История ОАО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат»
ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Аннотация
Ласкин А.А. Проект реконструкции кислородно-конвертерного цеха №1 ОАО «Евраз ЗСМК» с целью улучшения качества металлопродукции. Дипломный проект по специальности «Металлургия черных металлов» специализации «Металлургия стали» (110102). Новокузнецк, 2013. - страниц 175, таблиц 29, иллюстраций 32, источников 31, чертежей 8
Целью реконструкции кислородно-конвертерного цеха №1 (ККЦ-№1) ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» является повышение качества выплавляемой стали. Проектом реконструкции предусматривается внедрение комплекса мероприятий по совершенствованию технологии внепечной обработки и разливки стали: установка трайб-аппаратов для ввода порошковой проволоки на установках доводки металла (УДМ), установка системы для отсечки шлака, замена футеровки в шлаковом поясе . Капитальные затраты потребуются при установке трайб-аппаратов и системы отсечки шлака.
Исполнитель: А.А. Ласкин
Annotation
Laskin A.A. The project of reconstruction of oxygen and converter shop № 1 of JSC ZSMK Evraz for the purpose of improvement of quality of steel products. The degree project in "Metallurgy of ferrous metals" specializations "Steel metallurgy" (110102). Novokuznetsk, 2013. - pages 175, tables 29, illustrations 32, sources 31, drawings 8.
The purpose of reconstruction of oxygen and converter shop № 1 (KKTs-№1) of JSC «ZSMK EVRAZ» is improvement of quality of melted steel. The project of reconstruction provides introduction of a complex of actions for improvement of technology of extra oven processing and steel pouring: installation of trayb-devices for input of a powder wire on the installations of operational development of metal (IODM), system installation for a slag cut-off, lining replacement in a slag belt. Capital expenditure be required at installation of trayb-devices and systems of a cut-off of slag.
Executor: A.A.Laskin
Содержание
Введение…………………………………………………………………..……….11
1 Общая часть…………………………………………………………………….12
1.1 История ОАО «ЕВРАЗ Объединенный Западно–Сибирский
металлургический комбинат»……….………………………………………………….12
1.2 Краткая характеристика сырьевой базы комбината……………...........17
1.3 Сортамент выплавляемых сталей………………………………………..18
1.4 Краткая характеристика основных цехов завода………..……...…...…..19
1.4.1 Коксохимическое производство……………………………….…….19
1.4.2 Агломерационное производство…………………….……………….20
1.4.3 Доменный цех……………………………………………………….…21
1.4.4 Сталеплавильное производство……………………………………..23
1.4.4.1 Конвертерный цех № 1………………………………………..…24
1.4.4.2 Конвертерный цех № 2……………………………………….…..28
1.4.5 Прокатное производство………………………………………………31
1.4.5.1 Обжимной цех……………………………………………….....…31
1.4.5.2 Сортопрокатный цех……………………………………………...32
1.5 Баланс металла по заводу…………………………………………………34
1.6 Краткое описание технологического процесса выплавки стали……...35
1.7 Расчет шихты. Материальный баланс плавки…………………………...37
1.7.1 Исходные данные……………………………………………………...37
1.7.2 Расчёт расхода дополнительного топлива………………………...38
1.7.3 Определение среднего состава металлошихты и количества примесей, окисляющихся по ходу продувки……………………….………………...40
1.7.4 Предварительное определение количества и состава шлака в конце продувки………………………………………………………………………………….40
1.7.5 Уточнение количества и состава конечного шлака………...……...41
1.7.6 Материальный баланс плавки………………………………………..43
1.7.7 Тепловой баланс рабочего пространства сталеплавильного агрегата…………………………………….……………………..................................…43
2 Проект агрегата………………………………………………………………….44
2.1 Основные положения кислородного конвертера ……………….……...44
2.2 Расчет параметров кислородной фурмы………………………………..47
2.3 Футеровка сталеразливочного ковша…………………………….……..49
2.4 Аппарат для подачи порошковой проволоки………………………….…53
2.5 Система отсечки шлака ……………………………………………………56
3 Проект цеха……………………………………………………….......................60
3.1 Определение годовой производительности цеха ………………………..60
3.2 Выбор типа и определение количества необходимого
оборудования в цехе……………………………………………………………………..62
3.2.1 Главное здание цеха…………………………………………………...63
3.2.1.1 Загрузочный пролет………………………………………..……..63
3.2.1.2 Конвертерный пролет…………………………………………….64
