Файл: Отчет по ознакомительной практике Выполнил Проверил.rtf
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 223
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования Российской Федерации
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Кафедра химической технологии неметаллических материалов и
физической химии
Отчет по ознакомительной практике
Выполнил
Проверил:
-
-
Введение .................................................................................................................3 -
Структура металлургического предприятия с полным циклом производства.5 -
Углеподготовительный цех...................................................................................8 -
Агломерационное производство……………………………………………….14 -
Огнеупорное производство.................................................................................23 -
Горно-обогатительное производство.................................................................29 -
Доменное производство.......................................................................................34 -
Сталеплавильное производство..........................................................................39 -
Кислородно-конверторное производство..........................................................47 -
Коксохимическое производство.........................................................................57 -
Производство ферросплавов...............................................................................66 -
Прокатное производство......................................................................................74 -
Список литературы...............................................................................................80 -
Приложения .........................................................................................................81
Введение
Целью учебной практики является изучение структуры металлургического предприятия с полным циклом производства. Металлургические предприятия принадлежат к отрасли называемой черной металлургией. Черная металлургия-отрасль промышленности, производящая металлические сплавы на основе железа, а именно чугун, сталь и ферросплавы.
Чугун - это сплав железа с углеродом, содержание которого более 2,14%, но, как правило, от 3,5 до 5%. Кроме указанных элементов чугун содержит примеси. В основном кремний, фосфор, марганец и серу. Реже в так называемых природно-легированных чугунах содержится ванадий, хром, титан и медь. Примеси подразделяются на полезные и вредные. К вредным примесям относятся фосфор и сера. Остальные примеси являются полезными. Фосфор вызывает хладноломкость металлов, т.е. хрупкость при низких температурах. Сера вызывает красноломкость металлов, т.е. умешает прочность металлов при температурах его механической обработки (1000 С). Содержание железа в чугуне находится в пределах от 92 до 95%. Порядка 80% и более чугуна в жидком горячем виде перерабатывается в сталь. Лишь 20% чугуна используется в основном в машиностроении и других отраслях промышленности для изготовления деталей методом литья. Чугун имеет существенный недостаток, как конструкционный материал: он обладает хрупкостью, т. е. не поддается механической обработке. Существенным достоинством чугуна является его высокая коррозионная стойкость благодаря высокому содержанию в нем углерода. Чугун обладает высокой теплопроводностью и другими свойствами, которые находят применение в машиностроении.
Основным конструкционным материалом в нашей цивилизации является сталь. Сталь- сплав железа, содержание углерода, в котором менее 2,14%, как правило, менее 1,7%. Вследствие низкого содержания углерода сталь приобретает пластичность и может подвергаться различного рода механическом обработкам, а также не является коррозионным материалом. Содержание железа в стали, как правило, 99% и выше.
Ферросплавы - сплавы железа с другими элементами, которые указываются в их названии:
-
ферромарганец (содержание марганца от 70 до 80%); -
ферросилиций (содержание кремния от 43 до 95%); -
феррохром (содержание хрома от 35 до 80%); -
феррованадий (содержание ванадия от 65 до 80%); -
ферротитан (содержание титан от 27 до 40%).
Ферромарганец и ферросилиций имеют два назначения:
-
для раскисления стали; -
для легирования стали.
Легирование - ввод в сталь элементов, улучшающих потребительские качества стали (износостойкость, коррозионную стойкость, повышает электропроводность и т.д.).
Все остальные ферросплавы применяются для легирования стали. Раскисление стали - процесс удаления из стали растворенного кислорода. Развитие человеческого общества во многом определялось развитием техники и технологии получения железа и сплавов на его основе. Согласно археологическим данным человек начал получать железо за 1500-2000 лет до н. э.. К концу 20 в. во всем мире в разной форме и виде накоплено порядка 7,5 миллиардов тонн железа. Железо - это основа всей современной техники и материальной культуры. Широкое распространение в 20 в. стекла, бетона, пластмассы, синтетических смол и других неметаллических материалов не изменило главенствующего положения железа и его сплавов, на долю которых приходится 90% и более. Успехи в производстве железа и его сплавов явились основой для развития судоходного и водного транспорта, связи, микро- и радиоэлектроники, микробиологии, атомной энергетики, космической техники и т.д..
