Отчет по учебно-ознакомительной практике на примере ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» и ОАО «Кузнецкие ферросплавы»

Кокс хорошего качества можно получить из слабоспекающихся углей также и в том случае, если их массу уплотнить путем брикетирования. Брикеты каменных углей можно добавлять в обычную шихту и загружать вместе с ней в камеры для коксования. Этот способ в настоящее время нашел широкое применение.

Продукцией  данного производства является кокс, каменноугольная смола и коксовый газ. В коксовом газе содержится аммиак NH3 в количестве 8-11 г/м3. Этот аммиак не оказывает влияния на общий баланс связанного азота, т.к. его ресурсы составляют ~ 2 % от общего производства синтетического аммиака. Однако NH3 из коксового газа необходимо удалять по следующим причинам:

1. Если NH3 не  улавливать на начальных стадиях  он будет поглощаться Н2О при  конечном охлаждении коксового  газа, а затем десорбироваться из него при охлаждении Н2О в градирнях.

2. NH3 совместно  с цианистым водородом (HCN) образует  хорошо растворимые комплексные  соединения, обладающие значительной  коррозионной активностью, отчего  страдает оборудование цеха улавливания.

3. Если NH3 будет оставаться в кокосовом газе, то при сжигании он будет превращаться в токсичные и коррозионно-активные оксиды азота. Конечное содержание NH3 в кокосовом газе по ПТЭ не должно быть выше 0,03 г/м3.

На большинстве  коксохимических предприятий (и  на «КМК», и на «ЗСМК») в настоящее время NH3 улавливается серной кислотой с получением сульфата аммония, используемого в качестве удобрения: NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4. Низкая ценность сульфата аммония как удобрения и невысокое его качество часто делают его производство нерентабельным. Однако необходимость очистки газа от NH3 обусловливает обязательность этого технологического процесса. Важными показателями качества (NH4)2SO4 является его грансостав.

Производство солей в коксохимической промышленности требует сооружения громоздкого оборудования и при малой мощности аммиака на коксохимических производствах является крайне нерентабельным, по сравнению с производством солей на специализированных химических предприятиях, поэтому в ряде стран в конце 70-х годов начали переходить от производства солей на основе коксохимического NH3 к производству аммиачной Н2О и безводного аммиака.

Помимо получения  безводного NH3 существуют схемы с  термическим обезвреживанием аммиака, которое проводят в циклонном  реакторе с котлом - утилизатором. В результате получают пар среднего давления, поступающий во внутризаводскую сеть. Такая схема улавливания NH3 и его термическое обезвреживание с получением пара более перспективна для коксохимических производств «ЗСМК» и «КМК». Это позволит получать от 50 до 100 тонн пара в час (что ценно в условиях удорожания энергии), вместо не находящего сбыта сульфата аммония.

 

1.3 Электросталеплавильное производство

ЭСПЦ-2 введен в  эксплуатацию в 1981 г. проектной мощностью 500 тыс. тонн стали в год. Цех состоит из двух отделений: электропечного и отделения непрерывной разливки стали.

Электропечное отделение состоит из трех основных пролетов: шихтового (А), электропечного (Б) и разливочного (В).

В электропечном  пролете установлены две печи ДСП-110-И7. Печи оборудованы водоохлаждаемыми панелями и сводом. В начале 1990-х годов началась установка агрегата комплексной обработки стали (АКОС) советского производства, но вскоре работы были заморожены из-за прекращения финансирования. В данном пролете имеются 2 мостовых крана грузоподъемностью 180/60/20 т.

Все шлакообразующие  материалы и ферросплавы доставляются в бункерный пролет (Б1) в контейнерах  автотранспортом и с помощью  автоматической системы дозирования  и подачи сыпучих материалов распределяются по точкам загрузки. Ферросплавы загружаются в мульды, просушиваются в сушильных печах и с помощью мульдозавалочной машины присаживаются в электропечь. Заправочные материалы выдаются в бункера заправочных машин. Кроме того, известь и кокс подаются в заправочные корзины. Металлический лом доставляется в шихтовый пролет железнодорожным транспортом в коробах объемом 14 м3 и с помощью крана перегружается в заправочные корзины. Затем тележка с загрузочной корзиной взвешивается на платформенных весах и передается в печной пролет для загрузки электропечей. В шихтовом пролете имеются 3 мостовых электрокрана.

