Отчет по практике на "Днепропетровский металлургический завод им. Петровского - информация об "ДМЗ им. Петровского" (г. Днепропетровск, Украина)"

Скачать:  1375168074_petrovka_-_otchet.zip [89,17 Kb] (cкачиваний: 213)  

1. Днепропетровский металлургический завод им. Петровского - информация об "ДМЗ им. Петровского" (г. Днепропетровск, Украина)

ООО «Днепропетровский металлургический завод им. Петровского» - металлургическое предприятие Украины по производству стали и чугуна, расположенное в Днепропетровске. Завод входит в состав компании «Евраз» (одна из наиболее развитых металлургических и горнодобывающих компаний в мире с количеством сотрудников более 110 тысяч человек; компания занимает 15-ое место в мире по объемам производства стали).

ПАО «ЕВРАЗ - ДМЗ им. Петровского» (входит в «Евраз») является одним из ведущих предприятий Украины по производству чугуна, стали и проката. Предприятие расположено в Днепропетровске (Днепропетровская область). 22 мая 1887 года на заводе была задута первая доменная печь и эта дата считается Днем рождения предприятия. В 1889 году здесь работало две доменные печи, вступили в строй железопрокатная мастерская, мелкосортные и среднесортные станы, крупносортный стан и 16 пудлинговых печей. К 1913 на заводе начало работать мартеновское производство. В 20-30 г.г. ХХ века предприятие первым осваивало легированные стали для строящегося Днепрогэса и прокатку рельсов для строящегося Московского метрополитена. осле Великой Отечественной войны завод был быстро восстановлен и уже к 1948 году первым в Европе освоил выпуск автоосей методом продольной прокатки. В 1956 году предприятие под руководством И. Коробова впервые в СССР освоило применение природного газа в доменном производстве и кислородно-конвертерный метод выплавки стали. В 1987 году начал работу новый прокатный цех ДМЗП – стан «550»-2, продукции которого присвоен международный сертификат качества. С 1995 года завод является открытым акционерным обществом.

С 2007 г. ПАО «ЕВРАЗ - ДМЗ им. Петровского» входит в «Евраз.» – одну из крупнейших в мире вертикально-интегрированных металлургических и горнодобывающих компаний с активами в России, Украине, Европе, США, Канаде и Южной Африке.

Открытие первой доменной печи в 1887 году считается датой запуска предприятия. Мартеновское производство на заводе появилось в 1913 году. Предприятие было первым в Европе, кто освоил производство автоосей с помощью метода продольной прокатки. Статус открытого акционерного общества компания получила в 1995 году. С 2007 года «ДМЗ им.Петровского» входит в состав компании «Евраз». Руководство предприятия выглядит следующим образом (данные на апрель, 2012 года): Бергеман Г.В. (генеральный директор), Горбачев В.В. (директор по охране труда, промышленной безопасности и экологии), Заспенко А.С. (главный инженер), Шутов В.И. (директор по персоналу и социальным вопросам), Крупская Е.В. (директор по правовым вопросам), Майборода А.И. (директор по информационным технологиям), Сеник В.А. (финансовый директор).

Предприятие «ДМЗ им.Петровского» производит множество наименований продукции металлургического типа:

• Чугун передельный;

• Чугун литейный;

• Сталь углеродистая обыкновенного качества;

• Сталь рельсовая;

• Сталь отраслевых назначений;

• Заготовка трубная;

• Заготовка квадратная;

• Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый;

• Рельсы крановые;

• Рельсы трамвайные желобчатые бесшеечные;

• Рельсы рудничные;

• Фасонный прокат балка двутавровая специальная 22 С;

• Швеллер 24;

• Прокат стальной горячекатаный круглый для стержней мельниц барабанного типа;

• Прокат стальной горячекатаный круглый - заготовка для мелющих шаров;

• Шахтная стойка СВП 33;

• Прокат брони рудоразмольных мельниц, прокат брони углепомольных мельниц;

• Прокат клина рудоразмольных мельниц, прокат клина цементных мельниц;

• Уголок;

• Профили периодические для осей автомобилей;

• Профили для ободов автомобильных колес;

• Лемех зачистной для скребков конвейеров;

• Профиль боковины рештака угольного конвейера;

• Профили для крепи горных выработок;

• Профили для сельскохозяйственного назначения – лемехи;

• Полоса горячекатаная из углеродистой стали.

Дополнительная продукция ДМЗ им.Петровского:

• Отвальный шлак;

• Гранулированный шлак;

• Шлак железосодержащий;

• Коксовая мелочь;

• Колошниковая пыль.

Основные потребители продукции «ДМЗ им.Петровского» - предприятия России и Зарубежья. На сегодняшний день ДМЗ им.Петровского осуществил ряд крупных мероприятий по механизации и автоматизации производства, расширению наименований продукции и увеличению объема производства.

1.2 Днепропетровский металлургический завод имени Петровского

история до 1917 г.

Днепропетровский металлургический завод им. Г. И. Петровского — одно из крупнейших промышленных предприятий Днепропетровска и Украины. Завод награждён орденом Ленина (1966).

ОАО «Днепровский МЗ им. Петровского» прокатное производство представлено блюмингом 1050 и рельсобалочным станом 800 (расположены последовательно в одном технологическом потоке), сортопрокатным станом 550 и толстолистовым станом 3000 (предназначен для работы на давальческих слябах).

На стане 550 производят автооси и автообода почти для всех автомобилей, выпускающихся в СНГ; профили для угольной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения; профили для вагоностроения и др. Также возможно производство продукции общего назначения (швеллеры с параллельными полками, в том числе и облегченные; равнополочные уголки). Годовая мощность стана – 250 тыс. т.

Стан 800 предназначен для производства крановых, трамвайных и рудничных рельсов, балок, швеллеров с параллельными полками, профилей для футеровки мельниц. Производственная мощность стана 800–865 тыс. т готового проката в год.

На Евраз – ДМЗП прокатное производство представлено блюмингом 1050 и рельсобалочным станом 800, сортопрокатным станом 550 и толстолистовым станом 3000 (работает на давальческих слябах). На стане 550 (годовая мощность 250 тыс. тонн) производят автооси и автообода, профили для угольной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения и др. Также здесь можно выпускать продукцию общего назначения. Стан 800 (годовая мощность 800-865 тыс. тонн) предназначен для производства крановых, трамвайных и рудничных рельсов, балок, швеллеров с параллельными полками и др.

Брянский завод (первое название) стал первым крупным металлургическим предприятием Екатеринослава (ныне Днепропетровск). Строительство завода стало началом промышленной модернизации города и открыло новую эпоху в жизни Екатеринослава. Строительство завода поручили инженеру-технологу А. М. Горяинову, который и стал первым директором завода. Известные в Российской империи акционеры П. И. Губонин и В. Ф. Голубев сумели привлечь и поставить на службу отечественной металлургии и трубной промышленности франко-бельгийские капиталы. Александровский Южно-Российский завод Брянского акционерного общества был основан 22 мая 1887 года (по дате ввода в эксплуатацию доменной печи № 1). В сентябре того же года была открыта небольшая чугунолитейная мастерская для отливки изделий из чугуна. Весной 1888 года Брянское акционерное общество приступило к строительству бессемеровской и сименс — мартеновских сталелитейных мастерских, началось сооружение рельсовой, листопрокатной и железнодорожной мастерских с 32 пудлинговыми печами и отделением прокатки универсального широкополосного и сортового железа.