3.2.2 Миксерное отделение………………………………………………….67
3.2.3 Отделение магнитных материалов…………………………………...68
3.2.4 Приемное устройство и тракт подачи сыпучих материалов в конвертерное отделение……………………………………………………………..…69
3.2.5 Дымососное отделение………………………………………………..69
3.2.6 Шлаковой двор………………………………………………………...70
3.3 Схема технологических потоков…………………………………….…….70
4 Специальная часть. Исследование особенностей технологии производства стали в конвертерах с пониженным расходом чугуна……………………………….73
4.1 Энергоемкость основных сырьевых материалов металлургического производства и энергоносителей……………………………………………………..74
4.2 Тепловой баланс кислородно-конвертерной плавки…………………..77
4.2.1 Основные способы улучшения теплового баланса кислородно-конвертерного процесса ………………………………………………………………80
4.3 Возможности увеличения расхода лома в шихте кислородных конвертеров ……………………………………………………………………………..83
4.3.1 Методы увеличения доли лома в шихте кислородных конвертеров……………………………………………………………………………..83
4.3.2 Изменение химического состава чугуна……………………………..84
4.3.3 Использование химических теплоносителей………………………...85
4.3.4 Дожигание монооксида углерода в конвертере…………………..87
4.3.5 Использование твердого топлива…………………………………..92
4.3.6 Использование газообразного и жидкого топлива…………………95
4.3.7 Повышение температуры жидкого чугуна …………………………96
4.4 Особенности различных вариантов процесса увеличении доли лома……………………………………………………………………………………….98
4.5 Конвертерная плавка с вводом нейтрального газа снизу и кислорода сверху при повышенном расходе лома……………………………………………….104
4.6 Подогрев металлолома для кислородых конвертеров………………….106
4.6.1 Подогрев металлолома перед заливкой чугуна………………….…109
4.6.2 Прогрев лома перед загрузкой в конвертер………………………...113
4.6.3 Перспективы разных методов подогрева маталлолома……………118
5 Экономическая часть……………………………………………………….….121
5.1. Расчет производственной программы цеха …………….…………….121
5.2. Расчет инвестиций на реализацию предлагаемых мероприятий…… 122
5.2.1 Расчет инвестиций в основные фонды……………………………..122
5.2.2 Расчет инвестиций в оборотные средства…………………………..123
5.3 Финансирование инвестиций…………………………………………….124
5.4 Расчет показателей эффективности использования основных средств…………………………………………………………………………………..124
5.5 Расчета производительности труда основных производственных рабочих………………………………………………………………………………….126
5.6 Расчет себестоимости одной тонны продукции………………………..126
5.7 Расчет показателей эффективности инвестиций…………………………..128
6 Управление качеством………………………………………………….……..132
6.1 Организация патентно-лицензионной, изобретательской и рационализаторских работ …………………………………………………………..132
6.1.1 Процесс оформления рационализаторского предложения…….…..134
6.1.2 Ответственность ……………………………………………………..136
6.2 Качество используемых материалов (металлический лом)…..…..…....138
7 Автоматизация……………………………………………………….………...142
8 Безопасность и экологичность проекта……………………………………....146
8.1 Безопасность проекта…………………………………………….……….146
8.1.1 Анализ условий труда в ККЦ №1……………………………….…..146
8.1.2 Мероприятия по безопасности труда………………………………152
8.1.2.1 Безопасность при скачивании шлака…………………………..157
8.1.3 Мероприятия по производственной санитарии ……………………158
8.1.4 Пожарная безопасность…………………………………………..…162
8.2 Экологичность проекта…………………………………………........…..164
8.2.1 Природоохранная политика предприятия…………………………..167
Заключение…………………………………………………………………….…168
Список использованных источников……………………………………...…....169
Приложение А.…………………………………………………………………...172
Приложение Б.…………………………………………………………………...173
Приложение В.…………………………………………………………………...174
Введение
В основных направлениях экономического и социального развития в черной металлургии предусмотрено обеспечение прироста производства стального проката без роста выплавки чугуна при снижении его расхода, а также дальнейшее расширение производства конвертерной стали. Планируемое улучшение структуры сталеплавильного производства, наращивание мощностей конвертерного производства, характеризующегося более высоким удельным расходом жидкого чугуна на получение стали, делает особенно актуальными проблемы экономии чугуна и снижения его расхода путем улучшения тепловой работы конвертеров, замены его в шихте металлоломом.
