре дутье стали нагревать до 350-400, а затем до 500-700 °С. Еще в 40 — х годах 20 века на многих заводах не удавалось поднять температуру дутья выше указанных пределов не потому, что не позволяли технические средства для такого нагрева, а вследствие того, что это вызывало нарушение процесса доменной плавки. Анализ этого явления позволил определить важнейшие факторы, обеспечивающие условия для повышения нагрева дутья, к числу которых относятся:

− замена неподготовленных и особенно пылеватых руд окускованными, т.е. агломератом и окатышами;

− применение повышенного давления газов в печи;

− вдувание в горн газообразных и жидких углеводородов;

− кондиционирование дутья по влаге.

Футеровка воздухонагревателей доменной печи испытывает:

− термические нагрузки, различные по величине и характеру в зависимости от места нахождения в воздухонагревателе. Наибольшими они бывают в кладке стен и, особенно в камере горения, где наблюдаемые перепады температур максимальные;

− механические нагрузки под влиянием собственного веса огнеупоров. При их нагреве образуются также различные сжимающие напряжения в кладке, например в камере горения до 7,8 МП а, в насадке 83-117 кПа;

− воздействие пыли, которое в процессе нагрева незначительно, но резко возрастает при взятии аппарата «на тягу». Пыль и щелочные пары, диффундирующие внутрь кирпичей, способствуют фазовым превращениям, а именно образованию анортита и ганита, а в реакционной зоне — стекловидной фазы, содержащей корунд.

Существенное значение имеют приборы, служащие для непрерывного контроля состава доменного газа. Разработаны и проходят проверку различные схемы автоматического управления доменным процессом, включающие математическую обработку счетно-решающими машинами показаний приборов и автоматизацию отдельных узлов контроля регулирования: распределение потока газа по радиусу колошника, сход шихтовых материалов, тепловое состояние отдельных зон печи, распределение потока газа по окружности печи.

Для каждой доменной печи сооружают индивидуальную систему газоочистки; газ к газоочистным устройствам, располагаемым на нулевой отметке, подают от колошника по наклонному газопроводу (на печи объемом 5000 м³ их два). Система газоочистки обычно включает несколько последовательно установленных газоочистных аппаратов. На современных отечественных печах, работающих с повышенным давлением газов, применяют две различающиеся схемы газоочистки — с дроссельным устройством, предназначенным для понижения давления газов, и с газовой утилизационной бескомпрессорной турбиной.

Большая часть печей оборудована системой очистки газов с дроссельным устройством, показанной на рисунке 10. От колошниковой части печи газы по наклонному газопроводу поступают, а сухой радиальный пылеуловитель диаметром до 16 м, имеющий сужение вверху и внизу.

Газ в него поступает сверху и изменяет направление движения на 180°, а крупные частицы пыли осаждаются в нижнем конусе пылеуловителя, откуда пыль периодически выпускают в железнодорожные вагоны.

Далее газ попадает в безнасадочный скруббер, где частицы пыли захватываются подаваемой через форсунки водой и осаждаются в нижней части скруббера в виде шлама; газ здесь охлаждается до 35-40 °С. Затем газ проходит через нерегулируемые трубы Вентури, где частицы пыли поглощаются каплями воды, которые улавливаются в далее расположенном каплеуловителе.

Окончательная очистка газа происходит в дроссельном устройстве. Последнее предназначено для снижения давления газа и одновременно обеспечивает его очистку, работая как газоочистной аппарат по тому же принципу, что и трубы Вентури. Далее газ проходит через водоотделитель и через листовую задвижку поступает в коллектор (цеховую сеть). По газопроводу газ отводят на колошник для уравновешивания давления в межконусном пространстве.

1.1.2 Литейный двор доменной печи

Литейный двор доменной печи предназначен для размещения желобов для выпуска чугуна и шлака, механизмов, обслуживающих горн доменной печи, сменного оборудования, запасных частей, средств механизации горновых работ и складирования оперативного запаса вспомогательных материалов.

При современной технологии выпуска продуктов плавки непосредственно в ковши размеры литейных дворов в плане зависят от принятого способа налива ковшей, их емкости, связанного с этим размещения желобов, а также числа чугунных и шлаковых леток.

Литейный двор в виде железобетонной плиты опираетя на колонны. Плита с установленными на ней желобами имеет песчаное заполнение. Закрытые литейные дворы различаются конструкциями своих перекрытий. В I типовом проекте фермы здания опираются на два ряда колонн, из которых один имеет фундаменты на отметке заводского пола, а другой опирается на боковую стену литейного двора доменной печи.

По сторонам литейных дворов проходят транзитные железнодорожные пути для установки ковшей под чугун и шлак.

Пушки для закрытия чугунной летки устанавливают на поворотном кронштейне, укрепленном на колонне, стоящей, как и сверлильные машины, около главного желоба. Механизм прессования обычно поршневого типа, одноцилиндровый. В зависимости от вида энергии, приводящей механизмы в действие, пушки подразделяются на электрические, гидравлические и пневматические.

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

Фурменное устройство (рисунок 12) состоит из полой медной литой или штампованной из листовой меди воздушной фурмы с толщиной стенок до 8 и 5-6 мм в торцевой части, полого медного (иногда бронзового) литого холодильника фурмы, называемого также воздушной амбразурой, и чугунной амбразуры с залитой в нее спиральной охлаждающей трубкой — фурменного холодильника, называемого часто кадушкой. Фурменный холодильник крепится к кожуху горна через фланец болтами с последующей обваркой.

Все эти детали последовательно вставляют одну в другую в имеющиеся внутри них конические заточки, обеспечивающие герметичность, и устанавливают строго на свои места — фурменный холодильник в кладку печи, воздушную амбразуру (заподлицо с ней) и фурму с выступом — в рабочее пространство печи на 250-350 мм.

Современных воздухонагревателях, рассчитанных на температуру горячего дутья 1400-1500°С (температура под куполом до 1600°С), предусмотрено применять в верхних рядах футеровки перерожденный динас (до 30% общей высоты насадки).

Для современных отечественных доменных печей объемом 3000-3200 м³ возможны следующие конструктивные решения воздухонагревателей: диаметр кожуха расширяется на участке 11 м по высоте перед куполом с целью создания лучших условий для работы в области наиболее высоких температур. Камеры горения круглая, встроенная, боковая. Толщина футеровки наружных стен и купола 450 мм. Внутренняя (разграничительная) и наружная стены камеры горения выложены таким же кирпичом в два оката.

Воздухонагреватель имеет теплоизоляционную защиту из трецельного и легковесного кирпичей по одному ряду каждого. Кладка по всей высоте, кроме основания камеры горения, делается без перевязки для возможности свободного ее роста. Для большей строительной прочности стен воздухонагревателя и лучших условий его работы в области наиболее высоких температур сооружаются воздухонагреватели с «грибовидным» куполом, опирающимся на кольцевую балку и разгружающим стены воздухонагревателя от своего веса.

Свободное пространство в куполе между кладкой и кожухом футеруется жаростойким торкрет-бетонном. Зазоры между изоляционным кирпичом и кожухом в основании купола и вдоль стен заполняются ватой из высокоглиноземистого волокна.

Техническая характеристика воздухонагревателя: температура горячего дутья 1200°С; избыточное давление дутья на фурмах 410 кПа; поверхность нагрева воздухонагревателя 55560 м²; поверхность нагрева на 1 м³ объема печи 69,0 м², то же, на 1 м³ насадки 32,2 м2.

Сечение камеры насадки равно 42,2, камеры горения 6,03 м²; высота насадки 40,635 м, толщина шестигранного кирпича 25 мм, диаметр ячеек (средний) 41 мм, число полных ячеек 11000. Для эффективного теплообмена в условиях повышенного нагрева дутья и надежности службы насадку выполняют в виде шестигранных блоков с круглыми дырчатыми отверстиями, расстояние между которыми 27 мм. Удельная поверхность нагрева в этом случае 32,7 против 24,9 м²/м³ полезного объема печи в квадратной насадке с размером ячеек 45×45 мм, т. е. поверхность нагрева увеличивается на 31,5%. Благодаря достигаемой более высокой регенерации тепла температура дутья повышается на 50°С при одной и той же температуре купола. Это дает прирост производительности доменной печи около 1,0% и снижение расхода кокса на 8-10 кг/т чугуна.

Блоки насадки устанавливают отдельными столбиками для предупреждения возможного их разрушения при неравномерном прогреве. Их изготовляют из материала, содержащего до 62-72% Аl₂O₃. Воздухонагреватели с шестигранной насадкой с применением муллитовых огнеупоров в среднетемпературной и динасовых в высокотемпературной зонах обеспечивают получение температуры под куполом до 1450°С. Доменный процесс определяется тепловыми, химическими, газодинамическими, механическими явлениями, протекающими в печи. Доменная печь как объект управления очень сложна, очень сложно изучить все параметры доменной печи как объекта управления, поэтом управление доменными процессами осуществляется исходя из многолетнего опыта специалистов доменного производства. В комплексе управлений технологическими процессами можно выделить следующие подсистемы: шихтовки и шихтоподачи, теплового режима, распределения газового потока, хода доменной печи.

Подсистема управления шихтовки и шихтоподачи решает следующие основные задачи: расчёт шихты для доменной плавки из данных материалов, управление набором, взвешиванием и доставкой материала на колошник, управление загрузкой материалов в доменную печь.

1.1.3 Подача и нагрев дутья

Управление тепловым режимом обеспечивает управление тепловыми процессами в верхней и нижней частях доменной печи. Управление распределением газового потока включает в себя управление распределением дутья и природного газа по фурмам, а также управление распределением материалов на колошнике. Управление ходом доменной печи обеспечивает управление одновременного схода столба шихтовых материалов. Для нормального протекания доменного процесса и достижения высокой производительности необходимо вдувать ежеминутно 1,6-2,3 м³ (или 1,9-3,2 кг) дутья на 1 м³ полезного объёма печи. Нижний предел относится к работе на дутье, обогащённом кислородом. Так, при работе доменной печи объёмом 1513 м³ ежеминутно необходимо подавать дутья около 3000 м³, а для доменной печи объёмом 2002 м³ — около 3800 м³. А так как давление газов на колошнике повышается до 150 кПа, то давление дутья, подаваемого в печь, достигает 250-300 кПа.

Для подачи в доменную печь дутья и его сжатия применяют воздуходувные машины различных типов. Наибольшее распространение получили центробежные воздуходувные машины с паротурбинным приводом, так называемые паротурбовоздуходувки производительностью 4000-7000 м³/мин, создающие давление дутья на выходе, равное 400-500 кПа.

В настоящее время в качестве дутья широко применяют воздух, обогащённый кислородом. Последний получают на кислородных станциях с блоками разделения воздуха. Дутьё, подаваемое воздуходувной машиной, нагревают до1050-1300ºС.