22 мая 1888 года первую плавку дала вторая доменная печь, а в октябре — начали осуществлять прокатку металла на мелкосортных и среднесортных станах завода.

17 апреля 1890 года было начато строительство третьей доменной печи, которая сдана в эксплуатацию в 1891 году. В 1890 году завод выплавил 3165844 пуда чугуна (50650 т.).

В этом же периоде начинается строительство мостового отделения (нынешний завод им. Бабушкина) и осваивается производство канализационных труб. В июне 1894 года была заложена и введена в строй доменная печь № 4. Предприятие уже имело законченный металлургический цикл с производством кокса, чугуна, стали литой и фасонной, сортового железа, рельсов различных марок, железнодорожных креплений, мостов, труб и др. металлических изделий. К 1917 году на Брянском заводе работало 6 доменных, 8 мартеновских печей, 9 прокатных станов (в том числе 5 сортовых), 3 бессемеровских конвертера, вспомогательные и ремонтные цехи. В период становления Советской Власти из рядов рабочих Брянки выдвинулись руководители революционного движения на Екатеринославщине, такие как П. Аверин, С. Гопнер, П. Яшин, М. Рухман, Г. Петровский, И. Бабушкин и другие.

История завода после 1917 г

После гражданской войны перед Брянцами была поставлена задача, в кратчайший срок наладить выпуск в первую очередь деталей для машин, проката, металлоконструкций и поковок. Уже в 1920 году на заводе начали работать литейные вагранки. В январе 1922 года начали действовать механический и литейный цехи, а в июне 1922 года выдала первую советскую плавку мартеновская печь № 4. Вступают в строй прокатные станы среднесортный № 5 и 8, проволочный № 9, листопрокатный № 10, мелкосортный № 6. К концу 1925 года восстановительные работы на заводе были полностью завершены, и по состоянию агрегатов завод считался одним из лучших среди металлургических заводов «Югостали».В 1925 году завод превысил уровень довоенного (1914 год), производства чугуна, стали и проката. В 1927 году реконструируется доменная печь № 2 и с этого периода, вплоть до начала Великой Отечественной войны, завод непрерывно наращивал производство черных металлов для нужд страны. Во время Великой Отечественной войны оборудование завода эвакуировалось на действующие заводы Востока: Чусовский, Гуръевский, Орско-Халиловский, Кузнецкий и Магнитогорский металлургические комбинаты и др. предприятия. Началась вторая жизнь оборудования Петровки под лозунгом «Все для фронта, все для победы».

Восстановление и история завода после войны

После освобождения г. Днепропетровска от немецко-фашистских захватчиков в октябре 1943 года начались работы по восстановлению разрушенного гитлеровцами завода. В первую очередь было решено пустить сортовой стан «550», толстолистовой и тонколистовой станы, затем рельсобалочный цех. 17 июля 1944 года первый, восстановленный Петровцами агрегат — мартеновская печь № 3 дала сталь, затем 29 сентября 1944 года дала чугун доменная печь № 5.Уже в 1944 году металлурги завода им. Петровского произвели на нужды обороны страны 38,6 тыс. т. чугуна, 18,5 тыс. т. стали и 8,5 тыс. т. проката. В 1947 году завод впервые в стране освоил и отгрузил Горьковскому автозаводу первые 39 тонн периодического проката для передней оси автомобиля. В июне 1948 г. вступил полностью в строй третий мартеновский цех с двумя 200 т. печами, а в 1949 г. в нем был, достигнут довоенный уровень производства. В 1951 г. выдала металл новая доменная печь № 2, которая была построена по последнему слову техники оснащена современными вагон весами, загрузочными аппаратами, КИП и автоматикой .

В 1954 г. вступил в строй проволочный стан «260» и в два года была освоена его прокатная мощность. В этот период особенно большое внимание уделяется внедрению достижений науки и техники — особенно форсированному ходу доменных печей с увеличенным давлением под колошником и повышенной температурой дутья. В 1958 г. вступила в строй новая «Днепропетровская — Комсомольская» доменная печь № 3, которая 30 августа дала первый чугун и в этом же году началась реконструкция доменной печи № 5.

В 1956 г. началось освоение нового технологического процесса — выплавки кислородно-конвертерной стали. Впервые в стране этот процесс был освоен сталеплавильщиками Петровки. На протяжении всего послевоенного периода металлургии завода совершенствовали технологические процессы производства, реконструировали и модернизировали существующее оборудование, улучшали технико-экономические показатели. За последние годы на заводе осуществлен ряд крупных мероприятий, направленных на механизацию и автоматизацию производства, расширение сортамента и объема производства. К важнейшим следует отнести — повышение температуры дутья за счет модернизации воздухонагревателей, реконструкция мартеновских печей № 9 и 10, внедрение без стопорной разливки стали, освоение выплавки трубного металла в конвертерном цехе, освоение набивной футеровки сталеразливочных ковшей и ряд других.

Современное состояние завода

В настоящее время на предприятии производится сортовой прокат: швеллер, уголок, рельсы и др. в состав завода входят: доменный, кислородно-конвертерный, рельсобалочный цеха, прокатный стан-550 и другие цеха, обеспечивающие бесперебойную и ритмичную работу основных металлургических агрегатов. С 1 ноября 2010 г переименован в ПАО «Евраз — ДМЗ им. Петровского».

Основными станами для прокатки заготовок на отечественных и зарубежных заводах являются непрерывные заготовочные. Они служат промежуточным звеном между блюмингами и сортовыми станами и способствуют повышению производительности как обжимных, так и сортовых станов. Нагревательных устройств на непрерывных заготовочных станах для промежуточного нагрева блюмов нет; здесь при деформации используется тепло, полученное металлом в нагревательных колодцах блюмингов. Все непрерывные станы характеризуются тем, что клети их расположены последовательно, в каждой клети осуществляется один проход и прокатываемый металл одновременно находится в нескольких клетях. Для непрерывных заготовочных станов старой конструкции характерно применение двухвалковых клетей только с горизонтальным расположением валков и групповым приводом от электродвигателей переменного тока.

Стан состоит из двух групп, по шесть — восемь клетей в каждой, расположенных последовательно за ножницами блюминга. Слитки прокатывают на блюминге обычно до сечения 250X250-4-320X320 мм, дальнейшее обжатие блюмов осуществляется на непрерывном заготовочном стане. После прокатки в первой группе клетей заготовки имеют сечение 150X1504-100X100 мм, а после прокатки во второй группе клетей 80X80-^60X60 мм. Скорость прокатки в последней клети первой группы 1,46 м/с, скорость раската на выходе из последней клети второй группы 3,90 м/с. Валки всех клетей каждой группы приводятся во вращение от одного электродвигателя 1 мощностью 3680 кВт с частотой вращения 250 об/мин через редуктор и шестеренные клети. Перед второй группой клетей установлены ножницы маятниковые 2, которые служат для обрезки передних бракованных концов раскатов, мешающих задаче их в валки; для резки длинных раскатов, выходящих из второй группы, на мерные заготовки (обычно длиной до 12 м) используются летучие кривошипно-эксцентриковые ножницы.

