Отчет по производственой практике на ОАО ЗМЗ

• резки металла
• разбивка чугунных болванок с предварительным просверливанием отверстий и дроблением на шарообразной дробилке.
• Прессование осуществляется с помощью 50 тонного пресса типа БА-642. Копровый цех имеет 17 козловых и дизельных крана. 

Развитие  непрерывной разливки стали

на Челябинском  Металлургическом Комбинате

   В 1991 году вступил в строй электросталеплавильный цех № 6, предназначенный для получения непрерывнолитых заготовок (НЛЗ) из коррозионностойких сталей. В технологической линии ЭСПЦ–6 были задействованы электродуговая печь ДСП-100И7, агрегат аргоно-кислородного рафинирования (АКР), установка доводки металла (УДМ), две одноручьевые слябовые машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ–1 и МНЛЗ–2) производства «Уралмаш».

    Машины  предназначались для литья заготовок из коррозионностойких сталей сечением 150÷170×1050÷1550 мм. Отличительные особенности МНЛЗ–1, 2 ЭСПЦ–6 – наличие вертикального участка 2,5 м, участка загиба, радиальной части (радиус 6 м), участка многоточечного разгиба заготовки. Металлургическая длина МНЛЗ–1 и МНЛЗ–2 составляет 16,9 м. Порезка заготовок на первоначальном этапе на обеих МНЛЗ осуществлялась гидравлическими ножницами. При этом мощность гидравлической станции позволяла обслуживать во время разливки только одну из машин, что не давало возможности повысить производительность цеха. Зона вторичного охлаждения (ЗВО) обеих машин состояла из четырех зон водовоздушного охлаждения.

    Работа  по освоению технологии выплавки и  разливки стали производилась под руководством начальника ЭСПЦ–6 А.Н. Волкодаева, В.И. Антонова,          Д.С. Булгакова и других специалистов. Большой вклад в освоение производства коррозионностойких и углеродистых сталей в ЭСПЦ–6 внесли специалисты, кандидаты технических наук А.В. Токарев, М.В. Корнеев, С.Н. Прокофьев.

    Освоение  технологии выплавки и разливки стали на МНЛЗ–1 и МНЛЗ–2 шло с большими трудностями и сопровождалось высокой аварийностью. В связи с недостаточным объемом заказов на коррозионностойкие стали в ЭСПЦ–6 дополнительно начали производить углеродистые стали.

    Для снижения аварийности разливки, повышения  качества НЛЗ и расширения сортамента разливаемых сталей была изменена технологическая цепочка и внедрены следующие новаторские технические решения:

    1. Разработан технологический процесс  разливки коррозионностойких сталей аустенитного и ферритного классов, а также углеродистых и кремнемарганцовистых сталей. Для сталей всех марок рассчитаны амплитуда и частота качания кристаллизатора в зависимости от скорости разливки и времени опережения кристаллизатора. С целью снижения вторичного окисления металла усовершенствована конструкция металлопровода. В промежуточном ковше (ПК) установлена перегородка с пористой пробкой для продувки  металла аргоном. Для ПК применили торкретированную футеровку. Сконструирован и установлен водяной подбой под кристаллизатором. Изменена конструкция кристаллизатора, увеличен расход воды на первичное охлаждение слитка с 240 до 360 м³/ч.

    2. Разработаны составы шлакообразующих  смесей (ШОС) для кристаллизатора и ПК применительно к разливке коррозионностойких сталей аустенитного и ферритного классов на основе плавленой фритты, а также для углеродистых, кремнемарганцовистых и низколегированных сталей. В ОАО ЧМК создан участок по производству указанных смесей, полностью обеспечивающий потребности цеха. В Центральной аналитической лаборатории отработаны методики химического анализа ШОС. Работы велись под руководством инженеров Исследовательско-технологического центра Д.С.Булгакова и В.И.Хяккинена.

    3. Совместно специалистами ЭСПЦ–6 и Исследовательско-технологического центра разработано программное обеспечение для ведения разливки стали и порезки заготовок на МНЛЗ в полуавтоматическом режиме.

    4. В 1998 году была реализована схема доставки сталеразливочных ковшей с металлом по железнодорожным путям из кислородно-конвертерного цеха (ККЦ) в ЭСПЦ–6. Была разработана технология выплавки и обработки конвертерного металла для непрерывной разливки.

    5. В 2000 году пущен в работу агрегат комплексной обработки стали (АКОС); на МНЛЗ–2 установлена машина газовой резки фирмы Ge-Ga (Германия), что позволило разливать металл одновременно на двух МНЛЗ и повысить качество металла.

    В результате проведенных мероприятий  в 4 раза снижена аварийность разливки на МНЛЗ, производительность увеличена с 200 до 700 тыс. т НЛЗ в год. Расширены марочный сортамент разливаемых сталей и размерный диапазон слябов. Зачистка литых заготовок коррозионностойких сталей, стабилизированных титаном, снижена с 12 – 14 до 5 – 7 %.

    В то же время остались нерешенными  проблемы низкой стойкости роликов радиальной зоны МНЛЗ (800 – 1000 плавок) из-за отсутствия средних опор и большого количества окалины. Конструкция МНЛЗ производства «Уралмаш» не позволяет решить данные проблемы. В связи с этим руководством стальной группы «Мечел» принято решение о реконструкции ЭСПЦ–6 с заменой двух МНЛЗ производства «Уралмаш» одной слябовой МНЛЗ компании Danieli производительностью 1200 тыс. т в год. Пуск новой машины намечен на 2008 г.

    В мае 2004 г. в ККЦ ОАО ЧМК введена  в эксплуатацию 6-ручьевая сортовая МНЛЗ–3 компании Danieli с радиусом 9 м и металлургической длиной 24,2 м, предназначенная для разливки 1 млн т в год углеродистых арматурных сталей классов А300С, А500С и др. со скоростью 0,6-5,5 м/мин. НЛЗ сечением       100×100 мм поступают на мелкосортный проволочный стан 250 и стан 300-2.

    Ввод  МНЛЗ–3 позволил существенно сократить расход чугуна, ферросплавов и электроэнергии на 1 т годной стали, а также значительно улучшить качество конечной продукции. Проект по вводу в эксплуатацию МНЛЗ–3 был осуществлен одновременно с реконструкцией мелкосортного стана прокатного цеха № 2. Особенность проекта состоит в том, что новая МНЛЗ расположена непосредственно у прокатного стана на расстоянии 2 км от сталеплавильного отделения. Для транспортировки жидкой стали в ковше используют внутризаводские железнодорожные пути. Снижение температуры металла в ковше при транспортировке не превышает 50°С.

    С учетом потребностей рынка коллективы конвертерного цеха и технических служб обеспечили освоение технологии разливки стали на сортовой МНЛЗ–3 с производительностью 1,1 млн т в год высококачественной заготовки сечением 100×100 мм, что на 10 % превышает проектную производительность. Для решения этой задачи были разработаны и освоены новые технологии:

    1. С началом работы МНЛЗ–3 произошло значительное ухудшение условий эксплуатации сталеразливочных ковшей ККЦ: время нахождения металла в ковше возросло до 5 ч; увеличилось время межплавочного простоя, сопровождаемого глубоким охлаждением футеровки; произошло повышение температуры металла на сливе перед отправкой на МНЛЗ–3. Это привело к снижению стойкости футеровки сталеразливочных ковшей.

    Основным  направлением решения данной проблемы было освоение монолитной футеровки сталеразливочных ковшей из корундовых низкоцементных бетонов. Проводимые работы позволили повысить межремонтную стойкость футеровки до 70 – 75 плавок при максимальной стойкости 123 плавки. В конечном итоге значительно снизились удельные затраты огнеупоров на 1 т стали. Для увеличения стойкости футеровки ковшей, выполненной из периклазоуглеродистых изделий, было решено изменить их формат. В результате проведенных мероприятий стойкость футеровок из периклазоуглеродистых изделий увеличилась практически в 2 раза. В настоящее время среднемесячная стойкость их составляет 56 плавок. Удельный расход огнеупоров на сталеразливочных ковшах при этом сократился почти вдвое.

    2. Для повышения производительности МНЛЗ–3 необходимо было повысить стойкость футеровки ПК. На первом этапе освоения технологии средняя стойкость футеровки ПК составляла 8,8 плавки. При первоначальной схеме футеровки прерывание серийности обусловливалось повышенным износом огнеупорных изделий в приемной части ковша, что нередко сопровождалось покраснением кожуха или его прогаром. После анализа наиболее изнашиваемых мест имеющейся футеровки было принято решение об их укреплении. С учетом результатов проведенного анализа была выбрана схема футеровки, а также торкрет-масса, которая обеспечивала бы надежную защиту арматурного слоя и беспрепятственное удаление остатков металла при условии требуемой серийности. Расчет экономической целесообразности показал, что наиболее выгодной является футеровка с монолитным дном и стенами, выложенными огнеупорными изделиями, а также постоянный монолитный слой в приемном кармане с последующей установкой бетонного блока, совмещающего в себе функции струегасителя и защитных плит. Благодаря проделанной работе средняя стойкость футеровки ПК составляет 39 плавок при максимальном показателе 54 плавки.

    3. Специалистами Управления главного  механика и Исследовательско-технологического центра было предложено принципиально новое техническое решение, суть которого заключается в лазерной выставке осей ручьев на промежуточном ковше. Это позволило добиться безукоризненной центровки струи металла относительно кристаллизатора.

    4. Специалистами Исследовательско-технологического центра совместно с технологами МНЛЗ–3 была разработана и внедрена принципиально новая технология запуска ручья. В результате полностью исключены случаи выводов из работы ручьев на старте разливки. Работа в данном направлении продолжается, планируется внедрить программное управление всем технологическим процессом, полностью исключить влияние человеческого фактора.

    5. Проектным отделом Управления  главного механика взамен водоохлаждаемых роликов криволинейного участка ЗВО предложены, разработаны и внедрены цельные ролики с централизованным подводом смазки, которые успешно работают без заклинивания в течение всего межремонтного периода.

    6. Силами Проектно-конструкторского  центра была разработана и  внедрена принципиально новая система гидросмыва окалины, что позволило механизировать эту операцию и увеличить серийность выплавки стали.

    7. Разработана и внедрена новая  технология восстановления работоспособности ручья после прорыва жидкого металла на работающей МНЛЗ. Этого добились путем применения специальных приспособлений, позволяющих заменять нижний фланец кристаллизатора вместе с поддерживающими роликами и первой ЗВО. Эта технология позволяет в течение 40 – 120 мин ввести ручей в работу после прорыва кристаллизующейся корочки металла. Технология применяется и для устранения ромбичности заготовки.

    8. Разработана и внедрена технология  разливки заготовок из арматурной  стали 35ГС и 25Г2С открытой струей. Качество готового металла соответствует требованиям ГОСТ 5781.

    Результаты  всех предложенных, разработанных и  внедренных специалистами комбината  мер позволили в ОАО ЧМК в рекордно короткий срок достичь высоких производственных показателей при обеспечении высокого качества стали, соответствующего мировым стандартам. За освоение технологии непрерывной разливки стали на сортовой МНЛЗ–3 и внедрение новаторских идей коллектив специалистов ОАО ЧМК на международной выставке «Металл-Экспо'2005» был удостоен золотой медали. Основные работы по освоению технологии проводились под руководством начальника ИТЦ В.И. Антонова начальниками отделов и лабораторий И.С. Мурзиным, М. Шаимовым, Н.Н. Кузькиной, Д.С. Булгаковым.

    В настоящее время в дополнение к существующему сортаменту сталей для армирования железобетонных конструкций 35ГС и 25Г2С по ГОСТ 5781 освоено промышленное производство термомеханически упрочненного проката № 12 – 20 из углеродистой стали обыкновенного качества, отвечающего всем требованиям классов прочности BST 500S по DIN 488; Ат400С, Ат500С по ГОСТ 10884; А400С, А500С по СТО АСЧМ 7.

    19 декабря 2006 года в ОАО ЧМК введена в эксплуатацию очередная (четвертая) сортовая МНЛЗ. На сегодня на ней разливают стали того же сортамента, что и на ранее пущенной МНЛЗ–3 – сечением 100×100 мм. Наряду с этим идет освоение технологии разливки псевдокипящей и углеродистой сталей открытой струей на заготовку сечением 180×180 мм. Исследование макроструктуры металла показало соответствие качества требованиям нормативной документации. На данный момент потребителем заготовки сечением 180×180 мм является ОАО «Белорецкий металлургический комбинат».

    Таким образом, в ОАО ЧМК на 2007 год работают в составе ЭСПЦ–6 две слябовые МНЛЗ–1, 2 производства «Уралмаш», в составе ККЦ - две сортовые МНЛЗ–3, 4 компании Danieli. Принято решение о замене двух слябовых       МНЛЗ–1, 2 производства «Уралмаш» одной МНЛЗ Danieli. Освоена технология непрерывной разливки коррозионностойких, арматурных, псевдокипящих, низкоуглеродистых и углеродистых сталей. Планируется дальнейшее расширение марочного сортамента разливаемых сталей.