Комплексное применение методов понижения доли чугуна и увеличения доли металлического лома в шихте конвертеров основан на предварительном подогреве лома перед заливкой чугуна.
Увеличение расхода лома в конвертерном производстве стали приобретает все большее значение как в нашей стране, так и во многих индустриально развитых странах, в связи с ростом металлофонда, выводом из эксплуатации мартеновских печей и возможностью использования амортизационного лома.
Целью настоящего дипломного проекта является реконструкция ККЦ №1 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» с целью повышения качества выплавляемой металлопродукции.
Общая часть
Доменный цех
Доменный цех ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» является одним из крупнейших в России. Всего в составе три печи: одна – объемом 2000 м3, две 3000 м3. Общий полезный объем доменный печей по цеху – 8000 м3 (данные представлены в таблице 1).
В составе доменного цеха имеются:
– четыре разливочные машины конструкции ИЗТМ с оборотным циклом водоснабжения;
– депо ремонта чугуновозных ковшей;
– отделение приготовления огнеупорных масс;
– два склада холодного чугуна емкостью 900 т;
– шлаковый отвал;
– два приемных устройства для разгрузки сырья.
Таблица 1 – Характеристика доменных печей
| Характеристика печей | Объем печи, м3 | |
| 2000 | 3000 | |
| Диаметр горна, мм | ||
| Диаметр распара, мм | ||
| Диаметр колошника, мм | ||
| Полезная высота печи, мм | ||
| Число фурм на одной печи | ||
| Количество воздухонагревателей на одной печи | ||
| Поверхность нагрева одного воздухонагревателя, м2 |
Доменная печь №1 объемом 3000 м3 (реконструкция с увеличением полезного объема выполнена в 1976 г.) имеет три летки для чугуна, одну летку для шлака и двадцать восемь воздушных фурм. Количество выпусков чугуна при максимальной производительности доменной печи 16–18 в сутки.
Проект доменной печи №2 объемом 2000 м3 с двумя чугунными летками разработана Сибгипромезом.
В состав доменной печи входят следующие объекты:
– собственно доменная печь;
– литейный двор и поддоменник;
– грузопассажирский лифт;
– блок воздухонагревателей;
– здание колошникового подъемника;
– колошниковый наклонный мост;
– пылеуловитель с газопроводом грязного газа;
– здание пункта управления печью;
– сооружение комплекса шихтоподачи.
Доменная печь №2 имеет двадцать четыре воздушные фурмы. Верхний шлак не отрабатывается, при максимальной производительности количество выпусков чугуна на печи 14–15 в сутки.
Доменная печь №3 с полезным объемом 3000 м3 имеет три чугунные летки, двадцать восемь воздушных фурм, верхний шлак не отрабатывается, количество выпусков чугуна 16–18 в сутки.
Кожух печи рассчитан на внутреннее рабочее давление газовой среды у фурм в 4,2 атмосфер (атм), на колошнике до 2,5 атм и давление при взрыве на колошнике 6 атм.
Разливка чугуна и шлака на доменной печи механизирована, установлены желоба «ванного» типа. Для передвижения ковшей установлены электротолкатели.
Весь выплавляемый передельный чугун отправляется в конвертерные цехи № 1 и № 2 в ковшах емкостью 140 т и 420 т – миксерного типа.
Шлак в ковшах 16,5 м3 отправляются на шлакопереработку (гран–шлак, щебень). Передельный чугун выплавляется согласно техническим условиям для переработки в кислородных конвертерах.
Конвертерный цех № 1
Кислородно–конвертерный цех № 1 предназначен для производства стали в слитках и является неотъемлемой частью в технологической цепи металлургического предприятия.