Для кантовки раскатов на непрерывных заготовочных станах только с горизонтальными валками применяются не приводные кантующие ролики. На этих роликах врезают наклонные калибры (по числу калибров, расположенных на валках), в которые раскаты попадают по выходе из калибров рабочих валков. Входя в такой наклонный калибр (металл здесь не подвергается обжатию), передний конец раската скручивается на длине от рабочей клети до кантующих роликов, составляющей примерно 0,8 м, на уголках 18-^22°. При прохождении всего раската через кантующие ролики происходит постоянный поворот переднего конца раската относительно его продольной оси, и при входе в калибр следующей рабочей клети (расстояние между рабочими клетями около 4 м) кантовка на заданный угол (при системе прямоугольных калибров на 90°) заканчивается. Диаметр и длина бочки кантующих роликов примерно такие же, как и у рабочих валков. Устанавливаются кантующие ролики в специальных рамах, крепящихся к станинам рабочих клетей на выходе раскатов из последних.

Не приводные кантующие ролики отличаются исключительной простотой конструкции и высоким сроком службы. Они не оставляют царапин на поверхности прокатываемого металла (металл не скользит, а катится по роликам). Кантующие ролики широко применяются не только на непрерывных заготовочных станах, но и в тех

новых и промежуточных клетях непрерывных сортовых и проволочных станов.

По выходе из последней клети первой группы раскаты могут быть направлены или во вторую группу клетей стана для дальнейшей прокатки заготовок меньших размеров, или для резки на ножницы, если требуются заготовки, выпускаемые первой группой. Во втором случае раскаты, вышедшие из первой группы клетей, шлипперами передаются на так называемый обводной рольганг, который подает их к стационарным ножницам с усилием резания 800—900 тс. В связи с этим расстояние между первой и второй группами клетей стана составляет не менее 70 м (максимальная длина раскатов после первой группы).За летучими ножницами после второй группы клетей стана устанавливают машину для клеймения заготовок. Далее расположен пакетирующий рольганг, ролики которого расположены под углом 75° к его оси. Разрезанные летучими ножницами заготовки каждого раската собирают в пакет в конце рольганга при помощи упора. После набора очередного пакета упор опускается и пакет заготовок по рольгангу направляется к холодильникам. Ролики рольгангов непрерывного заготовочного стана имеют индивидуальный привод. Рассмотренный непрерывный заготовочный стан при его простоте имеет ряд существенных недостатков. Основной из них заключается в том, что валки всех клетей приводятся от одного двигателя. При этом кинематическая схема привода является жесткой, не позволяющей изменять частоту вращения валков в каждой клети независимо от валков других клетей. Это сильно затрудняет расчет режимов обжатий и калибровки профилей, настройку стана на постоянство секундных объемов прокатываемого металла по клетям. В данном случае постоянство секундных объемов металла по клетям практически достижимо лишь за счет изменения площадей поперечного сечения раскатов по клетям. При перевалке для всех клетей требуются валки одного размера, поэтому на стане должен быть большой парк валков. По этим причинам сейчас такие станы не устанавливаются.

В настоящее время вместо станов 450 устанавливают станы 530 с приводом валков двух клетей от одного электродвигателя. Эти станы имеют значительное преимущество перед станами с одним двигателем на валки всех клетей. В этом случае упрощается настройка стана на постоянство секундных объемов металла по клетям регулированием частоты вращения валков каждой пары клетей, уменьшается парк валков, стан становится более технологичным. Непрерывные заготовочные станы с горизонтальным расположением валков и индивидуальным приводом валков в каждой клети являются одним из лучших по своей технологичности, легкости настройки и осуществлению процесса прокатки. При этом самым большие удобством при достижении секундного объема прокатываемого металла по клетям является возможность регулирования частоты вращения валков в каждой клети независимо от валков других клетей. Горизонтальное расположение валков позволяет иметь в каждой клети несколько калибров для прокатки разных заготовок и тем самым полностью использовать бочку валков (переходы от прокатки одного профилеразмера к другому осуществляются всего лишь перемещением направляющих линеек). Эти станы имеют высокие технико-экономические показатели.

Непрерывные заготовочные станы, построенные в СССР и за границей в 60-х годах, являются многоклетьевыми с чередующимися горизонтальными и вертикальными валками, что исключает кантовку раскатов, и индивидуальными приводами валков каждой клети. При кажущемся преимуществе исключение кантовки раската между клетями не способствует улучшению качества поверхности заготовки: на верхней грани ее вкатывается окалина и другие загрязнения, что наследственно сказывается и на готовом профиле.

Схема расположения оборудования отечественного непрерывного заготовочного стана 900/700/500. Стан установлен за блюмингом 1300 и предназначен для прокатки заготовок сечением 80X80-f- Ч-170Х170 мм из блюмов сечением до 370X370 мм. Производительность стана соответствует производительности блюминга и составляет примерно 750 т/ч, или 5,5 млн. т в год. Стан состоит из 14 рабочих клетей. Первые две двухвалковых клети с горизонтальными валками диаметром 900 мм установлены отдельно и являются обжимными (тем самым два длительных прохода снимаются с блюминга). Непрерывная черновая группа состоит из двух двухвалковых клетей с горизонтальными валками диаметром 900 мм и четырех чередующихся двухвалковых клетей с вертикальными и горизонтальными валками диаметром 730 мм. Непрерывная чистовая группа клетей включает в себя шесть чередующихся двухвалковых клетей с вертикальными и горизонтальными валками диаметром 530 мм. В черновой группе прокатывают заготовки сечением 170X170-=-140X140 мм. Здесь можно прокатывать заготовки прямоугольного сечения и круглые трубные заготовки диаметром 110—150 мм. Скорость прокатки в последней клети первой группы достигает 2,3 м/с.В чистовой группе клетей из раскатов, поступающих из первой группы стана, прокатывают заготовки 120Х Х120, 100X100 и 80X80 мм. Здесь также можно прокатывать заготовки прямоугольного сечения и круглые трубные заготовки диаметром 60—100 мм. Скорость прокатки в последней клети второй группы равна 7 м/с.Горизонтальные валки каждой рабочей клети приводятся во вращение от одного электродвигателя мощностью 2000 или 3200 кВт через одно- или двухступенчатый редуктор, шестеренную клеть и шпиндельное соединение. В качестве привода вертикальных валков каждой рабочей клети используется один электродвигатель мощностью 2000 или 3200 кВт, установленный на отдельном фундаменте в машинном зале, вращение от которого передается валкам через длинный горизонтальный вал, комбинированный цилиндроконический редуктор с передаточным числом от 9,3 до 1,82 и универсальные шпиндели.

За черновой группой рабочих клетей расположен шлеппер для передачи заготовок больших сечений и масс с основной линии стана на обводной рольганг в том случае, когда требуются большие сечения (в конце обводной линии установлены ножницы с верхним плавающим валом усилием резания 1000 тс). По этой причине расстояние между последней клетью черновой группы и первой клетью чистовой группы больше максимальной длины раската после черновой группы и составляет примерно 100 м.На рассматриваемом стане значительно расширен сортамент марок прокатываемых сталей и профилеразмеров. Ритм прокатки при получении заготовки сечением 80X80 мм составляет около 35 с, что меньше ритма прокатки на блюминге 1300. Повышена степень механизации и автоматизации технологического процесса. За чистовой группой стана действуют хорошо показавшие себя в работе рычажно-планетарные летучие ножницы с усилием' резания 150 тс конструкции ВНИИметмаша, обеспечивающие резку раскатов сечением 80X80 мм на заготовки при скорости 7,0 м/с. Прокатные валки стана смонтированы на четырехрядных подшипниках качения. Станины прокатных клетей закрытого типа и отличаются большой жесткостью. К сожалению, непрерывные заготовочные станы 900/ /700/500, установленные за блюмингами 1300, не лишены и недостатков. Один из них состоит в громоздкости клетей с вертикальным расположением валков и особенно их главных приводов и сложности настройки валков этих клетей. При переходе от прокатки одного профиле- размера к прокатке другого весь стан приходится останавливать, так как при этом необходимо переместить по горизонтали клети с горизонтальным расположением валков и по вертикали кассеты с вертикальными валками для установления новой технологической линии прокатки. На рассматриваемых непрерывных заготовочных станах внедрена комплексная автоматизация всего технологического процесса прокатки.