Структура металлургического предприятия с полным циклом производства.
Современная черная металлургия базируется на двух стадийном способе получения стали:
1)Восстановление железа из железных руд, а в настоящие время из продуктов их подготовки, т.е. из агломерата и окатышей с получением высоко углеродного сплава-чугуна.
2)Рафинирование чугуна в сталеплавильном агрегате с получением низко углеродного сплава-стали.
Несмотря на кажущуюся нелогичность, заключающейся в том, что первая стадия является восстановительным процессом, а вторая окислительным - это схема оказалась наиболее экономичной и производительной. К началу 20 в. она стала доминирующей, в массовом производстве стали.
В основе специализации и кооперации современного предприятия с полным циклом производства, базирующегося на двух стадийной схеме, лежит объединение следующих цехов, заводов, производства.
КР - шахты и угольные разрезы для добычи каменного угля.
УОФ - углеобогатительные фабрики для первичного дробления и обогащения каменного угля.
КХП - коксохимическое производство или заводы с угольными складами, цехами по подготовки угольной шахты, коксовыми цехами и цехами улавливания и переработки химических продуктов коксования.
ЖР - карьеры (раскрытая разработка) и шахты (подземная разработка) по добыче железных руд.
ГОП - горно-обогатительное производство, которое может быть в виде отдельного предприятия ГОК - горно-обогатительного комбината. Используется для дробления, обогащения и окускования железных руд (производство агломерата и окатышей).
КФ - карьеры по добычи и первичному дроблению флюсов - добавки в металлический агрегат для:
-
получения жидкого шлака - сплав густой породы зоны кокса и флюсов. -
коррекции состава металла, а именно, для удаления из него с помощью шлака вредных примесей - фосфора, серы.
ОП - огнеупорное производство для изготовления огнеупорных изделий, используемых при футеровке металлургических агрегатов. ОП обслуживает практически все цехи, что придает ему особое место и значение в производстве.
ЭЦ - энергоцехи для получения электрической энергии, пара, сжатого воздуха, технологического и технического кислорода доменного дутья; для подготовки и подачи воды в системы охлаждения, очистка и распределение горючих материалов (доменного и коксового газа).
КЦ - копровые цехи. Цехи по подготовке и сортировке металлического лона.
ФЗ — ферросплавный завод.
Основная технологическая цепочка.
1. ДЦ - доменный цех - первая стадия получения металла, т.е. восстановление плавки железных руд с получением чугуна.
2. СПЦ - окисление рафинеров чугуна в сталеплавильных цехах с получением жидкой стали.
3. ПС - прокатные цеха, где из стали получают два вида проката:
-листовой;
-сортовой - производство рельс, балок, уголков, двутавра и т.д.
ЦГП - цеха глубокой переработки металла: цех гнутых профилей, цех оцинкования листа, цех получения жести, цеха товаронародного производства.
Структура металлургического производства с полным циклом производства
Углеподготовительный цех
1. Отделение для приема угля.
Углеподготовительный цех предназначен для приготовления угольной шихты заданного качества из обогащенных или рядовых углей, поступающих непосредственно из угольных шахт.
При переработке обогащенных углей в состав углеподготовительного цеха входят отделения для приема, хранения угля, предварительного дробленная, дозировочное, окончательного дробления, смесительное. Если на коксохимический завод поступают рядовые угли, то в состав завода входит также углеобогатительная фабрика.
Исходными данными для выбора основного оборудования углеподгото-вительного цеха являются производительность цеха и нормативное время работы оборудования.
2. Склад для хранения угля.
Для бесперебойной работы коксохимического завода в углеподготовитель-ном цехе предусмотрен склад, на котором создаются запасы углей всех используемых марок. Современный коксохимический завод ежесуточно перерабатывает 15-35 тыс. т углей. При бесперебойной работе предприятия каждые сутки завод принимает на склад норму суточного расхода сырья. Уголь на завод прибывает в железнодорожных составах.
Уголь поступивший на завод, частично выгружается на складе для усреднения ранее поступивших углей, а остальная часть направляется в переработку. На коксохимических заводах чаще всего применяются склады трех типов: открытого типа; зарытого и смешанные угольные склады (открытого и закрытого типов).
