Отчет по производственной практике на ОАО “Златоустовский металлургический завод”

       1. История завода 

       Златоуст  – исторически сложившейся центр  качественной  металлургии. Летом 1900 года была заложена первая доменная печь, а 22 мая 1902 года она была задута. Именно эту дату принято считать днем рождения Златоустовского металлургического  завода. Историей своего рождения и дальнейшего развития завод был подготовлен для решения сложнейших задач в обеспечении оборонной промышленности, машиностроительных и других важнейших отраслей народного хозяйства высококачественными сталями.

       Серьезная работа по освоению выплавки легированных сталей была проделана златоустовцами в годы Великой Отечественной Войны. Тяжелое время переживала черная металлургия в первые месяцы войны. Все металлургические заводы юга не работали, вся тяжесть обеспечения военной промышленности металлом легла на заводы Урала и Сибири. Именно в это время были разработаны и освоены новые марки стали, необходимые для ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания. Выплавка таких сталей в массовых масштабах позволила моторостроителям резко увеличить выпуск двигателей для танков и самолетов.

       В послевоенные годы совершенствование  технологии производства стали, на заводе продолжалось. Златоустовские металлурги одни из первых внедрили ряд новых технологий выплавки стали, прокатки слитков и заготовок, таких как обработка металла синтетическими шлаками, электрошлаковый переплав, вакуумно-дуговой и индукционный переплавы и другие. 

       2.  История и описание электросталеплавильного цеха № 1 

       1931 год – начало строительства  электросталелитейного цеха на Златоустовском металлургическом заводе, который должен был обеспечить машиностроение страны шарикоподшипниковой сталью.

       23 января 1934 года выплавлена первая  плавка с первой электропечи  третьего по счету в СССР  электросталелитейного цеха. К концу 1934 года в строй работающих вступили все 6 электропечей. Цех был рассчитан на выпуск 62 тыс. тонн шарикоподшипниковой стали и 3 тыс. тонн нержавеющей стали в год.

       На  третий год своего становления коллектив  цеха освоил разливку стали в слитки весом 2,3 т. вместо 700 кг. В результате этого значительно возросла производительность цеха, а также это благоприятно отразилось на работе блюминга.

       В трудные годы становления цеха Америка  прекратила поставки графитированных  электродов в СССР. В нашей стране производство таких электродов еще не было организовано. Цех был вынужден работать на угольных, что привело к резкому сокращению производства. Для улучшения работы электропечей была предложена конструкция дополнительного водоохлаждаемого трубного электродержателя, которым наращивается угольный электрод. В 1941 году цех начал получать графитированные электроды, выпуск которых был освоен на Челябинском электродном заводе.

       Во  время войны в строю действующих  электросталелитейных цехов остался  один электросталелитейный цех на Златоустовском металлургическом заводе. Не снижая темпов выплавки стали, надо было расширить цех и установить в нем дополнительные электропечи и крановое оборудование. Число печей возросло до 10, за 5 месяцев войны цех освоил 39 новых марок стали. В эти трудные дни войны возглавлял цех (1942-1945 гг.) крупный специалист электрометаллург, а впоследствии крупный ученый Еднерал Ф.П. За годы войны коллективом цеха было освоено свыше 160 новых марок стали.

       В 1947 году рационализаторы цеха предложили новую технологию выплавки стали – комбинированный метод (слив плавок с двух электропечей в один ковш).

       Электросталеплавильный  цех №1 является «кузницей» кадров для ЭСПЦ-2 и затем ЭСПЦ-3, а также для руководящих органов завода и министерства черной металлургии.

       1968 год является годом начала  применения аргона для защиты  струи при разливке стали, затем  и для продувки в ковше.

       1969 год – в цех пришел природный  газ. Воздух в цехе стал чище, прекратили свое существование  дымящие мазутные горелки.

       Именно  работниками ЭСПЦ-1 усовершенствовано применение кислорода (продувка под током), изменена схема наборки сводов, от чего резко возросла их стойкость, усовершенствована технология производства ШХ15.