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

Газ сжигается в камере горения и догорает под куполом, а продукты сгорания проходят сверху вниз через насадку, нагревают её и с температурой 250-400ºС уходят через дымовые клапаны и борова в дымовую трубу. Для подачи газа предусмотрена газовая горелка с вентилятором производительностью по воздуху 80-200 тыс. м³/ч. Сжигают главным образом очищенный колошниковый газ или смесь его с природным или коксовым газом. В воздушный период закрыты дымовые клапаны и отключена газовая горелка, но открыты клапаны для подачи холодного и отвода горячего дутья. Холодное дутьё поступает в поднасадочное пространство, проходит насадку, где нагревается, и через клапан направляется в воздуховод горячего дутья и затем в печь.

По мере охлаждения насадки воздухонагревателя температура горячего воздуха, выходящего из него, падает. Это недопустимо для нормальной работы доменной печи, поэтому воздух нагревают до более высокой температуры, чем это необходимо, и к нему подмешивают, используя автоматическое дозирование, требуемое количество холодного воздуха, чтобы поддержать температуру дутья постоянной. Это осуществляется при помощи смесительного воздухопровода и автоматического смесительного клапана.

Газовый период примерно в два раза продолжительнее воздушного. Следовательно, необходимо не менее трёх кауперов — два одновременно нагреваются, а один нагревает воздух. Для обеспечения нагрева дутья до высокой температуры (1200ºС и выше) необходимо, помимо наличия требуемой поверхности нагрева, применять в подкупольной части достаточно огнеупорные материалы. Для этого применяют специальный высокоглинозёмистый кирпич. С целью увеличения поверхности нагрева воздухонагревателей в последнее время стали применять выносные камеры горения.

1.1.4 Продукты доменной плавки

Конечными продуктами доменной плавки являются чугун, шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль.

Чугун представляет собой многокомпонентный сплав железа с углеродом, марганцем, кремнием, фосфором и серой. В чугуне также содержится незначительные количества водорода, азота и кислорода. В легированном чугуне могут быть хром, никель, ванадий, вольфрам и титан, количество которых зависит от состава проплавляемых руд.

В зависимости от назначения выплавляемые в доменных печах чугуны разделяют на три основных вида: передельный, идущий на передел в сталь; литейный, предназначенный для получения отливок из чугуна в машиностроении; доменные ферросплавы, используемые для раскисления стали в сталеплавильном производстве. Передельный коксовый чугун делится на три марки: М1, М2, М3.

Литейный чугун после выпуска из доменной печи разливают в чушки и в холодном виде направляют на машиностроительные заводы, где для отливки деталей машин его вторично подвергают расплавлению в специальных печах-вагранках.

Литейный коксовый чугун выплавляют семи марок: ЛК1-ЛК7. Каждую марку подразделяют на три группы по содержанию марганца, пять классов по содержанию фосфора и на пять категорий по содержанию серы.

Холодный ход доменной печи обусловливается дебалансом тепла в печи и ухудшением его использования. Он может быть следствием увеличения рудных нагрузок, периферийного или канального движения газа, ухудшения качества кокса или недостатка его в связи с уменьшением подачи в горн топливных добавок и массового оползания гарнисажа или попадания воды в печь.

Чугун, отправляемый за пределы завода или на склад холодного чугуна, разливают на разливочных машинах, представляющих собой отдельную часть доменного цеха и составляющих определенный комплекс сооружений.

Комплекс включает разливочные машины, сооруженные обычно в блочном исполнении (по две машины в блоке), стенды для кантовки ковшей, кантовальные лебедки и мостовой кран, устройства для охлаждения чушек и отделения ремонта, сушки и очистки ковшей, склад огнеупоров и вспомогательных материалов.

Сама разливочная машина состоит из одного или двух конвейеров с мульдами, с приводом натяжного устройства, опрыскивателей мульд известковым молоком (раствором), водопровода с брызгалами для охлаждения мульд с чугуном и устройства для погрузки чушек в вагоны. Желоб разливочной машины, через который чугун поступает на конвейер ленты, делают из листового металла, футеруют кирпичом, носки заправляют же лобной массой и песком.

Конвейеры состоят из бесконечных цепей с мульдами, крепящимися к звеньям цепи болтами. Звенья цепи литые или штампованные из стали марки Ст5. Различают два типа конвейеров: со стационарной роликовой опорой (цепи его двигаются по роликам, смонтированным на неподвижных стойках); с подвижной роликовой опорой (ролики укреплены в звеньях цепи и при движении конвейера катятся по направляющим рельсам).

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

Привод конвейера состоит из двух цепных звездочек, жестко насаженных на вал, вращаемый электродвигателем через цилиндрический редуктор.

В современных конструкциях применяют конвейеры со стационарной роликовой опорой. Мульды, или корытообразные изложницы, образуют на конвейере сплошную ленту благодаря перекрытию зазоров буртами смежных мульд. Мульды можно изготавливать как из чугуна, так и из стали. Масса чушки чугуна 45-50 кг. Для предотвращения приваривания чугуна к телу мульды чушки, проходя под конвейером, смачиваются известковым раствором (молоком) при помощи установленного для этого опрыскивателя. Чушки, охлажденные водой, за время движения конвейера поступают на разгрузочное устройство, которое состоит из приемного стационарного желоба, перекидных желобов, лебедок и предохранительных устройств перед лентами, предупреждающих падение чушек мимо желоба.

Для ускорения остывания чугуна, что очень важно для оборота вагонов не только внутризаводского, но и линейного транспорта, на разгрузочном конце разливочных машин устанавливают дополнительные средства охлаждения. Заслуживает внимание опыт Кузнецкого металлургического комбината, где разливочные машины оборудованы металлическими ваннами, расположенными под лентами машин. Слиток чугуна (чушка), дойдя до конца ленты, направляется на дополнительный металлический конвейер, которым подается в ванну, наполненную водой. После прохождения его возвращают обратно к разгрузочному ковшу машины и сбрасывают в вагон. Это решает проблему отгрузки чугуна за пределы завода в вагонах МПС в любое время года.

Грануляция шлака — при ковшовой уборке шлака наибольшее применение получили установки мокрой и полусухой грануляции шлака, располагаемые вблизи доменного цеха. Мокрую грануляцию шлака осуществляют в открытых грануляционных бассейнах, представляющих собой заполненный водой бетонный резервуар прямоугольной формы. Вдоль него с одной стороны проложен железнодорожный путь, по которому подают шлаковозы с жидким шлаком, с другой стороны — два пути для железнодорожных вагонов, в которых вывозят гранулированный шлак. Над бассейном и отгрузочными путями по эстакадам перемещается мостовой кран (иногда козловый), оборудованный грейфером емкостью 3-4 м³.

Жидкий шлак сливают в бассейн, наклоняя шлаковые ковши с помощью механизма кантования, имеющегося на шлаковозе. Попадающий в воду шлак в результате ее бурного испарения раздробляется на капли размером 1-10 мм. Застывшие гранулы шлака грейферным краном грузят в железнодорожные вагоны. Недостатком этого способа является высокая влажность (15-35%) гранулята, что затрудняет его транспортировку (особенно в зимнее время) и требует сушки.

Под интенсификацией доменного процесса понимают увеличение скорости его протекания. Мерой интенсивности хода доменной печи является количество чугуна, получаемое в единицу времени в расчете на единицу полезного объема доменной печи. В условиях производства принято пользоваться обратной величиной — полезным объемом печи, затрачиваемым в течении суток на выплавку 1 т чугуна. Этот показатель называется коэффициентом использования полезного объема доменной печи и определяется как частное от деления полезного объема печи V _пол (м³) на суточную производительность печи Т (т) чугуна/сут. Чем меньше этот показатель, по абсолютному значению, тем интенсивнее протекает процесс, интенсивнее ход доменной печи.

Увеличить интенсивность хода доменной печи можно двумя путями.

1. Создание условий, при которых в горн доменной печи в единицу времени можно подать большее количество дутья, расходуемого на сгорание углерода горючего;

2. Создание условий, обеспечивающих снижение расхода кокса на единицу выплавляемого чугуна, если количество дутья, поступающее в горн в единицу времени, не снижается или снижается в меньшей мере, чем расход кокса. При увеличении количества дутья, подаваемого в горн в единицу времени, соответственно увеличивается сгорающее в единицу времени количество углерода, следовательно, увеличивается и производительность печи. При уменьшении относительного расхода горючего и неизменном количестве дутья производительность печи также возрастает вследствие увеличения рудной нагрузки на кокс. Наиболее высокая степень интенсификации процесса достигается, когда одновременно с увеличением количества дутья имеется возможность уменьшить и относительный расход горючего.

Увеличение интенсивности хода доменной печи путем увеличения расхода дутья в единицу времени предполагает улучшение газодинамики процесса. Это может быть достигнуто повышением прочности агломерата, отсевом мелких фракций и улучшением однородности гранулометрического состава шихтовых материалов, повышением давления газов в рабочем пространстве печи, снижением относительного выхода шлака и улучшением его физических свойств.

Увеличение интенсивности хода доменной печи путем снижения относительного расхода кокса предполагает уменьшение тепловых затрат на процесс и применение заменителей кокса в роли теплоносителя и восстановителя.

Основными методами интенсификации доменного процесса являются:

1) совершенствование способов подготовки и улучшение качества сырых материалов;

2) высокотемпературный нагрев дутья;

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

3) увлажнение дутья;

4) обогащение дутья кислородом;

5) вдувание в горн углеводородосодержащих добавок;

6) комбинирование дутья;

7) повышение давления газов в рабочем пространстве доменной печи.

Наиболее важной по своему значению является подготовка сырья к плавке. Ни один из методов интенсификации доменного процесса, перечисленных в п. 2-7, не может дать максимального эффекта при плохом качестве сырья.

Впервые нагретое дутье в доменном производстве применили в 1829 г. Несмотря на сравнительно невысокий нагрев дутья (150°С), показатели работы печи значительно улучшились: относительный расход горючего уменьшился на 30%, производительность печи возросла, появилась возможность увеличить количество дутья. При этом расход горючего на нагрев дутья был намного ниже полученной экономии. Впоследствии применение более нагретого дутья (350- 400°С) на коксовых доменных печах позволило уменьшить относительный расход кокса на 25- 35%. В настоящее время дутье нагревают до 1100-1200°С и выше. За всю историю существования доменного производства ни одно мероприятие не дало такого снижения расхода горючего, как применение нагретого дутья.

Естественная влажность воздуха колеблется в значительных пределах как в течении суток, так и по временам года. Колебания влажности дутья вызывают изменения в тепловом и температурном режиме горна и в ходе восстановления, что нередко приводит к расстройствам хода печи, ухудшая технико-экономические показатели. Устранить колебания естественной влажности можно двумя способами: осушением дутья и увлажнением дутья в таких пределах, чтобы влажность его была несколько выше естественной, но постоянной во времени.

При обогащении дутья кислородом изменяются следующие показатели:

1) Уменьшается расход дутья на единицу сжигаемого у фурм углерода.

2) Уменьшается количество горнового газа на единицу сжигаемого у фурм углерода.

3) Повышается концентрация оксида углерода в горновом газе.

4) Значительно возрастает температура в зоне горения.