Одногалерейный склад с механизированным участком приема угля и перегружателем состоит из грейферного перегружателя и одной линии реверсивных конвейеров, расположенных вдоль угольного склада в галерее на высоте 5—6 м от уровня площадки. Между галереей и угольным перегружателем вдоль склада уложен рельсовый путь, по которому передвигаются штабелер и конвейерный погрузчик. Прием угля на складе осуществляется следующим образом. От бункеров вагоноопрокидывателя уголь ленточным конвейером подается на один из реверсивных конвейеров, расположенных в надземной галерее. С реверсивных конвейеров с помощью барабанной разгрузочной тележки через поворотно-передвижной штабелер уголь разгружается в первичные штабеля, расположенные по всей длине склада. Уголь из первичных штабелей грейфером перегружателя, подается в основные штабеля. При выдаче со склада грейфером мостового перегружателя уголь подается из основного штабеля в бункер конвейерного погрузчика, конвейером которого перегружается на реверсивный конвейер, расположенный галерее. Последние загружают конвейер, транспортирующий уголь в дозировочное отделение. Двухгалерейный склад исключает эти недостатки. Он оборудован двумя галереями — подземной и надземной, в которых смонтированы по два конвейера, установленные в одну линию по всей длине склада. Одна линия, расположена в надземной галерее на высоте 12—14 м от площадки склада и предназначена для приема угля на склад, другая линия — в подземной галерее для подъема угля со склада в углеподготовительное отделение.
3. Отделение предварительного дробления угля.
Дробление углей является необходимой операцией в процессе подготовки шихты для коксования. Эта операция осуществляется в углеподготовительном цехе и разделяется на две стадии - предварительное дробление углей (50—80 или 100 мм крупностью) и окончательное измельчение.
В процессе предварительного дробления получают равномерные по крупности угли, которые хорошо обогащаются, дозируются при составлении шихты и измельчаются.
Окончательное измельчение шихты осуществляют до крупности частиц О—3 мм и содержанием этих частиц 88—93% в общей массе шихты, с целью создания лучших условий взаимодействия частиц при коксовании. Дробление — процесс разрушения крупных частиц на более мелкие под действием механических сил.
Стадия дробления - часть общего процесса, осуществляемая в одной дробильной машине. В зависимости от размеров частиц дробленного материала различают стадии дробления: крупное 100—200 мм; среднее 25— 100 мм; мелкое 3—10 мм; стадии измельчение грубое 0,5—3 мм; тонкое 0—0,5 мм. Известно несколько способов дробления и измельчения материала. Раздавливание применяется для крупного и среднего дробления угля. Материал деформируется во всем объеме и когда величина внутренних напряжений превысит величину предела прочности сжатию, происходит разрушение на частицы различных размеров и форм. Раскалывание применяется для крупного дробления крупных углей с целью получения частиц более однородных по крупности и меньшего выхода мелочи. Разрушение тела происходит в местах концентрации наибольших нагрузок. Удар - применяется для мелкого дробления угля с большим выходом мелочи. Под действием динамической нагрузки тело дробится на части. Истирание - применяется для измельчения материала с целью получения мелкого порошкообразного продукта. Измельчение происходит под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил. Резание и распиливание - применяются для получения размеров и формы частиц заранее заданных. Процесс дробления материалов этими способами полностью управляемый.
При выборе способа дробления (измельчения) угля учитывают физико-механические свойства материала: твердость, прочность, хрупкость, начальную крупность и степень дробления продукта, которые существенно влияют на производительность установки, удельный расход электроэнергии и эксплуатационные расходы на единицу продукции.
Все разнообразие типов и конструкций дробильных машин можно классифицировать:
1) по технологическому назначению - машины предварительного дробления материалов и машины окончательного дробления, перерабатывающие предварительно дробленый продукт;
2) по величине частиц конечного дробленого продукта - машины для получения частиц крупностью более 0,5 мм и машины для получения частиц крупностью менее 0,5 мм;
3) по способу дробления и конструктивным особенностям - щековые дробилки, конусные, валковые, бегунковые, молотковые, дезинтеграторы, барабанные.
4. Отделение дозирования угля.
В дозировочном отделении производится подготовка угольной шихты, путем смешивания в определенной пропорции различных марок углей как предварительно дробленых, крупностью 50— 80 мм при схеме ДШ (дробление шихты), так и окончательно измельченных при схеме ДК или ДДК (дробление компонентов или дифференцированное дробление компонентов). От точности дозирования компонентов шихты в соответствии с заданием и постоянства работы дозировочных устройств зависят качество и свойства кокса. К основному оборудованию, установленному в дозировочном отделении углеподготовитель-ного цеха, относятся бункера круглого сечения, расположенные в два ряда; два ленточных транспортера для подачи угля в бункера; передвижные барабанные сбрасывающие тележки для распределения материала по бункерам; дозировочные столы и автодозаторы, установленные под бункерами и предназначенные для дозирования измельченных углей и шихт; два сборных ленточных транспортера, расположенные под выпускными отверстиями бункеров.
5. Отделение разделения угля по крупности.
В промышленности применяют способы разделения сыпучих материалов под действием гравитационно-инерционных сил; гравитационно-центробежных сил; просеиванием или грохочением через сита. Одним из наиболее распростра-ненных способов классификации материалов является грохочение.
Грохочением называют процесс разделения сыпучих материалов на классы по крупности, просеиванием их через сита или решета. Машины или устройства, предназначенные для разделения материала, называют грохотами. Сорта угля по крупности, выделенные в процессе грохочения, называют классами.
Сущность процесса грохочения заключается в следующем. Если на сито или решето поместить сыпучий материал (уголь) различной крупности и задать ситу определенное движение (колебательное), то частицы угля крупностью меньше размера ячеек сит под действием силы тяжести и колебаний сита будут проваливаться вниз, а более крупные - оставаться на рабочей поверхности сита. Таким образом, на одном сите происходит разделение продукта на два класса. Уголь оставшийся на поверхности сита называется надрешетняым продуктом, а прошедший через отверстие - подрешетным продуктом. Различают следующие виды грохочения:
1) предварительное - отделение крупных кусков угля для последующей обработки, например дробления;
2) окончательное - разделение угля на классы, которые регламентируются соответствующими стандартами для отправки потребителю;
3) подготовительное - разделение угля на машинные классы для последующей технологической обработки;
4) вспомогательное - для контроля крупности дробленого угля, отсева мелочи из сортового угля и других углей;
5) обезвоживающее - для удаления основной массы воды, содержащейся в обрабатываемом угле, а также отделения суспензии или шлама в продуктах грохочения.
В соответствии с ГОСТ 5526—67 грохоты в зависимости от принципа действия, характера просеивающей поверхности, рода приводного механизма и назначения разделяют на следующие группы:
1) валковые с вращающимися валками;
2) быстроходные качающиеся (наклонные и горизонтальные) с продольными качаниями короба под углом к плоскости сита;
3) гарационные (полувибрационные) с круговыми качаниями короба в вертикальной плоскости;
4) вибрационные с круговыми качаниями короба;
5) резонансные с продольными качаниями короба под углом к плоскости сит.
6. Отделение обогащения угля.
Коксохимические заводы, получающие рядовые угли для переработки оборудованы углефабриками (углемойками), расположенными в углеподготови-тельных цехах. Они предназначены для обогащения коксующихся углей с целью получения определенного качества с равномерным содержанием влаги золы, хорошими коксующимися свойствами и высокими технико-экономическими показателями. Для обогащения углей наибольшее применение получили методы избирательного, гравитационного обогащения и флотации. Гравитационное обогащение - процессы разделения сыпучей смеси рядового угля на компоненты на основе гравитационных законов.
Гравитационные процессы обогащения в зависимости от применения разделения сред классифицируют на:
1) отсадку - разделение частиц угля, сростков и породы ильному весу в вертикальных потоках воды;
2) обогащение в тяжелых средах - разделение по плотности материала в суспензиях плотностью
;3) обогащение в криволинейном потоке воды - разделение плотности с использованием центробежной силы в криволинейном движении потока воды;
4) обогащение на концентрационных столах - разделение плотности частиц в потоке воды, текущей по наклонной плоскости;