Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 251
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
На момент запуска по степени механизации и уникальному сочетанию технологических решений цех не имел равных не только в СССР, но и в мире. Впервые в мировой практике в едином цикле была произведена выплавка стали в большегрузных конвертерах и разливка на установках непрерывной разливки стали. Этот новый способ стал неотъемлемой частью технологии разливки на многих металлургических предприятиях отрасли.
В конвертерном цехе №1 Новолипецкого металлургического комбината полностью оцифрован процесс управления технологическими сегментами установки непрерывного литья заготовок.
Раньше персонал участка заполнял бумажные журналы, чтобы не пропустить момент планового ремонта, сейчас вся сталь, прошедшая через установку, учитывается компьютером, что снимает с людей часть монотонной работы.
Сервис дает операторам информацию о текущем состоянии оборудования в наглядном виде, а также позволяет заблаговременно спланировать ремонт или ввод оборудования в эксплуатацию, просматривать историю работы каждого сегмента и отслеживать множество других параметров.
1 Ознакомление с историей развития и со структурой цеха
Конвертерное производство НЛМК представлено двумя цехами. Они работают на чугуне из доменных цехов комбината и на металлическом ломе, поставляемом системой ломозаготовительных площадок «Вторчермет НЛМК».
В 1966-м году в эксплуатацию вводится Кислородно-конвертерный цех №1, для обслуживания которого в 65-м был создан железнодорожный район в составе станций Входная, Конвертерная-1 и постов Шихтовый, Западный и Скрапной.
Конвертерный цех №1 предназначен для производства стали в слитках и является неотъемлемой частью в технологической цепи металлургического предприятия.
Рисунок 1 – Конвертерный цех №1
В 2019 году оба конвертерных цеха НЛМК выпустили 12,012 млн. тонн стали, что на 10% меньше в сравнении с 2018 годом. После реконструкции доменной печи №6 и модернизации конвертерного производства производительность подразделения вырастет до 14 млн. тонн в год (реконструкция завершится в 2020 году).
Конвертерный цех НЛМК с тремя 350-тонными конвертерами включает следующие основные отделения:
-
· главное здание; -
· верхнее миксерное; -
· нижнее шихтовое для сыпучих материалов; -
· ОНРС.
Главное здание цеха многопролетное, состоящее из конвертерного отделения, отделения разливки стали, участка ремонта стальковшей, участка ферросплавов.
Конвертерное отделение (многопролетное, шириной 69 м, длиной 216 м и высотой 53 м) 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.
Сталеплавильное производство является ключевым в технологической цепочке производства продукции на комбинате.
2 Анализ информации об основных видах и сортаменте выпускной цехом продукции
Кислородно-конвертерный цех способен выпускать почти все известные марки стали, приблизительно около 900, а также ванадиевый шлак.
Основные марки стали, выпускаемые в конвертерном цехе №1:
-
трубные марки стали; -
динамные стали; -
автолист.
В данный момент продукция цеха соответствует мировым стандартам. Брак продукции составляет 0,56-0,57%. В ковшевом отделении используются сталеразливочные и промежуточные ковши.
Толщина сляба с вертикальной установки 240 мм, длина до 13 м. С криволинейной установки 250 мм, длина до 12 м.
На территории цеха есть склад сляб и участок устранения дефектов.
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.
3 Ознакомление с технологией производства в цехе
Для производства стали в конвертерных цехах жидкий передельный чугун в чугуновозных ковшах доставляется из доменных цехов в миксерное отделение конвертерного цеха, где переливается в миксер для усреднения химического состава и температуры (рис. 3). Далее чугун из миксера выпускают в чугунозаливочный ковш.
Миксерное отделение. Жидкий чугун с доменной печи поступает в отделение. Есть 2 миксера емкостью 1300 т, из них чугун переливают в ковш и подают на конвертерную площадку.
Из 6 установок непрерывной разливки стали работают 3 вертикального типа и 2 криволинейного типа.
Рисунок 3 – Перелив чугуна в миксерном отделении
При производстве стали с ограничениями по массовой доле серы, а также при переработке чугуна с повышенной массовой долей серы, чугун в чугунозаливочном ковше обрабатывают на установке десульфурации чугуна.
Чугунозаливочный ковш с жидким чугуном из миксерного отделения или с УДЧ подается на рабочую площадку конвертерного отделения к моменту выпуска предыдущей плавки.
Рисунок 3 – Завалка металлического лома в конвертер
После завалки лома конвертер переводится в вертикальное положение и по тракту сыпучих материалов в него подаются шлакообразующие материалы (30-60% от требуемого расхода на плавку). В качестве основных шлакообразующих материалов применяют: известь металлургическую и доломит обожженный металлургический.
После присадки шлакообразующих материалов конвертер наклоняют и заливают жидкий чугун.
После заливки чугуна конвертер устанавливают в вертикальное положение, вводят фурму, через которую вдувают технически чистый кислород.
После окончания продувки конвертер наклоняют, отбирают пробу металла и шлака для определения химического состава, выполняют замер температуры и/или окисленности (содержание растворенного кислорода). Если по результатам анализа и замеров параметры расплава соответствуют заданным, плавку выпускают; в случае несоответствия - проводят корректирующие операции.
В конце выпуска плавки отсечку конвертерного шлака производят с помощью систем отсечки шлака конусом (дротиком) с применением системы Monocon.