При обогащении дутья кислородом снижается перепад давления газов между горном и колошником вследствие уменьшения выхода горнового газа на единицу сжигаемого углерода и скорости движения газов в столбе шихтовых материалов.

При вдувании природного газа в количестве 70-90 м³ на 1 т чугуна расход кокса уменьшается на 10-14%. Экономия кокса при вдувании природного газа достигается за счет:

1) Увеличения непрямого и уменьшения прямого восстановления.

2) Замены части углерода кокса углерода природного газа.

3) Уменьшения прихода серы в печь, основности и выхода шлака вследствие уменьшения расхода кокса, вызываемого первыми двумя факторами.

Комбинированным принято называть дутье, включающее добавки как в виде окислителей (кислород, пар), так и восстановителей (природный газ, коксовый газ, мазут пылеугольное топливо и др.). Наибольшее распространение получило сочетание обогащения дутья кислородом с вдуванием природного газа. Основной положительный эффект при вдувании природного газа состоит в значительном сокращении расхода кокса, а при обогащении дутья кислородом — в увеличении производительности печи. Но достижение возможного эффекта при вдувании природного газа ограничивается его отрицательными сторонами — увеличением количества горнового газа с понижением температуры в горне, а достижение возможного эффекта обогащенного кислородом дутья ограничивается, наоборот, чрезмерным повышением температуры в горне.

Идея работы доменной печи на повышенном давлении газов была выдвинута с целью улучшения восстановительной способности газов. Однако положительное действие повышенного давления проявляется не в улучшении восстановительной способности газов, а в улучшении газодинамического режима доменной печи, при котором возможно значительное повышение производительности и снижение расхода кокса. Повышение давления газа внутри доменной печи достигается путем пережима струи газа при помощи специального дроссельного устройства, установленного в газопроводе очищенного от пыли газа. Положительное действие повышенного давления газа заключается в том, что с увеличением давления уменьшается объем газа и его скорость, вследствие чего уменьшаются подъемная сила газа и перепад давления газа между горном и колошником. Это позволяет увеличивать массовое количество дутья, не превышая его критического объема.

доменный сталь электродуговой отливка

2. Электросталеплавильный цех

Электросталеплавильный цех (рисунок 14) предназначен для производства углеродистых и легированных сталей. Углеродистую разливают на МНЛЗ, легированную — в изложницы.

В состав электросталеплавильного цеха входят следующие производственные отделения:

− главное здание, сблокированное с отделением отделки литой заготовки;

− отделение первичной переработки шлака;

− шихтовый пролет, сблокированный со скрапоразделочным отделением.

Главное здание принято в составе пяти пролетов: загрузочного, шлакоуборки, печного, разливочного и МНЛЗ.

2.1. Схема подготовки производства в цехе

Подача контейнеров с металлом, чушкового чугуна, извести в шихтовый пролет авто- и железнодорожным транспортом; загрузка грейферной корзины V=70м³ и хранение в шихтовом дворе; загрузка грейферной корзины из контейнеров мульдомагнитным краном; взвешивание грейферной корзины на платформенных весах; передача грейферной корзины в печной пролет тележкой; наполнение мульд ферросплавами из бункеров; взвешивание мульды на весах; сушка ферросплавов в двухкамерной печи; подача сыпучих материалов системой конвейерной весодозировки; загрузка магнезитом заправочной машины; передача шлаковой чаши на шлакоперерабатывающий участок; подача ферросплавов и извести на печь-ковш №2 конвейерами, подача ферросплавов на выпуске из электропечи в ковш, передача стальковшей в разливочный пролет на сталевозе, обработка плавки на установке печь-ковш №1 или №2, передача стальковшей на машину непрерывного литья заготовок, разливка в состав на балконе кранами, обработка литых заготовок в ТЗО, отгрузка заготовок на платформы.

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

Загрузочный пролет. В загрузочном пролете размещаются бункера для сыпучих материалов, металлизованных окатышей, ферросплавов и заправочных материалов.

Пролет имеет рабочие площадки с отметками 8 м; 16,85; 21,525, 26,85, 30,25 метров. Ширина пролета 12 м. Основная рабочая площадка на отметке 8 м предназначена для обслуживания дуговых электропечей и для перемещения мульдозавалочной машины с ферросплавами и некоторыми видами шлакообразующих материалов, для которых необходимо осуществить перед вводом в печь нагрев.

Печной пролет. В печном пролете установлены 2 электропечи емкостью по 120 т, типа ДСП-120. Печи оборудованы устройствами конвейеров для ввода сыпучих материалов через свод и установками для улавливания и очистки газов. У печей расположены установки по вводу ферросплавов в сталеразливочный ковш, подступы к печам и другое вспомогательное оборудование. В торце пролета (со стороны печи №1) на рабочей площадке с отметкой 8 метров место ремонта футеровки съемного кожуха печи, склад огнеупоров. В другом торце пролета расположен бункер для выбивки сводов. Для движения сталевозов установлен железнодорожный путь с тупиком.

В печном пролете в настоящее время установлены и эксплуатируются 2 загрузочных крана грузоподъемностью 180-63/20 т. С целью герметизации от дыма и шума печной пролет огражден от других пролетов стенами.

Разливочный пролет. В торце разливочного пролета со стороны печи №1 размещается разливочная площадка для разливки стали в изложницы.

Над сталевозными путями напротив первой электропечи (и второй) размещаются установки стабилизации и доводки металла, а за печью №2 установка внепечной доводки стали — печь-ковш №1. В 1999 году была смонтирована печь-ковш №2, размещенная за печью №1.

В пролет выведены пути для сталевоза. В этом пролете предусмотрены участки и оборудование для текущего обслуживания сталеразливочных ковшей, стенды для установки шиберных затворов. Пролет имеет ширину 30 м и оборудован тремя кранами, грузоподъемностью 180-63/26 т. И двумя консольными кранами с вылетом стрелы 6 м.

Пролет машин непрерывного литья заготовок. В пролете размещена четырехручьевая, блюмовая машина непрерывного литья заготовок радиального типа для разливки стали на литые блюмы сечением 350-420 мм, оборудование по ремонту промежуточных ковшей, установка по выдавливанию «козлов», установка сушки сталеразливочных ковшей, машина наливной футеровки пром-ковшей. Пролет имеет ширину 30 м и оборудован одним мостовым краном, грузоподъемностью 100-20 т, и двумя мостовыми кранами, грузоподъемностью 30/5 т.

Шихтовый пролет. Шихтовый пролет предназначен для хранения скрапа и загрузки скрапа в бадьи. Пролет спроектирован со скрапоразделочным отделением. В пролете предусмотрены закрома для лома и чушкового чугуна, запас металлического лома в закромах — 4-5 суток работы.

Бадьи наполняются скрапом при помощи контейнеров объемом 14 м³, которые доставляются заполненные скрапом из скрапоразделочного отделения. Шихтовый пролет оснащен платформенными весами для взвешивания бадьи. Для загрузки бадьи на весах применяется габаритный скрап, хранящийся в шихтовом пролете. Заполненные металлошихтой бадьи на передаточных тележках передаются к печному пролету через специальные галереи. С целью улучшения работы шихтового пролетав печь вводится дополнительный железнодорожный путь для подачи габаритного скрапа.

Пролет шлакоуборки. Принятая схема пролета обеспечивает разделение грузопотоков стали и шлака, что имеет существенное значение. Пролет шлакоуборки имеет ширину 18 м и длину 336 м. В пролете размещаются стенды для шлаковых ковшей емкостью 16 м кубических и укладываются тупиковые железнодорожные пути для перевозки шлаковых ковшей в отделение первичной переработки шлака.

Для обслуживания электросталеплавильного цеха построены вспомогательные отделения и сооружения:

− установка газоочистки;

− экспресс-лаборатория;

− совмещенный склад сыпучих материалов и ферросплавов;

− административно-бытовой корпус;

− мастерская по ремонту оборудования.

В настоящее время электродуговой комплекс состоит из:

− двух электродуговых печей вместимостью 120 т каждая;

− двух установок ковш-печь;

− двух установок непрерывного литья заготовок (блюмовая и слябовая).

Печь ДСП-120 (рисунок 15) является трехфазной дуговой сталеплавильной печью, работающей на переменном токе промышленной частоты, электрические дуги горят между тремя вертикально расположенными графитированными электродами (d=610мм) и расплавляемой металлошихтой или жидким металлом.

В таблице 3 приведены технические характеристики электродуговых печей №1, 2 SMS Demag.

Таблица 3 — Техническая характеристика электродуговых печей №1, 2 SMS Demag

Наименование	ЭДП№1	ЭДП№2
Номинальная масса плавки на выпуске, т	120	120
Остаток металла и шлака («болото») в печи, т	20	20
Вместимость печи, т	140	140
Проектная мощность, тыс. т/год	1000	1000
Производительность, т/час (2010)	126,7	123,1
Мощность трансформатора, МВА	95	95
Напряжение первичное, КВ	35	35
Внутренний диаметр корпуса печи, м:
— верхней части	6,9	6,9
— нижней части	6,7	6,7
Высота корпуса от уровня порога загрузочного окна, мм	2 559	2 559
Объем печи (нетто), м³	126	126
Толщина огнеупорной футеровки, мм:
— шлакового пояса	400	400
— подины	600	600
— центральной части свода	~550	~550
Размер рабочего окна, мм	1000х1200	1000х1200
Свод печи с патрубком	Водоохлаждаемый
Кантующая платформа с люлькой, град:
— максимальный угол наклона для выпуска стали	15	15
— максимальный угол наклона для скачивания шлака	10	10
— максимальная скорость наклона, град/сек	1	1
— скорость возврата в исходное положение, град/сек	3,5	3,5
Характеристика портала печи:
Механизм подъема свода:
— ход, мм	500	500
— средняя скорость, град/сек	4	4
Движение электродов, мм:
— ход	4800	4800
— режим управления скоростью	Регулируемый
Электрододержатель:	Токопроводящая консоль
— материал токопроводящей консоли	Сталь плакированная медью
— диаметр электрода, мм	610	610
— ток электродов (макс), кА	60,5	64
— диаметр распада электрода, мм	1 250	1 250
Короткая сеть (водоохлаждаемые кабели):
— расчетный ток, кА	64	64
— плотность тока (макс), А/мм²	5,5	5,5
Часовой расход воды на, м³:
— кожух печи, крышку и газокислородные горелки	980	980
— свод с патрубком	900	900
— водоохлаждаемый газоход и камеру дожигания	2 200	2 200
Трансформатор, м³:
— теплообменник короткой сети (наружный контур)	440	440
— короткую сеть (внутренний контур)	235	235
— трубу ввода низкого напряжения	7,8	7,8
— маслоохладитель	175	175
— струйное охлаждение электродов	3	3
Часовой расход воды на аварийные нужды:
— продолжительность подачи, мин	30	30
— кожух печи, крышка и газокислородные горелки, м³	400	400
— свод печи с патрубком, м³	400
Часовой расход, нм³:
— кислорода (средний)	7500	7500
— природного газа (средний)	752	752
— сжатого воздуха	400	400
— азота	35	35
— аргона	100	100
Станция гидравлики:
— тип гидравлической жидкости	Водногликолевая жидкость
— рабочее давление, МПа	21	21
— аксиально-поршневые насосы, шт	2	2

Загрузка металлошихты осуществляется сверху через открытый корпус загрузочными корзинами (бадьями). При такой загрузке резко сокращается продолжительность загрузки и лучше используется объем рабочего пространства печи. Данная печь относится к типу печей с поворачивающимся сводом. Свод подвешен к Г-образной несущей конструкции — полупорталу. Приподнятый свод вместе с полупорталом и несущими конструкциями графитированных электродов поворачивают в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси опорно — поворотного вала в сторону разливочного пролета на 75-90º, открывая рабочее пространство корпуса для загрузки металлошихты. Опорно — поворотный вал установлен на отдельном фундаменте, облегчая металлоконструкцию печи. Конструкция ДСП-120 имеет опорные сегменты и механизм наклона, позволяющий для слива жидкого металла через выпускное отверстие по сливному желобу наклонять печь на угол 40-45º . При выпуске шлака печь наклоняется на 7º.