1.3 Структура «Днепропетровского металлургического завода им. Петровского»:

• Доменный цех: ежегодная выплавка более 1,2 млн. тонн высококачественного чугуна;

• Кислородно-конвертерный цех: мощность цеха – 1230 тыс. тонн стали в год; продукция и услуги: обработка металла жидкими синтетическими шлаками, производство более 70 марок стали (кипящие, спокойные, полуспокойные, конструкционные и низколегированные стали обычного и повышенного качества);

• Прокатный цех №1: производственная мощность объекта «Блюминг 1050» - 1200 тыс. тонн в год; «Стан 800» предназначен для производства крановых, трамвайных и рудничных рельсов, балки 22С, швеллеров с параллельными полками № 20П, № 24П, профилей для футеровки мельниц. Производственная мощность стана «800» – 865 тыс. тонн готового проката в год;

• Прокатный цех №2: Проектная мощность объекта «Стана «550» составляет 250 тыс. тонн проката в год. На стане производят уникальную, не имеющую аналогов продукцию:

автооси и автообода почти для всех автомобилей, выпускающихся в СНГ,

профили для угольной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения, профили для вагоностроения и др.; также на «Стане «550» производится продукция общего назначения.

2. Доменный цех

Цех имеет в своем составе две доменных печи общим объемом 1733 м3, в том числе ДП №2 – 700 м3, ДП №3 – 1033 м3. Проектная мощность цеха – 1795 тыс. тонн (в предельном чугуне). Ежегодно цех выплавляет более 1,2 млн. тонн высококачественного чугуна. Впервые в мировой практике на доменных печах ДМЗ им. Петровского в 1957 году была испытана и внедрена технология доменной плавки с вдуванием в горн печи природного газа, что позволило существенно повысить температуру дутья, снизить удельный расход кокса, повысить производительность доменных печей. Технологической новинкой в практике доменного производства стало внедрение на заводе повышенного давления газов под колошником печи. Также большую эффективность дало использование загрузочных устройств доменных печей, контактные поверхности конусов которых наплавлены порошковой лентой, применение двухконтактных загрузочных аппаратов и использование в составе шихты подготовленных сталеплавильных шлаков и др.

Летом 2010 года обе доменные печи были капитально отремонтированы с установкой современных бетонных желобов, которые позволяют сокращать расход железа и кокса на тонну чугуна, примерно на 10 и 7 килограммов соответственно, а также многократно снижают долю ручного труда.

2.1 Рудный двор

Рудный двор вновь строящихся металлургических предприятий (в период первых пятилетних планов индустриализации нашей страны) были неотъемлемой составной частью доменных цехов. Они предназначались для складирования и усреднения запасов минерального сырья, укладывающегося в штабели по соответствующей технологии с последующей перегрузкой в рудные трансферкары и подачей на бункера.

Емкость рудных дворов достигала 500 тыс. т, создавая в доменных цехах запасы сырья не менее чем на 3 месяца. Со временем при увеличении производства агломерата и окатышей они потеряли свое технологическое значение, оставаясь только местом складирования сырья для агломерации и выплавки специальных видов чугуна - титаномагнетитовых, хромоникелевых и др.

В современных проектах доменных цехов рудный двор не предусматривается, хотя, в свое время они сыграли значительную роль в улучшении технологии выплавки чугуна.

Поступающее в цех минеральное сырье разгружается вагоноопрокидывателем в железобетонную траншею, проложенную вдоль малой опорной стены рудного двора, с последующей перегрузкой «козловыми» кранами с одновременным усреднением при формировании штабелей.

2.2 Бункерная эстакада

Бункерная эстакада доменного цеха предназначена для хранения шихты. Бункерные эстакады — это металлические, железобетонные или смешанного типа сооружения, состоящие из ряда бункеров для хранения оперативного запаса шихтовых материалов. Сверху бункера перекрываются решеткой с отверстиями 200x200 мм, через которые производится загрузка, а снизу они оборудованы затворами для выгрузки материалов. Число бункеров зависит от производительности доменных печей, принятых удельных норм расхода материалов и их запаса. Сооружаются, бункерные эстакады вдоль фронта доменных печей с двухрядным расположением бункеров. На уровне их верха размещается не менее трех железнодорожных транзитных путей, из которых средний служит для подачи железнодорожных вагонов, а два крайних — для движения электрифицированных рудных (со стороны рудного двора) и коксовых вагонов-перегружателей (со стороны доменных печей). Кроме этого, на консолях опорной стены рудного двора обычно прокладывается еще один путь для разгрузки железнодорожных вагонов непосредственно на рудный двор.

Рудные и коксовые вагоны-перегружатели доставляют материалы от рудных кранов и коксосортировки в бункера эстакады. Металлические открытые кузова вагонов опираются на ходовые тележки. Нижняя часть кузова рудного вагона-перегружателя закрывается двумя створками, при помощи которых разгрузка может производиться на одну или две стороны. Кузов коксового вагона-перегружателя по условиям расположения путей сделан с наклонным днищем с расчетом на одностороннюю разгрузку. На рамах того и другого устанавливаются механизмы открывания створок, работающие от пневматического или электрического привода. Ходовые тележки снабжены механизмами передвижения с электроприводом и пневматическими тормозами, получающими воздух от компрессорных установок, смонтированных на вагонах. Техническая характеристика соответственно рудного и коксового вагонов-перегружателей следующая:

грузоподъемность 65 и 30 т;

объем бункера (кузова) 30 и 60 м3;

скорость передвижения с грузом в обоих случаях 3,5, а без груза 5,0 м/мин (для рудного);

средняя производительность вагона (т/ч): 0 = 60тк/і, где т — грузоподъемность вагона, т; к — коэффициент заполнения бункера (к = 0,9); і - время цикла, мин.

Бункера для кокса в количестве двух (иногда четырех) располагаются в переднем ряду бункеров над скиповой ямой. Вместимость их при наличии коксохимического производства на заводе принимается с расчетом 0,7 м3 на 1 м3 полезного объема печи (запас приблизительно на 6 ч). Длина одного рудного бункера принимается равной 4,57 м из расчета установки над ним гондолы или хопра полностью. Средняя емкость рудных бункеров обычно принимается из расчета 2,5 м3 на 1 м3 полезного объема печи (запас приблизительно на 20—24 ч) при условии отдаленности источников снабжения сырьем от доменных печей.

Уклон стенок рудных бункеров принимается равным 50—55°, коксовых 45°. Для предупреждения смерзания материалов в бункера вводится пар под давлением 343—441 кПа от специальной паропроводной сети при помощи трубок диаметром 5—6 мм. Расход пара на бункер составляет 0,25-0,75 т/ч. Подбункерное помещение отапливается, в проемах скиповых ям и в других выходах из него устанавливаются воздушные завесы.