4 Изучение состава и характеристик основного оборудования цеха
Конвертерный цех №1 (рис. 1) оснащен:
-
двумя миксерами вместимостью по 1300 т каждый; -
оборудованием для перелива чугуна из чугуновозных ковшей в миксеры и заливочные ковши вместимостью по 160 т; -
тремя конвертерами номинальной емкостью по 160 т; -
оборудованием тракта подачи сыпучих материалов и подготовки ферросплавов; -
двумя электропечами для выплавки синтетических шлаков массой садки по 70 т; -
оборудованием для ремонта, подготовки и транспортирования сталеразливочных ковшей вместимостью 180 т и промежуточных ковшей вместимостью по 23 и 50 т; -
четырьмя установками доводки металла (УДМ); -
двумя агрегатами «печьковш» (АПК); -
двумя двухручьевыми слябовыми установками непрерывной разливки стали (УНРС) вертикального типа и двумя двухручьевыми слябовыми УНРС криволинейного типа; -
оборудованием для транспортирования, осмотра, резки, хранения и отгрузки слябов, а также зачистки дефектов.
Рисунок 2 – Схема расположения основных участков и оборудования КЦ №1
Список использованной литературы и источников
а. Основная литература
-
Столяров, А. М. Непрерывная разливка стали. Машины непрерывного литья заготовок: учебное пособие / А. М. Столяров, В. Н. Селиванов. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2020. — 192 с. — ISBN 978-5-9729-0490-7. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/148359 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Основы металлургического производства: учебник / В. А. Бигеев, К. Н. Вдовин, В. М. Колокольцев [и др.]; под общей редакцией В. М. Колокольцева. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург: Лань, 2020. — 616 с. — ISBN 978-5-8114-4960-6. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/129223 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Ивлев, С.А. Металлургические технологии. Металлургия чёрных металлов: учебное пособие / С. А. Ивлев, М. П. Клюев. — Москва: МИСИС, 2017. — 45 с. — ISBN 978-5-906846-57-0. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/108106 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Волкогон, Г. М. Современные процессы порошковой металлургии: учебное пособие / Г.М. Волкогон, Ж.В. Еремеева, Д.А. Дедовской. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2020. — 208 с. — ISBN 978-5-9729-0509-6. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/148364 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Хван, Т.А. Экология. Основы рационального природопользования: учебник для вузов / Т. А. Хван. — 6-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 253 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-04698-4. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/449823 . -
Дуговые электропечи: учебное пособие / А. И. Алиферов, Р. А. Бикеев, Л. П. Горева [и др.]. — Новосибирск: НГТУ, 2016. — 204 с. — ISBN 978-5-7782-2813-9. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/118184 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Лузгин, В. П. Металлургия стали: Внепечная обработка стали: учебное пособие / В. П. Лузгин, С. В. Казаков. — Москва: МИСИС, 2003. — 47 с. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/117007 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Крашенинникова, Н. Г. Основы технологии порошковой металлургии: учебное пособие / Н. Г. Крашенинникова, С. Я. Алибеков. — Йошкар-Ола: ПГТУ, 2018. — 156 с. — ISBN 978-5-8158-1975-7. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/112485 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Беляев, С. В. Основы металлургического и литейного производства: учебное пособие / С. В. Беляев, И. О. Леушин. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2016. — 306 с. — ISBN 978-5-222-24740-2. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/102277 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Лялюк, В. П. Теоретические основы процессов горения топлива и газодинамики доменной плавки: монография / В. П. Лялюк. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2019. — 280 с. — ISBN 978-5-9729-0349-8. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/124693 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Лялюк, В. П. Технология подготовки шихты при производстве качественного кокса для доменной плавки: монография / В. П. Лялюк. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2020. — 212 с. — ISBN 978-5-9729-0429-7. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/148347 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Качество кокса и перспективы доменной плавки / Д. А. Мучник, Д. А. Кассим, В. П. Лялюк, Е. О. Шмельцер. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2020. — 228 с. — ISBN 978-5-9729-0489-1. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/148358 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Совершенствование технологии производства окатышей и нового железорудного сырья для современной доменной плавки: в 2 томах / Ф. М. Журавлев, В. П. Лялюк, Н. И. Ступник [и др.]. — Вологда: Инфра-Инженерия, [б. г.]. — Том 1: Теория, технология и оборудование подготовки шихт и их окомкования в производстве окатышей — 2020. — 332 с. — ISBN 978-5-9729-0455-6. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/148351 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Совершенствование технологии производства окатышей и нового железорудного сырья для современной доменной плавки: в 2 томах / Ф. М. Журавлев, В. П. Лялюк, Н. И. Ступник [и др.]. — Вологда: Инфра-Инженерия, [б. г.]. — Том 2: Теория, технология и оборудование термоупрочнения сырых окатышей и нового железнорудного сырья — 2020. — 368 с. — ISBN 978-5-9729-0456-3. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/148352 . — Режим доступа: для авториз. пользователей. -
Устройство и проектирование доменных печей: учебное пособие / Л. И. Каплун, А. В. Малыгин, О. П. Онорин, А. В. Пархачев. — Екатеринбург: УрФУ, 2016. — 219 с. — ISBN 978-5-321-02486-7. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/98921 . — Режим доступа: для авториз. пользователей.