Конвертерный цех №1 включает в себя:
– конвертерное отделение;
– разливочное отделение с участком ремонта стальковшей;
– миксерное отделение;
– приемное устройство подачи сыпучих материалов;
– отделение магнитных материалов (шихтовый двор);
– шлаковый двор;
– дымососное отделение;
– участок по производству теплоизолирующей засыпки;
– административно–бытовой корпус.
Главное здание цеха многопролетное, состоящее из конвертерного отделения, отделения разливки стали, участка ремонта стальковшей, участка ферросплавов.
Конвертерное отделение (многопролетное, шириной 69м, длиной 216м и высотой 53м) предназначено для размещения 3 конвертеров, технологического оборудования, сооружений, необходимых для подачи сыпучих материалов в конвертер, кислорода, отвода и охлаждения конвертерных газов, а также связанных с их эксплуатацией различных вспомогательных устройств и механизмов, в том числе: энергопролет, загрузочный пролет, конвертерный пролет с отделением прокаливания ферросплавов. На нулевой отметке энергопролета размещены машинные залы №№1–4, на отметке +8,18 энергопролета размещены подсобные помещения – помещения ремонтных служб, инструментальная. Между отметками +11,4 до +13,7 расположен кабельный полуэтаж с автоматической системой пожаротушения. На отметке +13,7 расположены главные пульты управления конвертерами и котлами–утилизаторами.
Для обслуживания конвертеров пролет перекрыт рабочей площадкой на отметке +8.18 м на которой расположен железнодорожный путь для подачи жидкого чугуна и железнодорожный путь для подачи металлолома. По высоте здания конвертерного отделения имеется ряд вспомогательных площадок, предназначенных для обслуживания газоотводящего тракта, тракта сыпучих материалов, машины для подачи кислорода в конвертер. На рабочей площадке по оси конвертеров расположены машины для торкретирования футеровки конвертера, посты управления торкретмашинами, вспомогательные пульты управления конвертерами, сталевозами при сливе металла, шлаковозами при сливе шлака, а также переносные площадки для проведения горячих ремонтов футеровки конвертеров и сталевыпускных отверстий. Под рабочей площадкой на отметке ±0.0м размещены пути сталевозов–шлаковозов, насосные станции, маслостанции централизованной смазки привода конвертера, участок ремонта кислородных (продувочных) фурм и мастерские электротехнического персонала.
Машины для подачи кислорода в конвертер 2-х стендовые и обеспечивают перемещение кислородных фурм в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Приводы машин расположены на отметке +37 м, что позволяет при необходимости работать одним или другим стендом. В стендах на каретках устанавливается по фурме диаметром 219 мм, имеющие автономное подключение воды и кислорода металлорукавами.
Над каждым конвертером расположен газоотводящий тракт, который включает в себя комплекс сооружений, обеспечивающих улавливание, отвод, охлаждение и очистку конвертерных газов, выработку насыщенного пара давлением 35 кг/см2 в количестве 250 т/час. Газоотводящий тракт работает по системе полного дожигания газов, выделяющихся из конвертера в процессе продувки плавки кислородом. Физическое тепло конвертерных газов используется для выработки насыщенного пара. Очищенный до санитарных норм и охлажденный до температуры 600 ˚С конвертерный газ выбрасывается в атмосферу.
Участок разливки стали предназначен для разливки стали из сталеразливочного ковша в изложницы через шиберный затвор сверху.
Производительность участка определяется производительностью конвертеров.
Участок расположен в главном здании конвертерного цеха в рядах колонн А–Б–В и осях 1–19.
В состав участка разливки стали входят два разливочных пролёта (1–ый пролёт в рядах колонн Б–В в осях 1–19, 2–ой пролёт в рядах колонн А–Б в осях 1–19) и участок ремонта футеровки сталеразливочных ковшей (в рядах колонн В–Г, осях 15–19).