В современных проектах доменных цехов с окомкованием сырья в непосредственной близости от доменных печей и переходом преимущественно на конвейерные системы транспортирования материалов бункерные эстакады оборудуются ленточными транспортерами и имеют уменьшенные габариты в связи с уменьшением как числа бункеров, так и норм запасов. В нашей стране комплексная конвейерная система впервые осуществлена на Череповецком металлургическом комбинате. По этой схеме прибывающие железнодорожные вагоны разгружаются на роторныхвагоноопрокидывателях 7. Материалы ленточными транспортерами 2 и 3 направляются на склад 8, а затем транспортерами 4 и 5 — в бункера аглофабрики 9 или на эстакаду доменного цеха 10. Подача кокса с коксосортировки 77 в доменный цех осуществляется транспортером 6. Агломерат с фабрики 12 после охлаждения и сортировки 13 системой пластинчатых и ленточных транспортеров 7 передается в бункера доменных печей 14.

2.3 Доменная печь

Профиль доменной печи, ограничивающий ее рабочее пространство, так называемый «полезный объем», является важнейшей частью конструкции печей. В зависимости от его очертаний доменная печь может быть склонна к периферийному или осевому ходу, к неустойчивости заданного режима и даже к настылеобразованию. Поэтому исключительно важно создание так называемого «рационального» профиля доменной печи, обеспечивающего стабильный ровный ход и максимальное использование восстановительной способности газа. История его развития имеет много этапов — от крайне несовершенного профиля завода «Фекерхаген» (Германия) до современных типовых, рассчитанных на любые условия плавки, что нельзя считать правильным, поскольку различные минералогические, гранулометрические и физико-химические особенности разного минерального сырья имеют свою специфику при переработке в доменной печи.

Создавать профиль доменной печи для проплавления только какого-то одного из них практически невозможно, поэтому важно создание так называемого рационального профиля, пригодного для всех условий доменной плавки. Вопрос о том, каким он должен быть, обсуждался многократно, но научного и практического обоснования его очертания нет и до настоящего времени. Многие рекомендации ограничиваются только статистическими данными на основе службы отдельных зон профиля в сопоставимых условиях. Исследованиями причин износа кладки шахт доменных печей установлен процесс разрушения в совокупности с распределением газов и материалов в печи, а также с числом воздушных фурм и их характеристиками.

Конструктивно профиль доменной печи по естественному разгару обрамляется футеровкой толщиной не выше 345 мм, находящейся полностью в сфере влияния вертикальной или вертикально-горизонтальной системы охлаждения, которая обеспечивает так называемую нижнюю реакционную температуру материала футеровки. Она устанавливает равновесное состояние в тепловом балансе кладки, обеспечивая минимальный износ ее и сохранение гарнисажа, а следовательно, и очертание профиля. Такая конструкция шахт была принята в 60-х годах XX в. на печах Кузнецкого металлургического комбината (КМК) с последующей продажей лицензий ряду зарубежных стран. В настоящее время она является обязательной составляющей конструкции доменной печи.

Рекомендованная центральным Гипромезом толщина футеровки в 575 мм является приближением к тонкостенной. Дополнительный кирпич — 230 мм, находящийся вне зоны охлаждения (она действует на глубину 300—350 мм), быстро разрушается. Образующийся при этом профиль произволен и ничего общего с рациональным профилем доменной печи не имеет. Таковым является только профиль по естественному разгару, совмещающий в себе единую конфигурацию проектного и рабочего объема печи. Критерием распределения шихты по сечению колошника служит отношение руды к проходящему через нее газу. Этот показатель полезной неравномерности обеспечивает устойчивость шихтовых материалов. Излишнее приближение эллипсов движения к границам профиля — причина разгара его вследствие увеличения периферийности движения газов. Чрезмерное отдаление — наоборот, отклонение газового потока в центральную область шахты с возможным образованием каналов и настылей в связи с застоем шихты на периферии. (Центральная область — сечение шахты между периферийной и осевой зонами.Этим определяется разница между осевым и центральным потоками газа, понятие о которых многими авторами не различаются.)

Стабилизация эллипсоидов движения шихты легко регулируется методом «сверху и снизу». Увеличение горизонтальных размеров печей по сравнению с первыми типовыми профилями доменных печей Гипромеза (и при увеличении полезной высоты на 30%) снижает возможность этих отклонений и уменьшает относительные потери .веса шихты на трение материалов о стенки шахты, что способствует достижению более плавного и ровного хода.

2.4 Литейный двор

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. По типу сооружения литейные дворы доменных печей в зависимости от планировки цеха разделяются на:

- блочные (общие для двух стоящих друг против друга доменных печей);

- островные (индивидуальные для каждой печи);

- двойные (обслуживающие доменные печи островного расположения с двумя или тремя - чугунными летками и соответственно с двумя или одной шлаковыми);

- кольцевые (для печей с четырьмя чугунными летками, одной или вообще без шлаковой летки, с припечной грануляцией шлака);

- прямоугольные. Кликните на рисунок, чтобы увеличить и масштабировать изображение

Литейные дворы блочного типа сооружались для печей полезным объемом 930-1033 м3 с закрытым или полузакрытым горном. Они представляют собой прямоугольную площадку, ограниченную с боков железобетонными опорными стенами с контрфорсами, а с торцов фундаментами доменных печей. Внутри площадки размещают кирпичные опоры для желобов, а внутреннее пространство заполняют песком, землей, гравием и т. п.

Печи более поздней островной планировки полезным объемом 1386 м3 с открытыми горнами имели литейный двор в виде железобетонной плиты, опирающейся 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. При этом перекрываются постановочные пути только для чугуна. Перекрытие имеет фонарь для отвода газа, пара и других выделений, загрязняющих атмосферу литейного двора особенно во время выпусков. Во II типовом проекте (рис. 1, б) вместо колонн и решетчатых ферм применена рамная конструкция, составляющая для перекрытия и колонн одно целое. Ноги рам, заменяющие собой колонны, опираются на фундаменты, сделанные на уровне заводского пола по внешним сторонам постановочных путей. Таким образом все ковши для чугуна и шлака во время налива находятся под перекрытием.

Рамная конструкция имеет конек, несущий на себе вытяжной фонарь; стены литейных дворов и поддоменников делались фахверковыми (заполнением стен на полкирпича) или из железобетонных изделий. Кровля выполняется из железобетонных плит или листового металла толщиной 4—8 мм с углом наклона 40—54°. Для подачи вспомогательных материалов в перекрытии двора делаются проемы, под которые подаются вагоны с необходимым грузом. По сторонам литейных дворов проходят транзитные железнодорожные пути для установки ковшей под чугун и шлак.

Двойные литейные дворы — разновидность дворов островного типа. Они появились в связи со строительством доменных печей объемом 2000—2700 м3 с двумя чугунными летками, расположенными в диаметральном направлении параллельно оси доменного цеха. При этом устанавливается двойной комплект кранов литейного двора, пушек и бурильных машин.

2.5 Загрузочные устройства доменной печи

Загрузочные устройства доменной печи, при помощи которых шихтовые материалы загружаются непосредственно в печь, называют засыпными аппаратами. Засыпные аппараты должны обеспечивать:

-необходимое распределение шихтовых материалов по сечению колошника;

-герметичность во избежание потери газа и предотвращения засоса воздуха в печь при ее остановках;

-прочность конструкции, хорошо противостоящей абразивному воздействию газа и загружаемых шихтовых материалов;

-сохранение прочности при резких термических колебаниях и ударных нагрузках при взрывах в засыпном аппарате и подколошниковом пространстве;

-возможность быстрой смены отдельных его деталей и узлов.

