Модернизация конвертерного цеха

В отделении перелива чугуна организуется скачивание шлака из заливочных ковшей. Для перестановки ковшей с чугуном предусматривается мостовой кран с тензометрическим устройством для взвешивания чугуна.

Сталь: конвертер → сталеразливочный ковш вместимостью, установленный на самоходную (электрифицированную) тележку → ОНРС → → разливочный кран → установка внепечной обработки стали → МНЛЗ → прокатный цех.

При необходимости окончательная  доводка стали организуется непосредственно в отделении ковшевой обработки металла.

Шлак: конвертер → шлаковая чаша, установленная на самоходную (электрифицированную) тележку → шлаковый пролет → железнодорожные платформы с механизмом кантования → отделение первичной переработки шлака.

Сыпучие: от приемных бункеров отделения сыпучих транспортируются в бункера запаса конвертерного отделения конвейерами. Бункера запаса располагаются в непосредственной близости от конвертера.

Ферросплавы: грузопоток ферросплавов аналогичен организации грузопотока сыпучих. Из бункеров запаса конвертерного отделения ферросплавы по течкам доставляются к печам для их подогрева и прокаливания, а также к печам для получения жидких лигатур, находящихся в конвертерном пролете. Затем ферросплавы подаются в ковш с металлом.

Водоснабжение цеха обеспечивается по оборотной схеме с выделением систем по качеству охлаждающей воды в зависимости от требований технологии и оборудования [].

Обеспечение цеха кислородом, азотом и аргоном производится через  кислородно-регулировочный пункт (KPП), оборудованный реципиентными установками, откуда энергоносители требуемых параметров по системам трубопроводов подаются к оборудованию и на общецеховые нужды.

 

 

3.2   Организация  труда в цехе и на главных рабочих местах

 

Правильная организация  труда в отделении обеспечивает ритмичную работу и дает возможность поддерживать объем производства на заданном уровне.

Режим работы конвертеров  в отделении – с «перекрытием циклов». Работа промышленно-производственного  персонала, обслуживающего конвертер, организуется по четырех бригадному графику при непрерывной производственной неделе с восьмичасовой рабочей сменой. Каждый конвертер обслуживают два оператора в смену.

Выбор расположения рабочих  мест осуществлен с учетом специфики  и особенностей размещения технологического оборудования, протяженности и оснащенности зон обслуживания, условий труда, а также трудовых функций работающих.

Постоянные рабочие места  находятся в посту управления, расположенном на рабочей площадке.

Функции по текущему обслуживанию оборудования, кроме технологического персонала, возлагается на дежурный персонал проектируемого ККЦ (профилактический осмотр оборудования, устранение мелких неисправностей, возникающих в процессе работы оборудования, смазка узлов и механизмов, участие в выполнении ремонтных работ, проводимых ремонтным персоналом цеха).

 

3.3 Организация  ремонта основного технологического  оборудования

 

Ремонты оборудования конвертерного отделения выплавки стали осуществляются централизованно силами специальных служб слесарей по ремонту и обслуживанию металлургического оборудования комбината. Текущее обслуживание оборудования и механизмов производится дежурным персоналом цеха, профилактический осмотр оборудования – по утвержденному начальником цеха графику. Периодичность осмотров оборудования регламентируется правилами технической эксплуатации механического и электрического оборудования. Результаты осмотров фиксируются в специальный журнал. На основании этих данных подаются заявки в отделы главного механика и энергетика о замене деталей или узлов оборудования. По устранению неполадок делается соответствующая запись в журнале о выполнении работ. Работы по межремонтному обслуживанию выполняются во время перерывов в работе оборудования. Текущие, средние и капитальные ремонты производятся по утвержденному на комбинате плану-графику.

Ниже представлены основные виды ремонтом основного оборудования конвертерного отделения ККЦ  ОАО «ММК».

 

Нанесение шлакового  гарнисажа

 

Многолетний опыт эксплуатации конвертеров показал, что на большей части поверхности футеровки имеется шлаковый гарнисаж, по своему составу и строению аналогичный конечному конвертерному шлаку. Гарнисаж образуется после остановки продувки во время отбора проб, измерения температуры, ожидания результатов анализа, выпуска металла и слива шлака. При этих операциях шлак затвердевает на поверхности футеровки, температура которой в промежуточный период снижается. Сохранность футеровки на выпускной и шлаковой сторонах связана с наличием образующегося защитного слоя шлака. Часть футеровки (в области цапф) в ходе этих операций не контактирует со шлаком и остается незащищенной шлаковым гарнисажем.