       В годы перестройки не нужно стало  столько металлопродукции высокого качества. В результате в ЭСПЦ-1 в 1986 году останавливают электропечь №6, в 1993 году заменяют электропечи №4 и №5 десятитонные на одну двадцатитонную. В 1996 году останавливается электропечь №2, а в разливочном пролете под электропечью №2 размещает свое оборудование чугунолитейный цех, участок стального литья. До 1992 года цех работал еще семью печами, а с 1993 года – четырьмя, тремя, а 2001 и 2002 – только двумя электропечами №3 и №8. 2003 год отработал тремя печами - №3, №7, №8. нет в составе действующих электропечи №9 с 1996 года. Стоит на консервации электропечь №4 с 1997 года.

       Если  за 50 лет цехом выплавлено 8 млн. тонн стали, то за последние 20 лет добавлено  еще 2,5 млн. тонн стали. В 2003 году цехом  выплавлено 71,3 тыс. тонн стали тремя  печами против 39,7 тыс. тонн в 2002 году.

       В настоящее время в цехе функционируют 3 электропечи: №3, №7 и №8. номинальная  емкость печей: 3 – 12,5, 7 и 8 – 25 тонн, завалка составляет 12…14 и 24…25 тонн, соответственно.

       Цех расположен в одном здании и состоит из 3 отдельных пролетов, параллельных друг другу, а именно: шихтовое отделение, печной пролет и разливочный пролет.

       Шихтовое  отделение расположено рядом  с печным, имеет в южной части  железнодорожный тупик, по которому в цех подается шихта, ферросплавы, шлакообразующие, руда, заправочные материалы, флюсы. В пролете в трех местах имеются весы для взвешивания шихты и ферросплавов. Здесь же имеется железнодорожный тупик, служащий для вывоза шлака с печного пролета и мусора на шлаковый отвал, а также железнодорожные пути для подачи в пролет вагонов  МПС и местного парка с необходимыми материалами для нужд производства. Часть материалов подается автомашинами. Подача взвешенной шихты в печной пролет осуществляется двумя электрокранами в мульдах. Назначение шихтового пролета является бесперебойное и своевременное обеспечение работы электропечей всеми необходимыми материалами, подготовка и хранение шихты, ферросплавов, шлакообразующих, их разгрузка. Взвешивание и подача в печной пролет.

       К недостатку шихтового пролета можно отнести то, что оба крана находятся на одной балке, и при поломке одного из кранов или при отсутствии на рабочем месте одного из крановщиков шихта подается к ближайшей к крану печи, а затем завалочными машинами развозится по печам, в ходе чего тратится много времени, а также возможны ошибки по установке мульд. Также при эксплуатации только одного крана не предусмотрены другие способы разгрузки составов с шихтой, а также подготовки и взвешивания лома и ферросплавов, предназначенных для подачи в печной пролет.

       Печной  пролет расположен рядом и параллельно шихтовому пролету. В пролете расположены три 3-х фазные открытые дуговые печи, о емкости которых сказано выше. Имеются три печи для прокалки ферросплавов и других материалов, работающие на газе. Помимо этого имеются весы для взвешивания ферросплавов и флюсов. Недостатком является то, что в пролете они одни и со всех печей взвешивать ферросплавы ходят к ним. Помимо этого около печей в разных частях цеха имеются склады электродов и различных огнеупоров, перед каждой печью располагается ферросплавная площадка, на которой располагаются необходимые для плавки материалы, и постаменты, на которых располагаются мульды с металлошихтой и шлакообразующими, а также кислородные коллекторы. В печном пролете имеется три действующие мульдозавалочные машины и один кран для смены шлаковин и привоза порошковых огнеупоров.

       Назначением разливочного пролета является, своевременная  и качественная разливка стали. Здесь сосредоточены две канавы. Разливка осуществляется в изложницы, емкостью 3,6 и 2,8 тонн. В разливочном отделении также располагаются участок стального литья, а также отжиговые печи.