Выплавка стали осуществляется с использованием в шихте привозного и оборотного металлолома, жидкого или твердого(чушкового) чугуна с окислением газообразным кислородом.

Все шихтовые, добавочные и вспомогательные материалы, используемые для выплавки стали, должны соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Лом различных групп (сортов) хранящийся на скраповом дворе должен складироваться раздельно. Металлошихта не должна быть промасленной, загрязнённой мусором, примесями цветных металлов (медь, свинец, олово, хром, никель, цинк, молибден), воспламеняющимися и взрывоопасными предметами, а также не должна содержать токсичных и радиоактивных загрязнений, сосудов под давлением, закрытых или недостаточно открытых контейнеров любого рода, крупных кусков (размером с кирпич) токонепроводящих предметов(земля, остатки изоляции, шины, трубы заполненные деревом или бетоном).

В металлошихте не должно содержаться шлака, прокатной окалины, пыли из пылеуловителей, шлифовальной пыли и шлама. Не допускается наличие в металлошихте снега и льда. Выплавка стали осуществляется с использованием в шихте привозного и оборотного металлолома, жидкого или твердого(чушкового) чугуна с окислением газообразным кислородом.

Бункера с сыпучими материалами и ферросплавами располагают выше уровня рабочей площадки цеха сделаны подвесными и снабжены системой дозированной выдачи материалов снизу, расходные бункера располагают в ряд вдоль фронта печей, что позволяет создать общую систему доставки в них материалов.

В качестве шлакообразующих материалов для присадки в ковш во время выпуска используют свежеобожженную известь (в течение суток с момента обжига) и материал для разжижения шлака. Размер кусков шлакообразующих материалов не должен превышать 80мм. Массовая доля активного оксида кальция в извести (CaO_акт) -не менее 85%.

Вспенивание шлака производится вдуванием углеродсодержащего материала (УСМ) фракции от 0,5 до 3,0мм через установленные в кожухе печи инжекторы. Размер фракции кокса и УСМ контролируется с помощью сита. При отсутствии возможности вдувания УСМ через инжекторы, допускается для вспенивания шлака производить присадки кокса(коксовой мелочи) сверху(через отверстие в своде) порциями массой от 20 до 40кг.

Ферросплавы и шлакообразующие материалы, вводимые в печь и ковш на выпуске, должны быть сухими. Массовая доля влаги данных материалов не должна превышать 1,0%. Массовую долю влаги данных материалов определяют в ЦЛК.

Во время работы дуговые печи выделяют в атмосферу большое количество (40-500 м³/ч на 1 т) запыленных газов. При норме содержания пыли в отходящих газах 150 мг/м³ ее уровень в различные периоды плавки колеблется в пределах 2-12 г/м³, а в период расплавления шихты 0,25-7 г/м³.

Очистка отходящих газов от пыли является важнейшей задачей охраны среды в электросталеплавильном производстве. Для отвода газов от печи и их очистки от пыли применяют различные схемы.

2.2. Технология выплавки основных марок стали в ДСП

Сталь в дуговой печи выплавляется по двум вариантам:

− с завалкой металлошихты на «болото» (от 15 до 20т металла предыдущей плавки);

− с завалкой металлошихты на «сухую» подину, очищенную от остатков шлака и металла от предыдущей плавки.

Плавки на «сухую» подину проводятся:

− после холодного ремонта подины в течение первых двух-трех плавок подряд.

− при превышении температуры подины в одной из точек более чем 300ºС.

− по указанию старшего мастера печного участка с целью контроля за состоянием футеровки подины печи.

Шихтовку плавок производят по двум вариантам:

− 100%твердой шихты(массовая доля металлолома 76% и массовая доля чушкового чугуна 24%);

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− массовая доля твердой шихты 60% и массовая доля жидкого чугуна 40%.

Плавка металла в электропечи длится 50 мин. и состоит из следующих периодов:

− заправка и торкретирование печи — 5 мин;

− завалка шихты — 5 мин;

− плавление — 5 мин;

− заливка чугуна — 5 мин;

− плавление — 25 мин;

− выпуск стали — 5 мин.

Расход энергоресурсов:

− электроэнергия — 0,277 кВт·ч/т;

− кислород технический — 0,052 м3 /т;

− газ природный — 0,0109 м3/ч;

− аргон — 0,00064 м3/ч .

Расход шихтовых материалов:

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

− итого чугуна — 427,2 кг/т в т.ч.:

− чугун передельный чушковый — 28,7 кг/т;

− чугун передельный жидкий — 392,5кг/т;

− итого лома — 697,5 кг/т в т.ч:

− лом стальной — 595,5 кг/т

− лом легированный — 18,7 кг/т;

− обрезь легированная — 18,7 кг/т;

− ферросплавы (алюминий чушковый, медный лом, никель, ферромарганец, лом бронзы, латуни и другие) — 24,1 кг/т.

Добавочные материалы:

− известь — 39,8 кг/т;

− коксовая мелочь — 13,5 кг/т;

− окатыши — 1,1 кг/т;

− плавиковый шпат — 1,6 кг/т;

Отходы производства 148,8 кг/т в т.ч.:

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

− скрап стальной — 13,4 кг/т;

− угар — 112,2 кг/т;

− брак — 2,2 кг/т;

− завалка и подвалка шихты двумя корзинами;

− плавление с применением газокислородных горелок; шесть плавок проводится на «болоте», т.е. без заправки, а каждая седьмая плавка сливается полностью, после чего проводят заправку (торкретирование).

Подготовка печи к плавке.

После каждой плавки сталеваром и сменным мастером производится осмотр печи, состояния эркера, футеровки стен, свода, подины(при выпуске всего металла), сталевыпускного канала, состояния водоохлаждаемых элементов печи, электрододержателей, кабелей короткой сети, состояния оконной горелки и 4-х комбинированных фурм-горелок. Обнаруженные замечания и неисправности оперативно устраняются. Осмотры подины (при применении вспомогательного измерительного приспособления для уровня подины) и ремонты подины и откосов проводятся своевременно — при износе не более 150-200мм первоначальной толщины футеровки. Порог рабочего окна должен быть очищен от остатков металла и шлака. Визуальным осмотром проверяется состояние огнеупорной футеровки малого свода и при необходимости, производится его замена. До завалки металлошихты производится смена и наращивание электродов. После завалки шихты осуществляют перепуск электродов.

Шихтовка плавки.

Плавку шихтуют из расчёта получения в металле после расплавления значений массовых долей химических элементов не выше заданных в марке стали. Отходы производства и лом, содержащие медь, никель и другие легирующие элементы должны складироваться и храниться раздельно по группам и сортам и использоваться в завалку только при выплавке марок стали, легированных этими элементами. Шихтовку плавок производят 125 до 135т(с учетом остатка жидкого металла в печи от предыдущей плавки. Для более плотной загрузки в дуговые печи и рационального использования лом сортируют по химическому составу и габаритности и подвергают переработке (дробление, резка, прессование, очистка от масел и инородных примесей и другое). По содержанию углерода их разделяют на стальной лом и отходы (до 2% С) и чугунный лом и отходы (более 2% С). Стальной лом и отходы делят на категории: А — углеродистые нелегированные; Б — легированные (подразделяют на 67 групп по содержанию легирующих элементов).

Шихтовые материалы в бадье и в печи размещают следующим образом: в зону электрических дуг под электроды укладывают тугоплавкие лом и отходы, так как загрузка их ближе к откосам увеличивает продолжительность плавления и увеличивает тепловую нагрузку на футеровку стен. При шихтовке плавок по варианту (60% твердой шихты и 40% жидкого чугуна) загрузка металлошихты производится одной загрузочной бадьей и заливкой жидкого чугуна по специальному желобу, причем масса металлолома должна составлять от 75 до 80т, масса жидкого чугуна-от 50 до 55т (допускается заливка чугуна массой до 70т). В бадью на «подушку» из легковесного лома, загружают 2000кг извести(известняка).

Основным шлакообразующим материалом, способствующим удалению из стали вредных примесей (серы и фосфора), является обожженная известь СаО, получаемая из известняка СаС0₃ при температуре 900-1100°С. Свежеобожженная известь содержит, %: СаО 85-93; MgO до 4,0; Si0₂ до 4,0; Fe₂0₃ + Al₂0₃ до 3,0; S < 0,1; С0₂<3-5. Известняк в основных дуговых печах применяют редко. Общая масса извести и доломита при шихтовке плавок должна составлять от 4800 до 5200кг и от 1000 до 1200кг, соответственно. После образования жидкой ванны, в печь по ходу плавки, через свод вводят от 2800 до 3200кг извести и от 800 до 1200 кг доломита порциями массой от 150 до 250кг.

Жидкий чугун с тележки для транспортировки чугуна с помощью крана помещается на тележку загрузки, которая подъезжает к печи по рельсам. В позиции загрузки ковш кантуется и жидкий чугун заливается в печь по специальному желобу. После этого порожний ковш откатывается в исходное положение. В случае возникновения непредвиденных простоев ДСП№2 начальник смены цеха должен сообщить об этом диспетчеру цеха.

Заливка чугуна в печь осуществляется после заведения заливочного желоба в рабочее окно печи. Конструкция системы загрузки жидкого чугуна в печь обеспечивает загрузку чугуна со скоростью от 7 до 8т/мин. Меры безопасности при заливке чугуна и подготовке металлолома при наличии в нем влаги, снега или льда должны обеспечиваться приемами загрузки лома, изложенными в инструкции. При неисправности заливочного устройства, заливку чугуна производить сверху после отведения свода, отработав после начала расплавления металлошихты завалки от 5 до 7 МВтч.

После завалки металлошихты свод переводится в рабочее положение и сталевар производит включение печи в соответствии с электрическим режимом, утверждённым начальником цеха. Сразу после включения печи, включают в режиме горелок стеновые комбинированные фурмы-горелки.

Нужна помощь в написании отчета?

Заказать отчет

После заливки чугуна оконная дверца закрывается. Начинается продувка ванны кислородом через стеновые комбинированные фурмы-горелки. Для работы фурм-горелок в режиме «продувка» используется технический кислород(объемная доля О₂— не менее 99,5%).Расход кислорода должен составлять от 4000 до 5500м³на плавку. После отработки 23-25МВтч производят отбор пробы металла, шлака для определения массовых долей CaO, SiO₂, FeO, MnO, MgO и измерение температуры.

Проба металла отбирается с помощью специального пробоотборника. Если проба металла из-за неудовлетворительного качества (проба в раковинах) бракуется, то производится повторный ее отбор. Результат химического анализа пробы металла должен быть зафиксирован в паспорте плавки контролером УТК. Для защиты футеровки печи от теплового излучения электрических дуг и увеличения съёма полезной мощности трансформатора, а также предотвращения насыщения стали азотом, на протяжении всей плавки запрещается допускать оголение дуг. Шлак должен находиться во вспененном состоянии, для чего в процессе шлакообразования в печь сверху присаживают сначала антрацит массой от 300 до 500кг(при наличии нерасплавленной шихты в районе угольных инжекторов) с последующим вдуванием углеродсодержащего материала от 800 до 1200кг.

При неисправной установке для вдувания УСМ разрешается в печь вводить через свод антрацит массой от 800 до 1000кг порциями массой от 20 до 40кг. При работе на 100% твердой металлошихте во время плавления подвалки производят вдувание углеродсодержащего материаламассой от 1000 до 1200кг.В процессе продувки кислородом вспененный шлак удаляют из печи самотёком, не допуская схода металла и оголения дуг. Перед выпуском металла шлак должен быть максимально удален из печи. Продолжительность от последнего измерения температуры до начала выпуска плавки должна быть не более 3 минут. Температура металла перед выпуском плавки должна быть от 1610 до 1640ºС.

В дуговых печах производят выплавку полупродукта. После получения в металле необходимой массовой доли углерода, фосфора и нагрева до соответствующей технологической температуры производят выпуск плавки.

Выпуск плавки в сталеразливочный ковш производится сменным мастером печного участка. Сталеразливочный ковш устанавливают под печь не раньше, чем за 15минут до начала выпуска плавки. При более ранней постановке ковш должен быть накрыт теплоизоляционной крышкой. Ковш должен быть очищен от остатков мусора, «козлов», скрапа и шлака. Не допускается наличие шлакового гарнисажа в районе шлакового пояса, выступающего во внутрь ковша, настылей на обечайке ковша. Ввод ферросплавов на дно сталеразливочного ковша, кроме никеля и меди, запрещается. Шкалу сталевоза необходимо выставить на отметку ноль. Печь наклоняют с главного пульта управления в положение плюс 3° и управление передается на пульт на выпуске. После этого мастер(сталевар) открывает сталевыпускное отверстие.

При массе металла в стальковше от 10 до 20т производят открытие клапанов для продувки металла в ковше инертным газом и вводят легирующие и шлакообразующие материалы, ферросплавы, раскислители. При этом мастер (сталевар) продолжает наклонять печь таким образом, чтобы к моменту нахождения в ковше 117т металла угол наклона печи должен составлять плюс 10°.

По достижении в стальковше массы металла равной 117т печь начинают возвращать в исходное положение. Масса металла в стальковше после окончания выпуска должна составлять от 119 до 121т. При проходе через позицию 0° печь замедляется и на отметке минус 7° автоматически останавливается, а под выпускное отверстие подводится площадка для обслуживания летки эркера (нижнего среза и контроля за диаметром). После обработки нижнего среза эркерного отверстия, закрытия эркера, засыпки стартовой смеси, печь переводится в исходное положение.

Во время возвращения печи в исходное положение стальковш отводят в передаточную позицию.

Мастер, печного участка должен располагать точным химическим составом всех раскислителей и легирующих материалов, а также легированного лома, используемых на данную плавку. На выпуске плавки из ДСП в ковш вводятся: марганец; кремний; хром; никель; медь; ниобий; ванадий и молибденсодержащие ферросплавы, а также от 30 до 65кг чушкового алюминия. Отдачу никель и медьсодержащих материалов допускается производить на дно ковша. При производстве стали с необходимостью легирования азотом в ковш допускается введение азотсодержащих ферросплавов.

Контролируются следующие параметры плавки:

− дата выплавки;

− номер плавки;

− номер бригады;

− время начала и продолжительность периодов плавки;

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

− марка стали;

− фамилия сталевара;

− масса шлакообразующих, кокса, раскислителей и легирующих, присаживаемых в печь и в ковш во время выпуска плавки и после его окончания, расходы кислорода и природного газа;

− порядок и время присадки в печь и в ковш шлакообразующих материалов, раскислителей;

− порядок и время продувки металла в печи кислородом и в сталеразливочном ковше инертным газом;

− расход электроэнергии и продолжительность работы под током;

− время отбора и химический состав проб металла и шлака из печи и из ковша;

− течь воды с водоохлаждаемых элементов печи из-за прогара или механических повреждений(свода, стеновых панелей) (со слов мастера или сталевара);

− толщина шлака в ковше и свободный борт по шлаку (визуально);

− время и величина измеряемой температуры металла в печи и в ковше;

− тепловое состояние футеровки ковша перед выпуском (визуально);

− время конца разливки предыдущей плавки;

− продолжительность продувки металла инертным газом в сталеразливочном ковше;

− использование теплоизоляционной крышки;

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− массу металла в ковше после выпуска.

− При этом дополнительно фиксируются и заполняются следующие параметры плавки(сталеваром или мастером):

− стойкость огнеупорных элементов печи;

− состояние печи;

− расход заправочных материалов;

− баланс времени (длительность простоев по службам и цехам).

2.3. Интенсификация выплавки стали в ДСП

Продолжительность периода плавления прежде всего определяется средней активной мощностью дуг. Однако интенсифицировать плавление можно и за счет дополнительной энергии, вносимой предварительно нагретой шихтой или в виде сжигаемого в печи топлива, а также от процента залитого чугуна. Эта энергия дает на столько больший эффект, на сколько меньше удельная мощность печного трансформатора и степень его использования. Однако даже в сверхмощных печах таким путем можно ускорить плавление шихты и экономить электроэнергию.

Утилизация энергии дымовых газов дуговых сталеплавильных печей для предварительного нагрева загружаемого в эти печи стального лома, (по достигаемым результатам: экономия электроэнергии, электродов, увеличение производительности печей), несомненно более эффективна, чем использование этой энергии для получения горячей воды и пара. Но и этот способ не имеет своего применения в сталеплавильном цехе.

Технический кислород в электросталеплавильном цехе стали использовать не только для проведения окислительного периода плавки, но и для интенсификации процесса плавления. Такая практика, именуемая инфильтрацией или окислительным плавлением.

Кислород в печи обычно начинают подавать через инжектора, вскоре после включения тока и продолжают продувку до начала окислительного периода плавки. Окислительное плавление ускоряло формирование шлака и кроме других технологических достоинств позволяет сокращать продолжительность плавления шихты под током на 15-20 мин при удельном расходе кислорода 8-15 м³/т. Расход электроэнергии в среднем сокращался на 10,8-12,6 МДж (3,0-3,5 кВт • ч) на каждый м³ использованного кислорода.

Экономия электроэнергии при использовании кислорода в период плавления получена только за счет дополнительного окисления отдельных компонентов шихты, так как сам кислород энергию в печь не вносит. Таким компонентом является углерод кокса или чугуна, так как при окислительном плавлении возникает необходимость увеличивать количество карбюризатора в шихте. Допускалось, что часть кислорода расходуется на дожигание СО и СО₂. Это было подтверждено составом газов в рабочем пространстве. Не исключается и возможность дополнительного окисления железа шихты кислородом.

Эффективность использования кислорода во время плавления была оценена расчетным путем исходя из предположения, что основным источником дополнительной энергии является окисление углерода, по изменению расхода энергии на процесс плавления. Так как энергия, выделяемая химическими реакциями в рабочем пространстве печи, при этом увеличивается, соответственно уменьшаются расход электроэнергии на процесс плавления и продолжительность этого периода плавки.

Количество используемого кислорода определяется работой газоотводящего тракта, давлением под сводом и степенью уплотнения электродных отверстий, так как при положительном давлении в печи выбрасываемые через свод дымовые газы могут вызвать повреждения электрододержателей и вторичного токопровода.

Нагрев лома, загружаемого в дуговые сталеплавильные печи, в цеху не применяется. Опыт предварительного нагрева лома вне дуговых печей за счет применения газообразного топлива, дал следующие выводы:

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− с энергетической точки зрения подогрев лома 400°С малоэффективен, так как коэффициент использования энергии топлива в этом случае примерно такой же, как и на тепловых электростанциях, но работа в цехах осложняется.

− с повышением температуры нагрева лома до 700°С увеличивается окисление, что технологически нерационально. К тому же возникает необходимость применения дорогих и энергоемких материалов для изготовления или футеровки бадей.

В электропечи применяют топливо-кислородные горелки. Основным назначением стеновых топливо-кислородных горелок является плавление лома в холодных зонах печи между электродами, что достигается уже при незначительном количестве используемого топлива. Стеновые горелки являются стационарными, поэтому охватывают только расположенный против них лом. Основной задачей является повышение производительности печей и замена части электроэнергии тепловой энергией топлива, в частности природного газа.

2.4. Обработка стали на участке ковш-печь

В цеху на участке внепечной обработки стали расположены две установки «ковш-печь» (рисунок 19) для обработки металла после выпуска из электропечи.

В состав участка ковш-печь (УКП) № 1А входят:

− две независимые позиции обработки оборудованные водоохлаждаемыми сводовыми крышками;

− оборудование для индивидуальной обработки расплава с продувочными устройствами, подачей легирующих добавок;

− четыре двухручьевых трайб-аппаратадля ввода проволоки, по два на каждой позиции обработки;

− поворотный портал для поворота графитированных электродов и создающий возможность нагрева плавки в обеих позициях обработки.

УКП имеет следующие вспомогательные устройства:

− манипулятор для измерения температуры и отбора проб металла;

− аварийная фурма для продувки металла инертным газом(при отказе продувочных пробок установленных в днище);

− сталевозы;

− система газоотсоса.

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− стенд для навинчивания электродов и площадка для их хранения;

− стенд для перепуска и выравнивания графитированных электродов.

В состав УКП №2 входят:

− две независимые позиции обработки оборудованные поворотным порталом для поворота одновременно с графитированными электродами, водоохлаждаемой сводовой крышкой, создающей возможность нагрева плавки в обеих позициях обработки.

− оборудование для индивидуальной обработки расплава с продувочными устройствами, подачей легирующих добавок и два четырехручьевых трайб-аппарата для ввода проволоки по одному на каждой позиции обработки.

УКП№2 имеет следующие вспомогательные устройства:

− манипулятор с нефутерованной (расходуемой) металлической трубкой для вдувания углеродосодержащих материалов (кокс) в металл;

− система газоотсоса;

− стенд для навинчивания электродов и их хранения;

− стенд для перепуска и выравнивания графитированных электродов;

− стенд сталеразливочного ковша (2 шт).