От первых попыток использования тепла колошникового газа в доменном производстве (Кусинский завод в России, 1805 г. и завод «Оберто» во Франции, 1809 г.) до начала XX столетия загрузочное устройство доменной печи значительно изменилось. Преимущество было отдано изобретенному в 1850 г. англичанином Парри засыпному аппарату с одноконусным колошниковым затвором. Дальнейшим усовершенствованием конструкции явилось создание второго затвора — малого конуса, устраняющего потери газа в атмосферу в процессе загрузки, и вращающегося распределителя Мак-Ки (США, 1907 г.) для регулирования распределения шихты на колошнике при загрузке доменной печи. Такая конструкция загрузочного устройства сохранилась в доменном производстве до настоящего времени. Распределитель Мак-Ки подвергался неоднократным усовершенствованиям. Конструкция его, переработанная заводом «Уралмаш» (Россия), получила название вращающегося распределителя шихты (ВРШ) с углом поворота, кратным 15, 30,45 и 60°. Установленный на базе засыпного аппарата (двухконусной воронки Парри) ВРШ применяется на мощных (2700—3200 м3) доменных печах со скиповой загрузкой.

Основными узлами комплекса загрузочного устройства доменной печи являются: защитные сегменты колошника 7, предохраняющие от разрушений кладку печи 2; большой конус 3, закрывающий собой чашу большого конуса 4 и образующий вместе с ней так называемое межконусное пространство или газовый затвор 5; наполнительный клапан 6 с трубой для выравнивания давления в межконусном пространстве с давлением в печи перед срабатыванием большого конуса и выпускной трубой для выпуска газа после него; опорное (основное) колошниковое кольцо 8 распределительное устройство 9, состоящее из малого конуса 10, воронки малого конуса, вращающейся на роликах 11, приемной воронки 12 с двигателем, штанг большого и малого конусов 13 и 14, подвесок 15 и прямильного устройства, при помощи которого они подвешены к коротким плечам балансиров большого и малого конусов 16, вращающихся на общей оси;контргрузы 7 большого и малого конусов, размещенные на длинных плечах балансиров, опирающихся на колошниковый копер; монтажная балка 18 с подъемной лебедкой 19, опорная тележка 20 для размещения балансиров при ремонте печи; консольно-поворотный кран 21с крюком 22, вращающийся на колонне 23 для замены атмосферных клапанов на свечах 24 с контргрузом загрузочного устройства печи; шкивы скипового подъемника 25, опрокидываемые упряжью; зонды для замера уровня шихты в печи.

Чашу большого конуса загрузочного устройства доменной печи изготавливают из литой углеродистой стали марки 35Л (0,28—0,39% С) с толщиной стенок 50—60 мм. Верхним фланцем чаша опирается на основное колошниковое кольцо, скрепляющее купол кожуха шахты доменной печи. Для увеличения стойкости и герметичности засыпного аппарата чашу выполняют цельнолитой без ребер жесткости и массивного нижнего кольцевого пояса, вертикальных и горизонтальных разъемов. Это уменьшает тепловые напряжения, нарушающие ее геометрические формы, придает конструкции гибкость, эластичность, необходимые для герметичности сопряжения контактных поверхностей чаши и большого конуса.

По форме чаша представляет собой расширяющийся кверху усеченный конус с образующей под углом 85-86°, контактная поверхность которого, примыкающая к большому конусу, упрочняется твердыми сплавами: сталинитом, сормайтом и др. с последующей шлифовкой.

Большой конус обычно изготавливают из той же стали, что и его чашу. Несмотря на габариты, превышающие у современных доменных печей допустимые для железнодорожных перевозок пределы (d0 < 4,8 м), большой конус изготавливают цельнолитым с толщиной стенок 50—60 и диаметром до 6500 мм. Попытки изготовить составные конусы оказались безуспешными, так как разгерметизация стыков из-за ударных нагрузок, высоких температур и абразивного действия газового потока приводила к быстрому выходу их из строя. Поэтому конусы часто отливают на самом металлургическом предприятии, а при необходимости доставки с завода изготовителя используют автотранспорт. Угол наклона образующей конуса не менее 52-53°, а на многих заводах до 60—62° для лучшего контакта поверхности большого конуса и его чаши. Форма контактной поверхности сферическая с центром сферы на оси конуса. Поверхность упрочняют так же, как и у чаши, твердыми сплавами с последующей шлифовкой.

В отдельных случаях практикуют наплавки по всей наружной поверхности конуса. Новым наплавочным материалом является так называемый композиционный сплав, в состав которого входит релит, т.е. литые карбиды вольфрама. Упрочнение этим сплавом, проверенное на конусах засыпных аппаратов и других деталей, показало увеличение их стойкости в 3—5 раз по сравнению с применяемыми ранее.

Основание конуса по внутренней окружности усиливается фланцем жесткости с равномерно расположенными по нему ребрами. После отливки большой конус подвергается высокотемпературному обжигу и отпуску для снятия тепловых напряжений, затем механической обработке, после которой тщательно балансируется для предупреждения раскачивания, ударов о воронку и неравномерного ссыпания шихты. Фактическая его масса не должна превышать теоретическую более чем на 15% для предупреждения перегрузов механизмов, управляющих маневрированием конуса. Штанга конуса, проходящая через вершину малого конуса и внутри его штанги, делается цельнокованой из стали марки 15. Диаметр ее для современных печей равен 185—190 мм; длина достигает 15 м. Поверхность штанги тщательно обрабатывается по всей длине и в месте прохождения через сальниковое уплотнение шлифуется. Схемы оборудования для маневрирования конусами засыпного устройства доменной печи разделяются на канатные и бесканатные, с балансирами и без балансиров. При канатных привод находится в машинном помещении и соединен с балансирами канатами, при бесканатных — на колошнике. Будучи связан непосредственно со штангами конусов, он воздействует на балансиры. В качестве приводов применяются конусные лебедки с электрическими двигателями, предназначенные для маневрирования конусами, также пневматические и гидравлические цилиндры.

По характеру взаимодействия привода и штанги маневрирование разделяется на свободное и принудительное. В первом случае оно происходит только под действием веса конусов, во втором случае к весу конуса прибавляется усилие приводного каната, передаваемое ему движущимся цилиндром. Шток с поршнем закреплены при этом неподвижно. На современных печах устанавливаются кривошипные или рычажные балансиры конструкции УЗТМ.

2.6 Футеровка доменной печи

Футеровка доменной печи выполняется комбинированной из огнеупорного кирпича двух размеров: нормального (230 мм) и полуторного (345 мм) с перевязкой швов в радиальном и вертикальном направлениях. Применяют также большемерные огнеупоры, в том числе углеродистые в зависимости от принятой конструкции кладки. Лещадь печи сооружают из кирпича лучших марок: муллитового, высокоглиноземистого, углеродистого.

Конструктивными элементами кладки доменной печи являются:

- лещадь,

- горн (в том числе металлоприемник и фурменная зона),

- заплечики,

- распар,

- шахта,

- колошник,

- купол печи, который иногда вместо огнеупорной футеровки защищают плитами с охлаждением или торкретированием огнеупорным бетоном.