       К цеху, помимо шихтарника, печного и  разливочного пролетов также относится  известковый участок.

       3. Сортамент электросталеплавильного цеха № 1 

       В настоящее время в цехе выплавляются различные углеродистые (нелегированные), низко- и среднелегированные стали различных назначений. К ним можно отнести такие группы сталей, как: сталь рессорно-пружинная углеродистая и легированная ГОСТ 14959-79 (60С2ХФА), стали конструкционные высокой обрабатываемости резанием ГОСТ 1414-75 (А40Г), сталь углеродистая качественная конструкционная ГОСТ 1050-88 (10, 20, 60), сталь инструментальная нелегированная ГОСТ 1435-99 (У10А), сталь легированная конструкционная 4543-71 (40ХН, 40ХН2МА, 60С2ХФА, 35ХГСА), сталь конструкционная углеродистая и легированная для холодного выдавливания и высадки ГОСТ 1072-78 (10), сталь сортовая электротехническая нелегированная ГОСТ 11036-75 («Э»), стали для литья (10Л, 20Л) а также различные стали, состав и назначение которых указаны в разнообразных технических условиях, технических договорах и служебных записках.

       Помимо  сталей рядового назначения производятся стали, которые особенно контролируются при их выплавке. К таким сталям относятся: заказы на экспорт (С60R, CK45, 16MnCr5, C60RN, 41Cr4, O60A17), заказы для «РПАС», «АВиА», «КамАЗ», подводного флота, Коломны, а также марки «селект», выплавляемые в суженных пределах.

       По  способу выплавки все выплавляемые стали можно отнести:  «с кипом» и «переплав с кислородом».

       Некоторые из выплавляемых в настоящее время  в ЭСПЦ-1 марок стали: 60ХФА, 68А, 30ХГСА, 35ХГСА, 11ЮА, 40ХН2МА, 38ХГНМ, А40Г, 20ХН2М, 40ХН, У10А, 41Cr4, C60RN, 38Х2МЮА, 38ХН3МА, «Э», 40, А75, 40Х, C60R, 16MnCr5, 20, CK45, C45R, 25Х2ГНТА, 35ХА, АЦ40ХГНМ, O60A17, 60С2ХФА, 30ХМ, У7А, 68А,18Х2Н4МА, 38 ХНМ, Э16, 30ХГСН2А, 10, 60, 20Х, 15 ХФ, 30ХМА, 20ХН3А. 

       4. Технология выплавки стали марки 12Х21Н5Т

       4.1 Назначение и химический состав  стали марки 12Х21Н5Т

       Сталь 12Х21Н5Т – сталь коррозионностойкая аустенитно – ферритного класса. Химический состав стали 12Х21Н5Т должен соответствовать указанным в таблице 1. 

Таблица 1 - Химический состав стали марки 12Х21Н5Т  (ГОСТ 5632-72)

В процентах

     Назначение: применяется для сварных и  паяных конструкций, работающих в агрессивных средах. Сталь обладает более высокой прочностью по сравнению со сталью 08Х22Н6Т и лучшей способностью к пайке по   сравнению со сталью 08Х18Н10Т 

     4.2. Метод выплавки. 

     В качестве метода выплавки применяем  переплав легированных отходов в  дуговой сталеплавильной печи с  последующей внепечной обработкой (VOD — процесс). Расплавление производим в 100 тонной печи с эркерным выпуском. Затем производим выпуск в сталеразливочный ковш, в котором металл поступает на обработку в агрегат вакуумно-кислородной рафинировки. После VOD металл разливается на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

     Для выплавки коррозионностойкой стали с переплавом легированных отходов лучше использовать специализированную дуговую печь. Необходимость специализации печи вызывается сравнительно высокими длительными тепловыми нагрузками на футеровку печи, причем не только на футеровку стен и свода, но и на футеровку ванны печи. 

     4.3. Подготовка печи к завалке.