Перед началом работы на установке первый подручный сталевара проверяет наличие расходуемых материалов в бункерах и на рабочей площадке обеих позиций. После простоя установки свыше 8 часов и после выполнения каких-либо ремонтных работ производят холодное опробование установки перед подачей ковша под плавку в следующем порядке:

1) опускают крышку;

2) проверяют наличие напряжения;

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

3) включают разъединитель;

4) устанавливают органы управления перемещением электродов в положение «Автомат»;

5) включают вакуумный выключатель и убеждаются в том, что электроды начали движение вниз;

6) выключают вакуумный выключатель;

7) поднимают электроды;

8) поднимают крышку;

9) устанавливают сталевоз в положение «Установка ковша».

Температура футеровки ковша подаваемого под плавку должна быть не менее 900ºС (красного или малинового цвета). Рекомендуемый оборот ковша должен быть не более 3 ч.

Рекомендуемая продолжительность от конца выпуска до начала обработки металла на установке «ковш-печь» не должна превышать 30 мин. Температура металла в ковше перед началом обработки на УКП должна быть не менее 1530ºС. Выпуск металла из печи производить с присадкой в ковш во время выпуска шлакообразующих материалов:

− при отсутствии продувки аргоном- от 300 до 450кг извести и от 50 до 100кг плавикового шпата(или глиноземсодержащего материала);

− при наличии продувки аргоном-от 600 до 800кг извести и от 100 до 200кг плавикового шпата(или глиноземсодержащего материала).

Продолжительность усреднительной продувки должна быть от 3 до 5мин. При проведении продувки металла инертным газом во время выпуска из электропечи усреднительную продувку допускается проводить в течение от 2 до 3мин с последующим отбором пробы металла №1.

В качестве шлакообразующих материалов используют свежеобожженную известь, плавиковый шпат, глиноземсодержащий материал.

Обработка металла на УКП преследует следующие задачи:

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− корректировка и усреднение металла по температуре;

− корректировка и усреднение металла по химическому составу;

− десульфурация металла;

− рафинирование металла от вредных примесей;

− согласование работы печей и МНЛЗ.

При подаче аргона на пробку кратковременно устанавливают максимальный расход аргона («байпасом») для «пробивания» продувочного блока. После запуска пробки устанавливают необходимый расход аргона для ведения процесса. Регулирование объёмного расхода аргона производят, не допуская сильного оголения металла в районе продувочного пятна и бросков тока по фазам. Диаметр пятна не должен превышать значений от 20 до 30 см (определяется визуально). Обязательной является продувка в течение 1,0 мин перед измерением температуры после отключения токовой нагрузки. Визуальный контроль продувки рекомендуется производить каждые 5-10 мин, особенно при работе на высоких ступенях нагрева.

Ступень нагрева выбирают исходя из требуемой скорости нагрева металла. Скорость нагрева определяется также массой и состоянием шлака, интенсивностью продувки аргоном, состоянием ковша и массой добавок.

Разрешается при отказе донной продувки производить дуговой нагрев продолжительностью не более 10 мин на пониженных ступенях (для УКП № 1А — не более 8 ступени, для УКП №2 — не более 5 ступени) с одновременным вводом шлакообразующих материалов.

Во избежание насыщения стали углеродом и азотом, рекомендуется в период наведения шлака(до отдачи не менее 800кг извести и 300кг плавикового шпата) дуговой подогрев производить на пониженных ступенях нагрева. Масса шлака в ковше должна обеспечивать незначительное оголение металла в зоне продувки, стабильное и бесшумное горение дуги, а также защиту огнеупорной футеровки ковша и водоохлаждаемых элементов установки от прямого излучения дуг.

Расход извести должен составлять от 1200 до 1500 кг на плавку (с учетом извести присаженной в ковш на выпуске из ДСП). Известь вводят в ковш порциями массой от 200 до 300 кг. Расход плавикового шпата(расход другого материала для разжижения шлака оговаривается отдельно) должен составлять от 300 до 400 кг на плавку.

Ввод раскислителей разрешается осуществлять после отдачи не менее 600кг извести и 300кг плавикового шпата. Ввод карбида кремния производить после ввода карбида кальция с учетом массовой доли углерода в металле. Рекомендуется производить комплексное раскисление карбидом кальция и карбидом кремния. Ввод гранулированного алюминия массой 30 кг производить после ввода карбидов, для стали с массовой долей серы менее 0,005% разрешается увеличивать массу вводимого гранулированного алюминия от 50 до 70 кг. Рекомендуемая температура начала раскисления плавки — не менее 1530⁰С.

Через 5-10минут после отдачи раскислителей шлака, либо совместно с отбором пробы металла №2, производится отбор пробы шлака. Если массовая доля (FeO) в шлаке выше 1,5%, то производится дополнительное раскисление шлака присадкой карбида кальция (кремния) или при невозможности присадки карбидов, раскисление произвести гранулированным алюминием массой от 10 до 15 кг.

В процессе наведения шлака отбирают пробы шлака для визуального контроля. Шлак может быть черного, коричневого, серого, зеленого, желтого или белого цветов с промежуточными оттенками, характеризующими следующее:

— черный шлак — суммарная массовая доля (FeO) и оксида марганца (ΙΙ) (МnО) в шлаке более 2,0%;

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

— от серого до коричневого — суммарная массовая доля (FeO) и (МnО) — 1,0-2,0%;

— зелёный — повышенная массовая доля оксидов хрома;

— от желтого до белого — массовая доля оксида железа (FeO) менее 1,0%;

— жёлтый — насыщение шлака серой.

Хорошо раскисленный высокоосновный рафинировочный шлак должен быть светло-серого, желтого или белого цвета, иметь матовую шероховатую поверхность, намораживаться на металлический прут «шубой», толщиной около 5 мм (определяется визуально), не иметь видимых включений разнородных материалов, в изломе иметь мелкопористую структуру, при охлаждении рассыпаться в порошок светло-серого или белого цвета.

Через 1-2 мин после ввода раскислителей шлака производят присадку ферросплавов на нижний марочный предел (с учетом ферросплавов, введенных на выпуске). Разрешается отдачу первой порции ферросплавов производить после наведения шлака одновременно с вводом раскислителей.

Доводку химического состава стали по углероду и кремнию производить преимущественно с помощью карбида кальция и(или) карбида кремния. Присадка феррониобия (FeNb) и ферромолибдена (FeMo) на УКП должна производиться не позднее, чем за 20 мин до конца обработки. Разрешается производить присадку всех легирующих при включенной нагрузке на пониженных и средних ступенях мощности трансформатора кроме ферротитана, алюминия и силикокальция. Легирование стали ферротитаном (FeTi) (кроме стали марки 20ГЮТ) производить в конце внепечной обработки стали на УКП непосредственно перед вводом алюминиевой проволоки. При отдаче коксовой пыли (коксового орешка) при включенной нагрузке (под дугами) усвоение углерода считать ориентировочно от 30 до 50%.

Рекомендуемая температура металла за 10-15мин до конца обработки (перед вводом алюминия) должна быть на 10-15ºС более заданной температуры разливки.

По результатам измерения активности кислорода и температуры стали производят ввод алюминиевой проволоки.

Расчет массы вводимой алюминиевой проволоки для стали, дополнительно легированной титаном, производить с учетом массы алюминия, вносимого с FeTi.

Легирование стали бором, если это необходимо в соответствии с заказом, производить в конце внепечной обработки стали на УКП после ввода алюминиевой проволоки. Масса вводимого бора рассчитывается на верхнемарочное значение без учета угара. После ввода ферробора, интенсивность продувки металла аргоном должна быть минимальной.

После ввода силикокальциевой проволоки производят продувку металла аргоном с интенсивностью не приводящей к оголению металла в течение времени от 5 до 10 мин.

Отбор проб металла производят разовыми пробоотборниками при отключенной дуговой нагрузке.

Пробы металла отбирают:

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− первую пробу — после усреднительной продувки в течение времени от 3 до 5мин;

− вторую пробу и последующие — не ранее, чем через 5мин после окончания доводки химического состава металла;

− последняя проба отбирается после окончания внепечной обработки перед отдачей плавки на разливку.

Пробы шлака отбирают:

− первую пробу — из ковша после усреднительной продувки;

− вторую пробу — через 5-10 минут после отдачи раскислителей шлака, либо совместно с отбором пробы металла №2;

− третью пробу — перед отдачей плавки на разливку. В пробах шлака определяют массовую долю оксидов кальция (CaO), кремния (ΙV) (SiO2), железа (ΙΙ) (FeO) , марганца (MnO), магния (MgO), алюминия (ΙΙΙ) (Al2O3).

После постановки ковша с металлом на УКП и проведения усреднительной продувки производится замер температуры. Промежуточный контроль температуры металла рекомендуется производить через каждые 10 — 15 мин работы под током (в зависимости от ступени напряжения) и через 15 мин. при работе без дугового подогрева. Последний замер температуры производят не ранее, чем за 2 мин перед подачей ковша на разливку.

Измерение температуры при обработке на установке «ковш-печь» производить при отключенной дуговой нагрузке.

Рекомендуемая длительность обработки металла на установке «ковш-печь» должна быть не менее 70 мин.

В процессе обработки металла на установке «ковш-печь» контролеры фиксируют и заносят в паспорт плавки следующие параметры технологического процесса:

− номер и позицию установки «ковш-печь»;

− номер сталеразливочного ковша;

− время начала и конца обработки металла на установке «ковш-печь»;

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

− время измерения температуры и взятия ковшевых проб;

− температуру металла в процессе обработки.

Все результаты заносятся в паспорт плавки на ковш печи:

− время начала и окончания продувки аргоном (азотом);

− массу, вид, и время ввода материалов (при вводе ферросплавов, кокса и алюминия указывают время отдачи каждой порции материала);

− химический состав металла и шлака по ходу обработки;

− время включения и отключения подогрева, ступень напряжения;

− расход электроэнергии;

− общий объём инертного газа.

Техническое обслуживание оборудования проводить в соответствии с требованиями карт технического обслуживания и инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию, ремонту технических устройств.

2.6. Разливочное отделение (разливка в слитки)

В цеху разливку стали ведут преимущественно на установках непрерывной разливки заготовки и около 10%, от всей разлитой стали, разливают в изложницы. Процесс разливки стали включает подготовку жидкой стали к разливке, ее транспортировку от сталеплавильного агрегата до места разливки и непосредственную заливку стали в формы с целью получения отливок заданных параметров по линейным размерам, форме, весу, механическим свойствам и требуемой структуры.

Разливка — важный этап сталеплавильного производства. Технология и организация разливки в значительной степени определяют качество готового металла и количество отходов при дальнейшем переделе стальных слитков. Так из-за неправильно организованной разливки от 6 до 18%, а иногда и до 25% всей выплавляемой стали возвращается в переплав из-за дефектов, возникающих в процессе разливки и кристаллизации слитка. Cталь разливают сифоном.

Способы разливки стали

Применяют два основных способа разливки стали: разливку в изложницы и непрерывную разливку. Разливку в изложницы подразделяют на разливку сверху и сифоном. При разливке сверху сталь непосредственно из ковша 1 поступает в изложницы 2, устанавливаемые на чугунных плитах — поддонах 3. После заполнения каждой изложницы стопор или шиберный затвор ковша закрывают, ковш транспортируют к следующей изложнице, вновь открывают стопор (шиберный затвор) и после заполнения сталью новой изложницы цикл повторяют.

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

Иногда при разливке сверху применяют двухстопорные ковши; это позволяет одновременно заполнять две изложницы и сократить длительность разливки. С целью уменьшения напора струи и разбрызгивания металла на стенки изложниц разливку сверху иногда ведут через промежуточные ковши (рисунок 20, а) или через промежуточные воронки (рисунок 20, б).

При сифонной разливке, основанной на принципе сообщающихся сосудов, сталью одновременно заполняют несколько (от двух до шестидесяти) изложниц. Жидкая сталь из ковша поступает в установленный на поддоне футерованный изнутри центровой литник (2), а из него по футерованным каналам поддона в изложницы снизу. Центровой литник и изложницы устанавливают на массивной чугунной плите — поддоне, имеющей канавки, в которые укладывают пустотелый сифонный кирпич (трубки или проводки).

Таким образом, металл из ковша поступает в изложницу, лишь пройдя систему каналов, футерованных огнеупорным кирпичом. После наполнения всех установленных на поддоне изложниц стопор (шиберный затвор) закрывают, и ковш транспортируют к следующему поддону и т. п.

Оба способа разливки обладают рядом преимуществ и недостатков.

Сифонная разливка имеет следующие преимущества:

1) одновременная отливка нескольких слитков сокращает длительность разливки плавки и позволяет разливать в мелкие слитки плавки большой массы;

2) удобно применять защиту зеркала металла в изложнице шлаковыми смесями или жидким шлаком;

3) поверхность слитка получается чистой, так как металл в изложницах поднимается спокойно без разбрызгивания;

4) повышается стойкость футеровки ковша и улучшаются условия работы стопора и шиберного затвора вследствие меньшей длительности разливки и уменьшения числа открываний и закрываний стопора или затвора;

5) во время разливки можно следить за поведением поднимающеюся металла в изложнице и в соответствии с этим регулировать скорость разливки.

Недостатки сифонной разливки:

1) сложность и повышенная стоимость разливки, обусловленные расходом сифонного кирпича, установкой дополнительного оборудования и значительными затратами труда на сборку поддонов и центровых;

2) дополнительные потери металла в виде литников (0,7-2,5% от массы разливаемой стали) и возможность потерь при прорывах металла через сифонные кирпичи;

3) необходимость нагрева металла в печи до более высокой температуры, чем при разливке сверху, так как он дополнительно охлаждается в каналах сифонного кирпича;

Нужна помощь в написании отчета?

Заказать отчет

4) опасность загрязнения стали неметаллическими включениями в результате размывания сифонного кирпича.

Преимуществами разливки сверху являются:

1) более простая подготовка оборудования к разливке и меньшая стоимость разливки;

2) меньше опасность загрязнения стали неметаллическими включениями;

3) отсутствие расхода металла на литники;

4) температура металла перед разливкой может быть ниже, чем при сифонной разливке.

Вместе с тем, разливке сверху присущи следующие недостатки:

1) образование плен на поверхности нижней части слитков, что является следствием разбрызгивания металла при ударе струи о дно изложницы. Застывшие на стенках изложницы и окисленные с поверхности брызги металла не растворяются в поднимающейся жидкой стали, образуя дефект поверхности — плены, которые не свариваются с металлом при прокатке, благодаря чему поверхность прокатанных заготовок приходится подвергать зачистке;

2) большая длительность разливки;

3) из-за большой длительности разливки снижается стойкость футеровки ковша и в связи с большим числом открываний и закрываний ухудшаются условия работы стопора или шиберного затвора.

2.6.1 Оборудование для разливки стали

Сталеразливочный ковш, представляет собой выполненный из сальных листов футерованный сосуд, имеющий форму усеченного конуса, расширяющегося кверху (рисунок 22). Емкость ковшей находится в пределах 5-480 т; помимо жидкой стали ковш должен вмещать немного шлака (2-3% от массы металла), который предохраняет металл от быстрого охлаждения во время разливки.

Сталеразливочные ковши подразделяют по свойствам огнеупорных материалов и по способу выполнения футеровки.

По типу огнеупорного материала — на ковши футеровкой из магнезитового кирпича; по способу выполнения — на ковши из формованных огнеупоров (кирпичная кладка), с набивной и с монолитной футеровкой.

Нужна помощь в написании отчета?

Цена отчета

Ковши с монолитной футеровкой получают распространение в последние годы. Арматурный слой и днище в этом случае выкладывают из шамотного кирпича, а рабочий слой выполняют из тиксотропной массы.

Наливную футеровку получают заливкой в тиксотропной массы зазор между шаблоном и арматурной кладкой ковша. Наливка футеровки длится около часа, твердение массы 1-2 ч. После изготовления набивного или наливного слоя ковш сушат в течение 52 ч.

Преимущества монолитной футеровки — сокращение длительности ремонта ковша и удешевление за счет снижения расхода шамотного кирпича, существенное снижение затрат ручного труда на футеровку. Расход массы составляет 2-4 кг/т стали.

Для разливки стали из ковша по изложницам служит стакан с шиберным затвором.

Стакан вставляют в днище ковша в специальный гнездовой кирпич; иногда вместо гнездового кирпича делают набивное гнездо, заполняя зазор между стаканом и футеровкой днища огнеупорной массой. Стакан имеет форму усеченного конуса с отверстием для струи жидкого металла. Обычно это отверстие имеет круглое сечение, его диаметр («диаметр стакана») составляет 25-120 мм, высота стаканов в зависимости от емкости ковша равна 120-440 мм.

После установки стакана вновь отфутерованный или отремонтированный ковш сушат и прогревают до 700-800 °С. В просушенный ковш устанавливают стопор.

Шиберный затвор собирают и подготавливают к плавке на специальном стенде и затем крепят к днищу ковша под разливочным стаканом, вставляемым с наружной стороны ковша. Быстрота установки шиберного затвора и высокая надежность обусловили его широкое внедрение в сталеплавильных цехах. Однако успешная разливка нескольких плавок возможна лишь при использовании высококачественных огнеупорных плит и тщательной сборке и установке затвора. В отечественной практике нашли применение плиты из корунда и периклаза, позволяющие разливать от одной до трех плавок.

Изложницы и прочее оборудование.

Конфигурация изложниц, характеризуемая формой поперечного и продольного сечений, определяется сортом выплавляемой стали и дальнейшим переделом слитка.

Поперечное сечение изложниц может быть квадратным, прямоугольным, круглым, многогранным. Слитки квадратного сечения идут на сортовой прокат; слитки прямоугольного сечения при отношении их ширины В к толщине Н менее 1,5 для получения как листа, так и сортового проката; плоские слитки при отношении В/Н в пределах от 1,5 до 3,0 — для прокатки на лист. Слитки круглого сечения используют для изготовления труб, бандажей, колес. В многогранные изложницы отливают слитки для кузнечных поковок.

По форме продольного сечения изложницы бывают двух типов: с уширением кверху для разливки спокойной стал и с уширением книзу для разливки кипящей стали. Для разливки кипящей и полуспокойной стали иногда применяют изложницы бутылочной формы, верхнее отверстие которых после наполнения изложницы сталью закрывают пробкой или крышкой. Быстрое застывание металла в суживающейся части бутылочной изложницы обеспечивает снижение химической неоднородности стали но сравнению с разливкой в обычные сквозные изложницы.

В отдельных случаях спокойную сталь неответственного назначения разливают в уширяющиеся книзу изложницы; верх таких изложниц утепляют изнутри футеровкой пли теплоизоляционными вкладышами .

Поддоны служат для установки сквозных изложниц при разливке сверху и изложниц с центровой при сифонной разливке. Поддон представляет собой литую чугунную плиту толщиной 100-200 мм. Верхняя рабочая поверхность поддона должна быть гладкой; это обеспечивает плотное прилегание изложницы к поддону и предотвращает прорыв жидкого металла под изложницу. Центровая, или центровой литник, (рисунок 26) служит для приемки металла из сталеразливочного ковша. Она представляет собой чугунную или стальную футерованную изнутри трубу с расширением вверху и утолщением с нижней части для обеспечения ее устойчивости на поддоне. Центровые обычно делают разъемными из двух половинок для облегчения удаления литника и замены сифонного кирпича.

Центровая должна быть на 300-400 мм выше изложниц с прибыльными надставками. Расход центровых составляет 0,05-0,5% от массы разливаемой стали.

Сифонный кирпич предотвращает размывание поддона, центровой и дна изложниц жидкой сталью при разливке.

В цеху разливку стали ведут преимущественно на установках непрерывной разливки. Процесс разливки стали включает подготовку жидкой стали к разливке, ее транспортировку от сталеплавильного агрегата до места разливки и непосредственную заливку стали в формы с целью получения отливок заданных параметров по линейным размерам, форме, весу, механическим свойствам и требуемой структуры.

Перед разливкой футеровку промежуточных ковшей нагревают до 1000-1200°С.

Разливка стали, осуществляется на машине непрерывного литья заготовок радиального типа. Из сталеразливочного ковша 2, установленного на подъемно-поворотный стенд, металл заливается в промежуточный ковш 3, на котором установлены стопора для регулирования подачи металла в кристаллизатор 4. Заготовка с затвердевшей оболочкой вытягивается из кристаллизатора тянущими валками 6, проходит через поддерживающие ролики в зону вторичного охлаждения 5 и попадает на машину газовой резки 7 для порезки на мерные длины. Затем заготовки по рольгангам 8 передаются в термозачистное отделение.

Перед началом разливки в полость кристаллизатора вводят затравку с головкой в виде ласточкина хвоста. Затвердевающую в кристаллизаторе заготовку (слиток) после сцепления с головкой затравки вытягивают с жидкой сердцевиной вниз тянущими валками. Вторичное охлаждение заготовки до полной кристаллизации ее сердцевины осуществляют водяными форсунками. В конце зоны вторичного охлаждения на определенной длине отделяют газорезкой затравку и мерную длину заготовки. После каждой такой операции газорезку возвращают в исходное положение, а заготовки транспортируют по рольгангу на участок охлаждения и адъюстажа.На этих машинах сталь разливают через дугообразный кристаллизатор, далее литая заготовка по дуге проходит через опорные ролики и камеру вторичного охлаждения, имеющие определенный радиус кривизны, затем поступает в выпрямляющие и одновременно тянущие валики. Радиус изгиба R кристаллизатора и камеры вторичного охлаждения выбирают таким, чтобы затвердевание литой заготовки было закончено к моменту выхода ее из зоны вторичного охлаждения: R = 30-40а, где а — толщина заготовки.

Качество получаемого на машине непрерывного слитка зависит от жидкотекучести металла, его пластичности при переходе из жидкого состояния в твердое, от степени нагрева (температуры), скорости разливки (вытягивания), вторичного окисления и охлаждения, а также от высоты кристаллизатора. Жидкотекучесть стали и сплавов связана с чистотой металла от неметаллических включений, степенью раскисленности и величиной температурного перегрева над точкой плавления. При повышенной интенсивности охлаждения непрерывный слиток испытывает большие напряжения усадочного характера, сопровождающиеся образованием горячих трещин, если металл имеет пониженную пластичность при кристаллизации. На это свойство оказывает влияние содержание в стали ликвирующих элементов (сера, фосфор, углерод), чистота границ образующихся кристаллов (зерен), теплопроводность и др. Так, сталь с содержанием углерода 0,12-0,30% склонна к усадке и образованию горячих трещин на литой заготовке.

Содержание серы в стали для разливки на машине непрерывного литья заготовок не должно превышать 0,030%.

Уменьшения трещин достигают применением кристаллизаторов с внутренней волнистой поверхностью, снижением содержания ликвирующих элементов до минимального уровня, равномерным вторичным охлаждением и соблюдением установленного режима разливки. Между температурой и скоростью разливки существует определенная связь, поэтому для каждой группы марок стали и сплавов устанавливают необходимую температуру начала разливки и минимальный перегрев над температурой ликвидуса.

2.7. Непрерывная разливка стали

Непрерывная разливка стали для отливки блюмовых и слябовых заготовок характеризуется следующими технико-экономическими преимуществами по сравнению с производством заготовок из слитков:

1) значительно сокращается расход металла на тонну готовой продукции (с 12-25 до 3-5%) в результате уменьшения отходов донной и головной частей слитков;

2) улучшаются условия труда в разливочном пролете, поскольку отпадает выполнение тяжелых работ по подготовке изложниц к разливке, раздеванию слитков и другое;

3) при непрерывной разливке стали уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты в связи с отсутствием надобности в обжимных станах;

4) механизация и автоматизация процесса на машине непрерывного литья заготовок обеспечивает постоянство условий производства и повышение производительности труда примерно на 20-25% по сравнению с цехами, где сталь разливают в слитки.

Основными условиями осуществления нормального процесса непрерывной разливки являются:

Нужна помощь в написании отчета?

Подробнее

1) выплавка и внепечная обработка стали в соответствии с требованиями соответствующих технологических инструкций и распоряжений;

2) своевременная подача металла для разливки;

3) тщательная подготовка к приему плавки сталеразливочных и промежуточных ковшей;

4) подготовка и проверка всех узлов, механизмов и контрольно-измерительных приборов перед разливкой;

5) выполнение в процессе разливки требований технологической инструкции, производственно-технических инструкций и инструкций по технике безопасности.

Непрерывная разливка стали состоит в том, что жидкий металл непосредственно из ковша или через промежуточное устройство непрерывно заливается в верхнюю часть водоохлаждаемого кристаллизатора, в который предварительно вводят затравку того же поперечного сечения, что и слиток. Верхний торец затравки служит дном для первых порций металла. По мере затвердевания отливаемая заготовка с помощью тянущих механизмов вытягивается вниз.

Ковш с металлом на сталевозе поступает от одной из двух дуговых электросталеплавильных печей в пролет Г-Д, в котором разливочный кран грузоподъемностью 180+ 63/20 т транспортирует его к одному из двух установок печь — ковш. После обработки металла на ней ковш с металлом транспортируется и устанавливается разливочным краном на подъемно — поворотный стенд слябовой машины непрерывного литья заготовок №2, на которой осуществляется навешивание гидроцилиндра для управления шиберным затвором.

Поворотный стенд поворачивает сталеразливочный ковш на 180° и устанавливает его над промежуточным ковшом в позицию разливки. Промежуточный ковш емкостью 25 т является промежуточной емкостью между сталеразливочным ковшом и кристаллизатором машины непрерывного литья заготовок. Он позволяет проводить разливку с регулируемой скоростью подачи металла в кристаллизатор и осуществить замену сталеразливочного ковша при разливке металла способом «плавка на плавку». Разливка металла ведется через погружную трубу манипулятора и под защитой шлакообразующей смеси. В течение всей разливки в погружную трубу подают инертный газ.

Основные технические характеристики МНЛЗ № 1,2 приведены в таблице 6.

На МНЛЗ №2 поддержание уровня металла в кристаллизаторе и поддержка режима вторичного охлаждения сляба производится автоматически, в зависимости от скорости разливки, температуры металла и марки разливаемой стали. На машине газовой резки осуществляется резка сляба на длины не менее 3,9 метров. Для получения слябов длиной 1,3 ÷ 2,6 м производится их вторичная резка в хвостовой части МНЛЗ №2.

В таблице 5 представлены основные характеристики МНЛЗ №1 и 2 SMS Demag.

Таблица 5 — Основные характеристики МНЛЗ №1,2 SMS Demag

Наименование	МНЛЗ №1	МНЛЗ №2
Назначение	Производство литых блюмов, круглой заготовки	Производство литых слябов
Количество ручьев, шт	4	—
Вид установки	Радиальная	—
Радиус криволинейный, м	R1=12,0; R2=13,8; R3=19,2; R4=37,0	—
Количество пунктов выпрямления заготовки	4	—
Расстояние между ручьями, мм	1 700	—
Разливаемые форматы и скорость разливки, м/мин :
− d 430мм	макс. 0,5	—
− d 540мм	макс. 0,35	—
− d 600мм	макс. 0,25	—
− 330 х 470 мм	макс. 0,6	—
− скорость разливки	макс. 2,0	—
− ввод затравки	4,0	—
Поворотный стенд	Приемка ковша с двумя несущими рычагами и устройством взвешивания	—
Регулирование с помощью стопоров	Гидравлическое	—
Кристаллизатор:
− вид кристаллизатора	Трубчатый, с 3 обоймами нижних роликов и 4 уровнями струйного охлаждения	—
− длина кристаллизатора, мм	750	—
− измерение уровня металла в кристаллизаторе	Радиоактивный (С060)	—
− механизм качания кристаллизатора	Резонансный с гидравлическим приводом	—
− амплитуда движения кристаллизатора, мм	+/-1,0 — +/-6,0	—
− частота движения, шагов/мин	20-300 (в зависимости от амплитуды качания кристаллизатора)	—
− электромагнитная система перемешивания	Ротационная мешалка кристаллизатора (1 мешалка для всех форматов)	—
Количество тянуще-правильных машин, ручей	5	—
Тянуще — правильная машина	Рама станины	—
Гидронажимное устройство	Гидравлическая настройка давления, затравка/отливаемая заготовка	—
Охлаждение кристаллизатора	Закрытый водяной контур	—
Охлаждение машины	Закрытые и открытые водяные контуры	—
Система затравки	Цепная затравка через тянущеправильное устройство	—
Рез слитка	Машина газовой резки/ручей	—
Измерение длины ручья	Измерит ролик/ручей	—
Рольганг машины газовой резки	Перемещаемые ролики	—
Клеймение блюмов	Клеймовочная машина	—
Транспортировка блюмов	По рольгангу для уборки. поперечный шлеппер и сборная решетка	—
Проектная мощность, тыс. т/год	круглая товарная заготовка — 300 литые блюмы — 700	800
Тип машины	—	Вертикальная с изгибом слитка (6 точек изгиба и 4 точки правки)
Вес плавки, т	—	120
Количество ручьев	—	1
Радиусы изгиба, м	—	R1=60 — R6=11
Радиусы выпрямления, м	—	R1=10,5 — R10=33
Металлургическая длина, м	—	30,305
Количество секций на ручей (включая секцию «0»)	—	17
Кристаллизатор	—	Прямой кристаллизатор, длина 900 мм
Скорость машины, м/мин	—	0,25-2,0
Макс скорость разливки, м/мин	—	макс 1,6
Скорость ввода затравки, м/мин	—	ок. 4,0
Подготовительное время, мин	—	55
Ширина слябов, мм	—	1 200
Толщина слябов, мм	—	190-270
Длина слябов, мм: — первичные слябы — вторичные слябы	— —	3900-5 200 1300-2 600
Высота пола цеха	—	—
Высота верхней кромки рольганга, мм	—	800
Высота разливочной площадки, м	—	+ 12,700
− толщина сляба 190мм	—	1,25-1,6
− толщина сляба 270мм	—	0,9-1,1

Заключение

Доменный процесс определяется тепловыми, химическими, газодинамическими, механическими явлениями, протекающими в печи. Доменная печь как объект управления очень сложна, очень сложно изучить все параметры доменной печи как объекта управления, поэтом управление доменными процессами осуществляется исходя из многолетнего опыта специалистов доменного производства. В комплексе управлений технологическими процессами можно выделить следующие подсистемы: шихтовки и шихтоподачи, теплового режима, распределения газового потока, хода доменной печи. Подсистема управления шихтовки и шихтоподачи решает следующие основные задачи: расчёт шихты для доменной плавки из данных материалов, управление набором, взвешиванием и доставкой материала на колошник, управление загрузкой материалов в доменную печь.

Электросталеплавильный цех, обеспечивает непрерывно литыми заготовками листопрокатный цех № 1, а также заготовками-слитками (в изложницы) сортопрокатный цех комбината.

Нужна помощь в написании отчета?

Заказать отчет

Основной технологический маршрут изготовления продукции: подготовка шихты -> расплавление в дуговых сталеплавильных печах -> внепечная обработка стали (доводка до заданного марочного состава примесных и легирующих компонентов) на установках печь-ковш -> разливка стали и порезка на слябы по основному маршруту в машинах непрерывного литья заготовок либо разливка в изложницы. По характеру производство является серийным.

Список использованных источников

Авдеев В.А., Друян В.М., Кудрин Б.И. Основы проектирования металлургических цехов. — Справочник. М.: Интермет-Инжиниринг, 2002
Краткий справочник металлурга. Часть 1. — М.: Промсырьеимпорт, 1970
Кривандин В.А., Марков Б.Л. «Металлургические печи»
Металлургия чугуна / Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиерев А.Н. и др — М.: Металлургия, 1989
Отчеты по заводским научно-исследовательским работам
Поволоцкий Д.Я., В.А. Кудрин и др. «Внепечная обработка стали». М.: МИСиС, 1995
Полтавец В.В. Доменное производство. — М.: Металлургия, 1972
Технологическая инструкция по производству чугуна. ТИ-13657842-Д-01-2006
Технологические инструкции по выплавки стали в ДСП
Технологическая инструкция «Разливка стали на слябовой машине непрерывного литья заготовок»
Технологическая инструкция «Разливка стали на 4-ручьевой машин непрерывного литья заготовок круглого и прямоугольного сечения»
Технологическая инструкция «Разливка стали в изложницы»
Целиков А.И., Полухин П.И., Зюзин В.И. и др. «Машины и агрегаты металлургических заводов». М.: Металлургия, 1978

Предыдущий пример

Следующий пример