В первом разливочном пролете находятся:
Две разливочные площадки (№ 1 и № 4) с возможностью разливки по одному составу с изложницами на каждой; три разливочных крана (№№5, 6, 24, грузоподъемностью 200/50/16 т), оборудованные тензовесами фирмы «Метрипонд» для взвешивания ковшей с жидким металлом и разливки стали с минимальными потерями в виде недоливков. Разливочную площадку № 1 обслуживает разливочный кран №5, разливочную площадку № 4 – кран № 24, между этими кранами работает кран № 6 для подготовки сталеразливочных ковшей под плавку и постановку их на сталевозы.
Самоходные сталевозы №№ 1, 2, 3, предназначенные для транспортировки сталеразливочных ковшей с жидким металлом после слива плавки из конвертеров на установки внепечной обработки стали и далее в разливочные пролеты № 1 и № 2.
Передаточные тележки: сталеразливочных ковшей и бункеров с ферросплавами для установок внепечной обработки стали.
Стенды сборки сталеразливочных ковшей под плавку с манипуляторами для установки шиберных затворов на ковш – 3 шт.
Стенды для сталеразливочных ковшей – 3 шт.; стенды для шлаковых чаш – 2 шт.
Два стенда сушила №2 для сушки огнеупорной футеровки сталеразливочных ковшей по одной газовоздушной горелки на каждом.
Защитный экран обработки стакана сталеразливочного ковша кислородом после разливки металла.
Телескопическое устройство для кладки футеровки конвертера.
Домкратное устройство, для установки днища после перефутеровки конвертера.
Мастерская для сборки шиберных затворов.
Во втором разливочном пролете находятся:
Разливочные площадки № 2 и № 3 с двумя постановочными местами для составов с изложницами на каждой площадке и возможностью одновременной разливки в два состава.
Два сушила (№№ 3, 4) с тремя стендами для сушки огнеупорной футеровки сталеразливочных ковшей и тремя газовоздушными горелками.
Резервный стенд для сборки сталеразливочных ковшей под плавку с манипулятором для установки шиберного затвора на ковш – 1 шт.
Стенды для сталеразливочных ковшей – 5 шт.; стенды для шлаковых чаш – 3 шт.
По одному защитному экрану для обработки кислородом ковшей после разливки плавки у каждой из разливочных площадок №№2, 3.
Разливочные краны №№ 7, 8, 25 грузоподъемностью 200/50/16 т и кран №22 – 200/50т, оборудованные тензовесами фирмы «Метрипонд».
Стенды для установки шлаковых чаш – 3 шт.
Шлаковые чаши в пролеты подаются по железнодорожным путям № 40 и № 80. В шлаковые чаши кантуется жидкий шлак после разливки металла из сталеразливочного ковша.
Для обработки стали в ковше инертными газами, доводки металла в ковше по темпертуре, химическому составу, окисленности по ряду «Б» с выходами в первый и второй разливочные пролеты, над путями сталевозов построены установки внепечной обработки стали (УВОС). Внедрение технологии обработке металла на УВОС позволило:
Усреднить температуру металла в ковше перед разливкой;
Корректировать металл в ковше по химическому составу и окисленности, рафинировать металл инертным газом.
Каждая установка оборудована пультом управления, с которого производится управление самоходным сталевозом, фурмами для продувки металла в ковше инертными газами, запорной арматурой подачи инертного газа. На пульту установлены приборы КИПиА для контроля за технологическими параметрами. УВОС имеет манипулятор для замера температуры стали в ковше, замера окисленности металла, отбора ковшевой пробы металла для экспресс-анализа. Корректировка стали по температуре производится присадкой в ковш с металлом извести, доломита под конвертером или вводом в металл разливочным краном металлической штанги квадрата 100 мм или квадрата 150 мм.
К началу выпуска металла из конвертера на разливочной площадке должен находиться состав с изложницами. Состояние изложниц контролируются разливщиком стали и контроллером ОТК с площадки расположенной на специальной передвижной тележке, которая перемещается над изложницами. Управление тележкой для осмотра изложниц производится разливщиком стали как с площадки тележки так и с разливочной площадки. При необходимости эта тележка используется и для очистки изложниц от мусора специальным пылесосом.