Подваркой обычно ремонтируют завалочную и сливную  стороны футеровки и днище. При сливе шлака в конвертере оставляют его часть и затем продувают шлак в течение 3-5 мин кислородом для окислений капель металла и придания шлаку жидкоподвижности, после чего на шлак загружают бой огнеупорного кирпича. Поворотом конвертера распределяют загустевший шлак по футеровке; при этом конвертер устанавливают в положение, при котором основная масса шлака находится в месте наибольшего износа футеровки, и выдерживают его в этом положении до 15-30 мин. Затем сливают избыточный шлак и делают выдержку длительностью 10-20 мин, Недостатками этого способа являются большая его продолжительность (до 50 мин), трудоемкость и высокий расход огнеупоров [].

Ошлакование футеровки  проводят оставляемым в конвертере после выпуска шлаком, вязкость которого увеличивают присадками доломита или извести, производят четыре - пять покачиваний с выдержкой на каждой стороне до 5 мин.

Подварку и  ошлакование также нельзя провести на тех участках футеровки, которые не смачиваются шлаком при наклонах конвертера.

Из всех опробованных способов нанесения шлакового гарнисажа наиболее удобным является раздув шлака инертным газом. Этот способ характеризуется относительной простотой и высокой эффективностью [].

 

Торкретирование

 

Одним из самых  распространенных способов восстановления футеровки является ее торкретирование. Известно, что процесс торкретирования заключается в нанесении защитного слоя торкрет-покрытия из огнеупорной массы определенного состава. Слой торкрет-покрытия защищает кладку от высоких температур и агрессивного воздействия шлака, металла, газа, паров и пыли. Рабочий слой кладки обогащается высокоогнеупорными оксидами из торкрет - покрытия, что увеличивает стойкость против разрушающих факторов. Нанесенное покрытие также защищает футеровку от проникающих в норы и трещины металлических расплавов, которые в условиях периодического колебания температур оказывают разрушающее воздействие из-за разных коэффициентов термического расширения огнеупора и затвердевающего металла [].

Существуют различные  способы торкретирования; мокрое или  пульповидное, полусухое или горячее, плазменное, факельное или газоплазменное.

В ККЦ ОАО "ММК" в настоящее время используется полусухой способ торкретирования. Он подразумевает нанесение сухой огнеупорной массы: обычно многокомпонентная смесь огнеупора, связки и пластификаторов, которая увлажняется на выходе из рабочего органа (сопла или распылителя).

Содержание влаги в увлажненной торкрет- массе составляет 5-10 %, Раздельная подача сухой торкрет-массы и воды позволила упростить приготовление хранение и использование смесей, а также конструкцию применяемого оборудования снизить до минимума, а при низком содержании влаги отказаться от последующего обжига [].

Торкретирование полусухим способом может осуществляться как в холодном, так и в горячем агрегате.

Как показала практика, полусухой способ торкретирования для ремонта огнеупорной кладки недостаточно эффективен, так как приводит к снижению производительности цеха на 10-15 %.

Опыт использования  горизонтального способа торкретирования  выявил ряд его существенных недостатков: выделение в атмосферу цеха из горловины конвертера горячих газов и пыли; неравномерное распределение торкрет - массы на поверхность; загромождение рабочей площадки и сложности с организацией операций торкретирования.

В ККЦ ОАО "ММК" опробован способ факельного торкретирования  на высокомеханизированных и автоматизированных установках вертикального типа. На ремонтируемую поверхность футеровки наносят огнеупорный порошок, в котором частицы огнеупора предварительно оплавлены в высокотемпературном факеле горелки. Частицы огнеупора могут оплавляться а факеле, полученном от сгорания различных видов топлива в среде окислительного газа,

Установки факельного торкретирования позволяют подавать торкрет-массу с расходом 300-500 кг/мин и кислород с интенсивностью 200-300 м7мин, продолжительность операции торкретирования – до 20 мин [].

 

Горячий ремонт сталевыпускного узла

Конвертер устанавливают  в вертикальное положение и при  помощи специальной машины производят выбуривание остатков леточных блоков и массы.

Пространство  летки тщательно очищают от настылей шлака и металла, и при использовании  машины для ремонта леток, заново вставляют блоки, набранные на трубе.

Подготовку леточных блоков производят на рабочей площадке. Количество и вид устанавливаемых блоков определяет сталевар. Допускается установка наборных леток, состоящих из блоков одного или нескольких видов или монолитных, поставляемых в сборке на трубе.