По вспомогательным объектам различают футеровку восходящих газопроводов и свечей, нисходящих газопроводов, пылеуловителей, тракта горячего дутья и фурменных рукавов. Для различных проемов (фурменных отверстий, чугунных и шлаковых леток, а также деталей воздухопроводящих магистралей) применяют специальный арочный кирпич.

Толщину футеровки доменной печи определяют проектом печи в зависимости от материалов и условий работы с учетом специальных стандартов и инструкций. При этом учитывают, что тепловое и химическое воздействие на кладку возрастает от верха печи к низу, а механические нагрузки, наоборот, преобладают главным образом в верхних 2/з высоты шахты и имеют свой максимум в цилиндрической части колошника, где кладка испытывает максимальное ударное воздействие от падающих с засыпного аппарата шихтовых материалов. Технические условия на огнеупоры, применяющиеся для футеровки доменных печей.

Однако в связи со многими исследованиями доменного процесса и условиями службы конструкций доменных печей и их футеровки в доменном производстве получили применение новые виды огнеупоров, увеличивающих длительность кампаний доменных печей. Вместе с этим изменилась технология сооружения кладки. Она сооружается из различных видов огнеупоров с распределением их по горизонтам печи в соответствии с процессами, происходящими в ней по высоте профиля. К таким видам относятся: карбидокремниевые, нитридные и другие огнеупоры. Они обладают высокой прочностью и теплопроводностью, повышенной стойкостью к воздействию шлаков и истирающим воздействиям шихты и газовых пылевых потоков. Наиболее стойкими из них являются карбидокремниевые с успехом применяемые в нижних горизонтах доменной печи в зарубежной практике. Они отличаются высокой плотностью — 2,3—2,6 г/см3 и пониженной пористостью — 13,6—15,4%, причем различные марки их имеют различные свойства по пределу прочности, термическому расширению, модулю упругости и другие в зависимости от содержания SiO2 (от 1,3 до 7,3%) и Al2O3 (от 0,3 до 0,5%).

Футеровка доменной печи этим видом огнеупоров особенно важна для распара и низа шахты, поскольку в них происходит наибольший износ футеровки от воздействия на нее процессов различного характера, присущих доменной плавке.

Карбидокремниевые огнеупоры значительно превосходят оксидные (высокоглиноземистые и др.) и очень эффективны при их использовании в работе. Футеровка доменной печи № 6 в Эймейдене (Нидерланды) (табл. 2, 3) состоит из 2 огнеупоров: графитовых и карбидо-кремниевых. Причем последние размещаются на лицевой поверхности внутреннего пространства печи. Оба огнеупора укладываются чередующимися слоями (структура «сэндвич»), что позволяет поддерживать равномерный нагрев карбидных огнеупоров (SiC) благодаря интенсивному отводу теплоты графитовыми изделиями. Доля карбидных огнеупоров увеличивается в кладке от распара к верхней части шахты, а доля графитовых изделий уменьшается. Оксидные изделия (высокоглиноземистые) применяют в фурменной зоне, муллитовые (62—72% Al2О3) в верхней части лещади, а в верхней части шахты используются шамотные огнеупоры, пропитанные фосфатами.

Для упрочнения футеровки горна и лещади на печи укладывается слой из графитовых изделий толщиной 300 мм, далее идут слои углеродистых огнеупоров и слои горизонтальных графитовых блоков толщиной 700 мм, из которых сооружают стены горна.

2.7 Охлаждение доменных печей

Охлаждение доменных печей необходимо для сохранения футеровки и создания такой защиты кожуха от воздействия высоких температур, при которой печь могла бы работать даже при больших местных повреждениях кладки. Охлаждение доменной печи по видам теплоносителя делится на два основных способа: холодной технической водой, иногда химически очищенной и кипящей (деаэрированной) водой с использованием в качестве охлаждающего фактора скрытой теплоты парообразования. Второй способ известен под названием испарительного охлаждения. Оба способа охлаждения разделяют на горизонтальное и вертикальное.

В первом случае холодильники шахты, распара, заплечиков и фурменной зоны доменной печи устанавливают в массиве кладки горизонтально, а во втором — вертикально по охлаждаемой поверхности, прикрепляя к внутренней стороне кожуха печи специальными болтами. Охлаждение металлоприемника и боковой поверхности лещади при всех условиях осуществляют только вертикальными холодильниками. Преимущества горизонтальной системы охлаждения доменной печи заключены в большей поверхности охлаждения, достигающей 3 м2/м3 кладки, возможности смены холодильников в межремонтные периоды, лучшей сохранности проектного профиля и соотношений его размеров. Недостатками горизонтальной системы охлаждения являются плохая герметичность кожуха, ослабление его вырезами для холодильников, относительная легкость прогара холодильников при обнажении их по мере износа кладки или оползания гарнисажа.

При вертикальной системе охлаждения кожух доменной печи имеет лучшую по сравнению с предыдущей строительную прочность, более герметичен, не ослаблен вырезами, но имеет меньшую площадь охлаждения (2 м2/м3 кладки).

3. Кислородно-конверторный цех

Цех имеет в своем составе три конвертера объемом 50 м3. Проектная мощность цеха – 1230 тыс. тонн стали в год. Оборудование цеха позволяет производить обработку металла жидкими синтетическими шлаками и выплавлять до 70 плавок в сутки. Цех производит более 70 марок стали: кипящие, спокойные, полуспокойные, конструкционные и низколегированные стали обычного и повышенного качества. В конвертерном цехе впервые в СССР была освоена выплавка стали с продувкой металла кислородом сверху в ванне конвертера, что позволило интенсифицировать процесс производства высококачественной стали.

На ДМЗ им. Петровского разрабатывается программа по реконструкции конвертерного производства, предполагающая увеличение емкости конвертеров до 60 тонн каждый и строительство участка непрерывной разливки стали, который будет включать в себя шестиручьевую МНЛЗ и однопозиционную установку печь-ковш. Комплекс позволит повысить производительность кислородно-конвертерного цеха, улучшить качество выплавляемой стали и расширить сортамент прокатного цеха № 2.

3.1 Кислородно-конвертерные процессы

Кислородно-конвертерным процессом в нашей стране обычно называют процесс выплавки стали из жидкого чугуна и добавляемого лома в конвертере с основной футеровкой и с продувкой кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму; за рубежом его называют процессом ЛД. За время существования процесса (с 1952-53 гг.) было разработано несколько его разновидностей, из которых в настоящее время наряду с процессом ЛД промышленное применение находят кислородно-конвертерные процессы с донной продувкой и с комбинированной продувкой. Первые опыты по продувке чугуна кислородом сверху были проведены в СССР в 1933 г. инж. Н.И.Мозговым. В дальнейшем в нашей и в ряде других стран велись исследования по разработке технологии нового процесса. В промышленном масштабе кислородно-конвертерный процесс был впервые осуществлен в 1952—1953 гг. в Австрии на заводах в г. Линце и Донавице.

За короткий срок кислородно-конвертерный процесс получил широкое распространение во всех странах. Так, если в 1960 г доля конверторной стали составляла 4% мировой выплавки, то в 1970 - 40%, а в 1989 году - 60%.

Основные: более высокая производительность одного работающего сталеплавильного агрегата (часовая производительность мартеновских и электродуговых печей не превышает 140 т/ч, а у большегрузных конвертеров достигает 400—500 т/ч);

более низкие капитальные затраты, т.е. затраты на сооружение цеха, что объясняется простотой устройства конвертера и возможностью установки в цехе меньшего числа плавильных агрегатов;

меньше расходы по переделу, в число которых входит стоимость электроэнергии, топлива, огнеупоров, сменного оборудования, зарплаты и др.;

процесс более удобен для автоматизации управления ходом плавки;

благодаря четкому ритму выпуска плавок работа конвертеров легко сочетается с непрерывной разливкой. Кроме того, по сравнению с мартеновским производством конвертерное характеризуется лучшими условиями труда и меньшим загрязнением окружающей природной среды. Благодаря продувке чистым кислородом сталь содержит 0,002-0,005 % азота, т.е. не больше, чем мартеновская. Тепла, которое выделяется при окислении составляющих чугуна, с избытком хватает для нагрева стали до температуры выпуска. Имеющийся всегда избыток тепла позволяет перерабатывать в конвертере значительное количество лома (до 25-27 % от массы шихты), что обеспечивает снижение стоимости стали, так как стальной лом дешевле жидкого чугуна.

Шихтовые материалы кислородно-конвертерного процесса

Основными шихтовыми материалами кислородно-конвертерного процесса являются жидкий чугун, стальной лом, шлакообразующие (известь, плавиковый шпат и др.), ферросплавы для раскисления и легирования стали. Постоянно используется также газообразный кислород.

4. Подготовка составов для разливки стали

В сталеплавильных цехах большой производительности сталь разливают в изложницы, установленные на тележках. Состав с изложницами готовят к разливке в специальных отделениях и в готовом виде подают в разливочный пролет сталеплавильного цеха. При такой организации работ большинство трудоемких подготовительных операций проводят вне разливочного пролета. При этом улучшаются условия труда, увеличивается возможность механизации операций, что ведет к повышению производительности труда и улучшению качества работ. В некоторых старых цехах малой производительности подготовка к разливке, разливка и раздевание слитков осуществляются непосредственно в разливочном пролете цеха (в стационарных канавах).

Подготовка состава или канавы для разливки сифоном включает подготовку поддонов, изложниц, центровых и прибыльных надставок (в случае разливки спокойной стали) и сборку их. Поддон очищают от мусора и скрапа, затем в углубление для звездочки и каналы засыпают сухой песок так, чтобы установленный сифонный кирпич был заподлицо с поверхностью поддона. Сначала укладывают звездочку, затем пролетные и концевой сифонные кирпичи. Буртики замка кирпичей слегка обмазывают глиной, при этом нужно тщательно следить, чтобы глина не попадала внутрь канала. Снаружи сифонный кирпич также обмазывают огнеупорной массой. Промежуток между концевым кирпичом и торцовой стенкой канала заделывают обломками кирпича; остаток огнеупорной массы или глины снаружи поддона аккуратно снимают. После наборки проводки должны просохнуть за счет запаса тепла, сохранившегося в поддоне от предыдущей плавки. Температура поддона перед наборной должна быть не ниже 80—100°. Новый холодный поддон перед наборной должен быть подогрет.

После просушки каналы сифонного кирпича прочищают гибким ершом и продувают сжатым воздухом, а отверстия закрывают деревянными пробками; обдувают поддон также и снаружи. Поддон должен быть установлен строго горизонтально в канаве или на тележке. При перекосе поддона уровень наполнения изложниц будет различным, что может привести к браку слитков. Недолитый слиток может оказаться маломерным, прибыльная часть будет незаполнена металлом и усадочная раковина распространится в тело слитка. Набора поддона должна исключать загрязнение стали неметаллическими включениями и аварии при разливке. Центровые собирают на стеллажах в специально отведенном месте. Огнеупорные центровые трубки собирают обычно на трубе или деревянном стержне. Буртики трубок в местах стыка обмазывают пластичной огнеупорной массой. Металлический кожух центровой расклинивают, очищают от скрапа и мусора. Затем внутреннюю полость одной из половин обмазывают огнеупорной массой и укладывают на нее собранную огнеупорную трубу. Сверху ее также обмазывают огнеупорной массой и накрывают второй половиной кожуха, после чего обе половины скрепляют клиновым соединением. При сборке центровой тщательно следят, чтобы снизу выступал из центровой только конец трубки с буртиком, с помощью которого центровая соединяется со звездочкой поддона. После сборки центровую сушат, прочищают ершом внутреннюю поверхность трубы и устанавливают на поддон.

Охлаждение подготовки составов

Составы с расширяющимися книзу слитками при разливке сверху обрабатывают следующим образом. Со слитков снимают изложницы, устанавливая их на порожний состав тележек с поддонами, который заранее подают на соседний путь. Далее каждый слиток несколько приподнимают с поддона с тем, чтобы оторвать приварившиеся слитки. После этого состав с горячими слитками транспортируют к нагревательным колодцам блюминга или слябинга, а состав с изложницами — в отделение охлаждения изложниц. Составы с расширяющимися книзу слитками при сифонной разливке обрабатывают по предыдущей схеме со следующими отличиями: состав порожних тележек для установки на них изложниц подают без поддонов, слитки от литников отрывают при некотором их поворачивании. При обработке составов со слитками, отлитыми сверху в глуходонные уширенные кверху изложницы, со слитков снимают прибыльные надставки, которые укладывают на специальные платформы и отправляют их в отделение подготовки составов. Слитки отрывают от изложниц, несколько приподнимая их, после чего состав везут в здание нагревательных колодцев. Отсюда после посадки слитков в колодцы состав с изложницами уходит на охлаждение.

Составы со слитками, отлитыми сифоном в глуходонные уширенные кверху изложницы, обрабатывают в следующей последовательности: после снятия прибыльных надставок открывают слитки от литников, приподнимая слитки; затем состав отправляют в здание нагревательных колодцев. Освобожденный от слитков состав снова возвращают в стрипперное отделение, где изложницы переставляют на другой порожний состав. Изложницы на этом составе отправляют в отделение охлаждения, а состав с поддонами и центровыми — в отделение подготовки составов.

5. Прокатное производство

ОАО «Днепровский МЗ им. Петровского» прокатное производство представлено блюмингом 1050 и рельсобалочным станом 800 (расположены последовательно в одном технологическом потоке), сортопрокатным станом 550 и толстолистовым станом 3000 (предназначен для работы на давальческих слябах).

На стане 550 производят автооси и автообода почти для всех автомобилей, выпускающихся в СНГ; профили для угольной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения; профили для вагоностроения и др. Также возможно производство продукции общего назначения (швеллеры с параллельными полками, в том числе и облегченные; равнополочные уголки). Годовая мощность стана – 250 тыс. т.

Стан 800 предназначен для производства крановых, трамвайных и рудничных рельсов, балок, швеллеров с параллельными полками, профилей для футеровки мельниц. Производственная мощность стана 800–865 тыс. т готового проката в год.

На Евраз – ДМЗП прокатное производство представлено блюмингом 1050 и рельсобалочным станом 800, сортопрокатным станом 550 и толстолистовым станом 3000 (работает на давальческих слябах). На стане 550 (годовая мощность 250 тыс. тонн) производят автооси и автообода, профили для угольной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения и др. Также здесь можно выпускать продукцию общего назначения. Стан 800 (годовая мощность 800-865 тыс. тонн) предназначен для производства крановых, трамвайных и рудничных рельсов, балок, швеллеров с параллельными полками и др.