Отделение непрерывной  разливки стали состоит из 4 основных пролетов: раздаточного (В), непрерывной  разливки стали (Г), замедленного охлаждения заготовок (Г) и отгрузочного (Д).

В торце пролета размещается машина для набивки футеровки сталеразливочных ковшей "Орбита". В пролете имеются 2 литейных крана грузоподъемностью 180/63/20 т. В пролете непрерывной разливки стали установлены 2 машины непрерывного литья заготовок радиального типа с базовым радиусом 12 м, четырех ручьевые, с сечением отливаемых заготовок 300*330 мм. В пролете имеются 2 мостовых электрокрана грузоподъемностью 50/12,5 т.

В пролете замедленного охлаждения имеется мостовой электрокран  грузоподъемностью 16/3 т.

В отгрузочном пролете проводится отгрузка заготовок на ж.д. вагоны на склад слитков ЦПС или в сортопрокатный цех. Пролет оборудован 3 мостовыми кранами.

Сортамент стали  ЭСПЦ следующий:

-         углеродистая обыкновенного качества;

-         углеродистая качественная конструкционная;

-         низколегированная;

-         шарикоподшипниковая;

-         легированная конструкционная.

Также в состав цеха входит слитковозная эстакада, административно-бытовой  корпус, блок очистки сточных вод, шлаковое отделение, где производится кантовка печного шлака.

Электросталеплавильному способу принадлежит ведущая  роль в производстве качественной и  высоколегированной стали. Благодаря  ряду принципиальных особенностей этот способ приспособлен для получения  разнообразного по составу высококачественного металла с низким содержанием серы, фосфора, кислорода и других вредных или нежелательных примесей и высоким содержанием легирующих элементов, придающих стали особые свойства–хрома, никеля, марганца, кремния, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, циркония и других элементов.

Преимущества  электроплавки по сравнению с  другими способами сталеплавильного производства связаны с использованием для нагрева металла электрической  энергии. Выделение тепла в электропечах происходит либо в нагреваемом металле, либо в непосредственной близи от его поверхности. Это позволяет в сравнительно небольшом объеме сконцентрировать значительную мощность и нагревать металл с большой скоростью до высоких температур, вводить в печь большие количества легирующих добавок; иметь в печи восстановительную атмосферу и без окислительные шлаки, что предполагает малый угар легирующих элементов; плавно и точно регулировать температуру металла; более полно, чем других печах, раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений; получать сталь с низким содержанием серы. Расход тепла и изменение температуры металла при электроплавке относительно легко поддаются контролю и регулированию, что очень важно при автоматизации производства.

Электропечь лучше других приспособлена для переработки металлического лома, причем твердой шихтой может быть занят весь объем печи, и это не затрудняет процесс расплавления. Металлизованные окатыши, заменяющие металлический лом, можно загружать в электропечь непрерывно при помощи автоматических дозирующих устройств.

В электропечах можно выплавлять сталь обширного  сортамента.

Выплавка стали  в ЭСПЦ ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК" осуществляется в 2-х 110-тонных дуговых электропечах ДСП-110-И7 с основной футеровкой и водоохлаждаемыми стенами и сводом, оснащенными газокислородными горелками, кислородными фурмами и системой фирмы "FUCHS" и разливкой на МНЛЗ. В качестве источника питания используются печные трансформаторы мощностью 85 МВ на печи №1 и 63 МВ на печи №2.

Выплавка производится одношлаковым процессом с выпуском металла под печным шлаком и с его отсечкой. Также возможна выплавка металла по технологии на "жидком старте". Весь металл перед разливкой подвергается продувке инертным газом (азотом).

Дуговая печь состоит  из рабочего пространства (собственно печи) с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты.

Плавку стали  ведут в рабочем пространстве, ограниченном сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух. Съемный свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токопроводящие электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трехфазным током.

Шихтовые материалы  загружают на под печи, после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и  нагрев осуществляется за счет тепла электрических дуг, возникающих между электродами и жидким металлом или металлической шихтой.