Конвертерный цех № 2
Площадка цеха расположена на северо-восточной окраине заводской территории, которая в свою очередь находится в 20 километрах северо–восточнее г. Новокузнецка на правом правобережье реки Томи. На территории строительства в прошлом было Костино болото. На всей территории строительства снят верхний слой торфа и заменен суглинистым грунтом (планомерно возведенная насыпь). Климат района – резко континентальный. Расчетная температуры – 37 градусов. Снеговой покров держится 6 месяцев, средняя его мощность 500 миллиметров. Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием двух водоносных горизонтов. По данным химанализа воды этих горизонтов не являются агрессивными по отношению к бетону разных марок. Сообщение с городом обеспечивается по асфальтированной магистральной автодороге с мостовым переходом через реку Томь, а также по электрифицированной однопутной железной дороге.
Площадка цеха ограничена с западной стороны действующим конвертерным цехом №1 и цехом подготовки составов, с северной стороны площадкой аглодоменного производства, с южной стороны – действующим блоком ремонтно-вспомогательных цехов.
В состав комплекса входят: объекты конвертерного цеха №2, цеха подготовки составов, известкового цеха, кислородная станция №1 и ПВС. Существенное развитие получают все хозяйства завода: газовое, теплосиловое, электрическое, железнодорожное, связи, водоснабжение и другие.
1) Объекты конвертерного цеха №2 (основного производственного назначения):
Конвертерное отделение с двумя конверторами №4 и 5, емкостью 350 тонн каждый, с двумя котлами–утилизаторами ОКГ–250–2, с трехступенчатой газоочисткой мокрого типа, системой отвода продуктов горения «без дожигания СО» в газоотводящем тракте.
Двухпролетное отделение разливки стали с четырьмя разливочными площадками.
Дымососное отделение с двумя нагнетателями типа 7500–130–1 для отсоса дымовых газов производительностью 30000 м3/ч и дожигающими устройствами.
Отделение перелива чугуна, предназначенное для приема чугуновозов миксерного типа, слива чугуна в чугуновозные ковши.
Приемное устройство и тракт подачи сыпучих материалов длиной около 500м.
Отделение подготовки лома (первая очередь) с закромами, вмещающими 7500 тонн скрапа, с эстакадой подачи совков с ломом в конвертерное отделение.
Шлаковое отделение, состоящее из двух шлаковых полей и участка кантования твердого шлака.
2) Объекты подсобного производственного и обслуживающего назначения:
Расширение цеха подготовки составов, в том числе:
а) двор изложниц №2;
б) отделение раздевания слитков №2;
в) отделение гидроочистки изложниц №2;
г) отделение смазки изложниц №2.
Отделение ремонта футеровки ковшей миксерного типа (первая очередь).
Расширение известкового цеха за счет строительства двухшахтных печей №9 и 10.
Кустовая лаборатория №2.
Расширение АТС.
Административно–бытовой корпус (АБК).
Пешеходная галерея от АБК до конвертерного и разливочного отделений.
Провешенный металлолом в конвертерное отделение подается на скраповозе в совках емкостью 50 м3 и с помощью завалочной машины заваливается в конвертер. После завалки на лом через течки сыпучих отдается 50–60 % расчетной извести на плавку и конвертер поворачивается в положение под заливку чугуна (в осенне-зимний период и при необходимости экономии чугуна используется технология подогрева металлолома в конвертере, в этом случае после отдачи извести в конвертер отдается 3–5 тонн угля, конвертер поворачивается, фурма опускается, подается кислород и производится подогрев лома в течение 3–10 мин). Чугун по весу, заданному машинистом дистрибутора, подается в конвертерное отделение в заливочном ковше на самоходном чугуновозе, поднимается заливочным краном и по команде сталевара заливается в конвертер. После заливки чугуна конвертер ставится вертикально, машинист дистрибутора опускает фурму и открывает кислород. Продувка длится 18–22 мин с интенсивностью 600–1100 м3/мин, за это время отдаются остальные 40–50 % извести и при необходимости руда, агломерат, доломит и т.д. Во время продувки подручный сталевара подвозит автопогрузчиком с участка подготовки ферросплавов необходимое количество провешенных ферросплавов согласно заданной марки и размещает их в совке. По окончании продувки плавки осуществляется повалка конвертера, во время которой сталевар конвертера с подручным производит скачивание шлака в чашу на шлаковозе, отбирает пробу металла и шлака и производит замер температуры. При соответствии температуры и хим.анализа металла заданной марки стали производится слив и раскисление стали. Слив металла из конвертера в ковш, установленный на сталевозе, осуществляет машинист дистрибутора по команде мастера. Во время слива мастер со сталеваром раскисляет и доводит металл по химическому составу согласно ГОСТу или ТУ путем отдачи ферросплавов, науглероживателя из совка через течку в ковш. После слива плавка на сталевозе выдается в разливочный пролет, остатки шлака частично сливаются в чаши. На остаточный шлак отдается известь (флюс или обоженный доломит) и наводится шлаковый гарнисаж. Конвертер после осмотра футеровки мастером и сталеваром отдается под следующую плавку. Средний цикл плавки 45–50 мин.
Прокатное производство
Обжимной цех
Развитие прокатного производства на комбинате характеризуется последовательным наращиванием объемов проката до 5 млн. тонн в год, увеличением выпуска экономичных видов продукции.
В состав обжимного цеха входят: блюминг «1300», непрерывно–заготовочный стан 850 / 750 / 500 , отделение нагревательных колодцев, склад полупродукта, помещение для подачи и хранения коксика и уборки шлака.
Проектная мощность блюминга по всюду составляет 6,0 млн т/год Производственная мощность 6300 тыс т.
Посад слитков в колодце и нагрев их производится по схемам и в соответствии с разработанными нормами температуры и времени.
Прокатанные на стане блюмы и станы сечением 350х350 мм и 140 –160х580¸720 мм при необходимости подвергаются зачистке в горячем состоянии на спаренной машине огневой зачистке, установленной в технологическом потоке за блюмингом.
Обрезка концов раскатом производится на ножницах с усилием резания 1250 т и в соответствии с разработанными нормами обрези. Порезка полупродукта на мерные длины производится согласно заказам по действующим ГОСТам и ТУ.
Непрерывно–заготовочный стан 850 / 750 / 500 введен в эксплуатацию в 1970 г, фирма – изготовитель оборудования «Шкода» ЧССР Проектная мощность – 4900 тыс. т / г
Основным сортаментом стана являются заготовки квадратного и прямоугольного сечения 80х80 мм, 150х150 мм, 150х200 мм и 165х200 мм.
Блюмы, прокатанные на стане «1300», после обрези на ножницах 1250 т транспортируются по рольгангу к непрерывно-заготовочному стану.
Полученный раскат сечением 150х150 мм, 150х200 мм, 165х200 мм транспортируется 400–т летучим ножницам для обрези передних концов и задних концов и порезки на мерные длины. После порезки и клеймения заготовки собираются в пакеты и передаются на холодильник.
Основная часть продукции передается для дальнейшего передела в мелкосортном и среднесортном цехах, а часть продукции отправляется на сторону в виде товарной заготовки.
Сортопрокатный цех
Включает в себя три стана: проволочный, мелкосортные станы 250–1, 250-2.
Мелкосортный стан 250–1:
– проектная мощность – 630 усл. тыс т.;
– производственная мощность – 820 усл. тыс т.;
– тип стана – непрерывный двухниточный.
Стан предназначен для проката заготовки сечением 80 х 80 мм длиной 10500 –11800 мм на мелкий и средний сорт. Сталь угловая равнобокая 20 х 20 х 4 мм, 25 х 25 х 3 мм, 25 х 25 х 4 мм, 32 х 32 х 3 мм, 32 х 32 х 4 мм, 36 х 36 х 4 мм, 40 х 40 х 4 мм, сталь круглого и периодического сечения 12–14 мм.
Установленная мощность главных приводов стана –12,0 тыс кВт.
Максимальная скорость прокатки в чистовой клети – 20 м/с
Часовая производительность стана, в зависимости от сортамента от 64 до 138т.
Продолжительность работы стана составляет 7400 ч/г.
Мелкосортный стан 250 – 2:
– проектная мощность –1300 усл. тыс т;
– производственная мощность –1350 усл. тыс т;
– тип стана – непрерывный двухниточный.
Стан предназначен для прокатки мелкого и среднего сорта сечением 80 х 80 мм, длиной 10500 – 11800 мм следующего сортамента: 16–30 мм, №16–28.
Мелкосортный стан 250–2 имеет в своем составе технологическое оборудование, в основном, аналогичное оборудованию первого стана и специализируется по сортаменту на выпуск более крупных профилей.
Часовая производительность стана, в зависимости от сортамента составляет от 150 до 190 т.
Проволочный стан 250:
– проектная мощность – 800 усл. тыс т;
– производственная мощность –1000 усл. тыс т;
– тип стана – непрерывный четырехниточный.
Стан предназначен для прокатки круглой стали 6 – 10 мм, из заготовки квадратного сечения размером 80 х 80 мм, длиной 10500 – 11500 мм.
Среднесортный цех:
– проектная мощность –1600 усл. тыс т;
– производственная мощность –1620 усл. тыс т.
Стан предназначен для проката заготовки сечением 150П150 мм и 150 0200 мм, длиной 4,5 – 12 м на средний сорт из углеродистой, качественной и легированной стали.
Баланс металла по проекту
Рисунок 1 – Баланс металла по проекту
Исходные данные
Расчет материального баланса производится на 100 кг металлической завалки (чугун + скрап) [3]. Доля чугуна 72 %.
Химический состав чугуна, скрапа, металла перед раскислением и готовой стали, приведен в таблице 2.
Температура чугуна при заливке в конвертер принята равной tчуг=1324°С. Температура стали (металла) в конце продувки 
=1630°С.
Таблица 2 – Химический состав металлошихты и металла
| Наименование материала | Содержание элементов, % | ||||||||
| С | Mn | Si | P | S | Cu | Ni | Аl | Сr | |
| Жидкий чугун | 4,55 | 0,65 | 0,7 | 0,11 | 0,035 | – | – | – | – |
| Стальной скрап | 0,23 | 0,55 | 0,20 | 0,022 | 0,025 | – | – | – | – |
| Металл перед раскислением* | 0,1 | 0,17 | следы | 0,017 | 0,017 | – | – | – | – |
| Готовая сталь 35ГС ГОСТ 5781-82 | 0,3-0,37 | 0,8-1,2 | 0,6-0,9 | до 0,04 | до 0,045 | до 0,3 | до 0,3 | – | до 0,3 |
| *Содержание марганца, фосфора и серы в металле перед раскислением будет уточнено расчетом |
Предварительное определение количества и состава шлака в конце продувки
Количество шлакообразующих окислов, получающихся при окислении примесей металлошихты (не учитывая окисление железа) и вносимых шихтовыми материалами, миксерным шлаком и футеровкой конвертера, приведено в таблице 4.
Из таблицы 4 следует, что суммарный вес шлакообразующих (без оксидов железа) равен:
11,140− 0,094−0,15=10,898 кг.
Таблица 4 – Расчет количества шлака
| Источники | Коли-чество,кг | Поступило в шлак, кг | п.п.п. | ∑Мокс | ||||||||
| CaO | SiO2 | MnO | P2O5 | FeO | Fe2O3 | MgO | AL2O3 | S | ||||
| От окисления примесей чугуна | - | - | 1,2 | 0,601 | 0,341 | - | - | - | - | 0,021 | - | 2,163 |
| Известь | 7,394 | 6,507 | 0,097 | - | - | - | 0,071 | 0,126 | 0,036 | 0,004 | 0,554 | 6,804 |
| ФМ1+ ФОМИ | 1,5 | 0,03 | 0,01 | - | - | - | 0,06 | 0,90 | - | - | ||
| Футеровка | 0,15 | 0,003 | - | - | - | - | - | 0,147 | - | - | - | 0,15 |
| Миксерный шлак | 0,5 | 0,038 | 0,273 | 0,025 | 0,001 | 0,094 | - | 0,017 | 0,053 | 0,001 | - | 0,5 |
| Зола угля | 0,173 | 0,002 | 0,060 | - | - | - | 0,005 | 0,0004 | 0,019 | - | - | 0,087 |
| Загрязнение стального скрапа | 0,4 | 0,012 | 0,272 | - | - | - | 0,012 | 0,008 | 0,096 | - | - | 0,4 |