Установленные блоки  расклинивают при помощи магнезитового  кирпича, с наружной части летка забивается доменной леточной массой по ТИ 101-Д-16-85 и крепится к леточной коробке металлической арматурой при помощи сварки.

Конвертер наклоняют  в горизонтальное положение и  производят заливку пространства между леточными блоками и окантовочной коробкой массой основного состава.

Подачу массы производят с использование торкрет - установки. Влажность массы должна находиться в пределах 15 — 20 %.

После заливки  летки конвертер выдерживается  в горизонтальном положении не менее 20 мин [].

Горячие ремонты  футеровки конвертера

При локальных  нарушениях и местных прогарах футеровки  на стороне слива, загрузки и дна производится их подварка.

Для подварки конвертеров  допускается применять бой изделий  основного состава бывших в употреблении, брак периклазоуглеродистых, периклазовых и шпинельпериклазоугдеродистых изделий, полученных при их изготовлении, а гак же новых изделий основного состава.

В кирпиче, приготовленном для подварки не должно быть посторонних  предметов, скардовин, скрапа и деревянных поддонов.

Перед подваркой  весь металл из конвертера должен быть слит, а шлак должен быть подвижным.

Количество и  состояние шлака в конвертере определяет мастер и сталевар. Перед подваркой при необходимости допускается раздув шлака машинистом дистрибутора по команде сталевара.

При подварке футеровки  со стороны загрузки или слива  материал загружают в конвертер  совком и с помощью покачивания  равномерно накатывают его на место  подварки и выдерживают в горизонтальном положении 10- 40 мин.

При подварке стыка  днища и дна конвертера подварочный  материал загружают в конвертер совком при этом конвертер устанавливают в вертикальное положение на время 10 - 20 мин [].

Район и время  торкретирования определяют мастер и сталевар, опираясь на результаты замера остаточных толщин футеровки системой LR2000 DELTA или при помощи визуального осмотра.

Загрузка массы  и заливка воды в расходные  бункера торкрет - установки производится заранее перед торкретированием. К работе на установке допускается персонал, прошедший обучение и имеющий доступ к работе на самоходной торкрет --машине.

Перед полусухим  локальным торкретированием футеровки  шлаковый гарннсаж не наносите.

Торкретирование локальной поверхности футеровки осуществляете массами основного состава на химических, химико - керамических связках с добавкой и без углерода, и волокнистых составляющих.

Влажность массы  колеблется от 6 до 15 % в зависимости  от ее зернового и химического состава.

Время выдержки от окончания торкретирования до завалки лома должно быть не менее 20 мин [].

Защита всей поверхности  футеровки по ходу кампании производится шлаковым гарнисажем. Нанесение шлакового гарнисажа производится после каждой плавки, начиная с первой, кроме плавок на которых производится подварка слива, загрузки или локальное торкретирование цапфенных зон.

Продолжительность нанесения гарнисажа должна быть не менее 3-х минут без учета времени подъема н опускания фурму.

Содержание MgO в шлаке перед надувкой гарнисажа должно быть в пределах 8-16 %. Наведение MgO в шлаке по ходу продувки разрешается в пределах 8-14 % при помощи ожелезненного доломита производства ОАО МЦОЗ по ТУ 14-101-455-01, порошков периклазовых крупнозернистых марок ППК - 75 или ПТЖ - 86 но ТУ 14-200-383-02 и других материалов не уступающих требованиям ТУ 14» 101-455-01 и ТУ 14-200-383-02.

Подачу ожелезненного  доломита осуществляют в пределах нормы  расхода: от 50 до 70 % завалку и 30-50 % по ходу продувки; порошок ППК ~ 75 и ППК - 86 подают в завалку в пределах норм расхода.

Допускается наведение  MgO в шлаке по ходу плавки другими магний-содержащими добавками, Расход добавок рассчитывается пропорционально содержанию в них MgO.

Наведение MgO в конечном шлаке до пределов 12-16 % производят при помощи быстрорастворимых магний содержащих добавок (флюсов), которые подаются в конвертер после слива металла в количестве 0,2-0,5 т на плавку [].

Текущие, средние и капитальные  ремонты электрооборудования выполняются силами централизованных служб главного энергетика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Конструкция и оборудование конвертера

 

1. Конструкция и футеровка конвертера

 

Кислородный конвертер представляет собой ёмкость грушевидной формы, состоящую из трех частей: верхней - шлема, средней - цилиндра и нижней - съемного днища.  Он имеет   концентрическую горловину, что обеспечивает лучшие условия для ввода в полость конвертера кислородной фурмы, отвода газов, заливки чугуна и завалки лома и шлакообразующих материалов.