Выпуск готовой  стали и шлака осуществляется через сталевыпускное отверстие  и желоб путем наклона рабочего пространства.

Основной составляющей шихты (75-100%) электроплавки является стальной лом. Лом не должен содержать цветных металлов и должен иметь минимальное количество никеля и меди; желательно, чтобы содержание фосфора в ломе не превышало 0.05%. При более высоком содержании фосфора продолжительность плавки возрастает. Лом не должен быть сильно окисленным (ржавым). С ржавчиной (гидратом окиси железа) вносится в металл много водорода. Лом должен быть тяжеловесным, чтобы обеспечивалась загрузка шихты в один прием (одной бадьей). При легковесном ломе после частичного расплавления первой порции шихты приходится вновь открывать печь и подсаживать шихту, что увеличивает продолжительность плавки.

Для повышения  содержания углерода в шихте используют чугун, кокс и электродный бой. Основное требование к чугуну–минимальное содержание фосфора, поэтому чтобы не вносить много фосфора в шихту.

В качестве шлакообразующих  в основных печах применяют известь, известняк, плавиковый шпат, боксит, шамотный бой; в кислых печах – кварцевый песок, шамотный бой, известь. В качестве окислителей используют железную руду, прокатную окалину, агломерат, железные окатыши, газообразный кислород. К шлакообразующим и окислителям предъявляются те же требования, что и при других сталеплавильных процессах: известь не должна содержать более 90% CaO, менее 2% SiO2, менее 0.1% S и быть свежеобоженной, чтобы не вносить в металл водород. Железная руда должна содержать менее 8% SiO2, поскольку он понижает основность шлака, менее 0.05% S и мене 0.2% P; желательно применять руду с размером кусков 40-100 мм, поскольку такие куски легко проходят через слой шлака и непосредственно реагирует с металлом. В плавиковом шпате, применяемом для разжижения шлака содержание CaF2 должно превышать 85%.

В элекросталеплавильном  производстве для легирования и раскисления применяются практически все известные ферросплавы и легирующие.

Все используемые для выплавки стали шихтовые материалы  должны соответствовать требованиям  действующих стандартов и технических  условий. Основными шихтовыми материалами  для выплавки стали являются: стальной лом, передельный чугун, отходы графитизированных электродов, металлургический кокс, плавиковый шпат, кварцит или кварцевый песок, свежеобожженная известь, различные ферросплавы (Fe-Cr, Fe-Si, Fe-Mn, Ti, Ni, Mo, W, V, Si-Cr, Si-V, B), силикомарганец, никель, силикокальций, алюминий, алюминиевые порошок, дробь, проволока катанка, технический глинозем, окатыши, агломерат, медьсодержащие отходы.

 

 

1.4 Прокатное производство

Технологическая схема включает следующие операции: подготовка исходных материалов к прокатке, нагрев, прокатку, охлаждение, термическую обработку, отделку, упаковку и отгрузку.

Однако число  технологических операций может возрасти, если возникает необходимость предавать металлу тех или иных свойств, а также при обработке специальных сталей. Так в зависимости от обрабатываемых сталей технологический процесс производства листовой стали, осуществляется по разным схемам. Число операций может быть различным, но в составе схем обработки имеют следующие пределы предварительной термической обработки, очистки поверхности горячекатных полос от окалины, промежуточной и окончательной термической обработки, отделки готового проката.

Могут быть предусмотрены  и другие схемы технологического проката, определяемые требованиями к  его качеству.

После того как  детально обработана схема технологического процесса производства проката, переходят  к выбору основного технологического агрегата прокатного стана.

Основными задачами при производстве готового проката, является получение необходимых размеров и формы в максимально возможном количестве и при минимальных затратах, а также получение проката высокого качества, которое характеризуется не только физико-химическими свойствами, но и состоянием поверхности. Эти задачи могут быть выполнены только при точном соблюдении режима всех технологических операций, к которым относят: подготовку исходных материалов к прокатке, нагрев материалов перед прокаткой, прокатка, отделка (включая резку, охлаждение, правку, удаление поверхности дефектов и другое.).

 Для прокатки квадратных заготовок сечением свыше 60X60 мм, а также соответствующих круглых, прямоугольных и плоских заготовок применяют непрерывные заготовочные станы двух типов: