Отчет по практике ОАО ММК

Отечественные ДСП, в которых в настоящее  время выплавляют до 15 % всей стали, имеют вместимость от 0,5 до 200 т, мощность от 0,63 до 125 MB·А. Сила тока на мощных и сверхмощных ДСП достигает 50 – 100 кА, что требует применения графитированных электродов диаметром до 610 мм с допустимой плотностью тока до 30 – 35 А/см².

В зависимости  от технологического процесса и Состава  шлаков футеровка ДСП может быть кислая (при выплавке стали для фасонного литья) или основная (при выплавке стали для слитков).

Особенностью  конструкции ПДП с огнеупорной  футеровкой как разновидности плавильных ванных печей дугового нагрева является наличие одного или нескольких плазматронов постоянного тока и подового электрода – анода. Для сохранения атмосферы плазмообразующего газа рабочее пространство ПДП имеет повышенную герметизацию, которая обеспечивается за счет специальных уплотнений. Наличие водоохлаждаемого электрода в подине создает опасность взрыва, поэтому ПДП снабжают системой контроля состояния футеровки подины и сигнализацией, предупреждающей о проплавлении подового электрода жидким металлом.

В настоящее  время работают ПДП с огнеупорной  футеровкой вместимостью  от 0,25  до  30  т   мощностью от 0,2  до  25 МВт. Максимальная сила тока до 10 кА.

 

Технико-экономические  показатели

 

Наиболее энергоемким  периодом плавки в ДСП и ПДП  является период плавления τ₂, когда потребляется до 80 % общего расхода энергии, причем в основном (75 – 85 %) в виде электрической энергии. Время τ₂, зависящее от удельной тепловой мощности печи Р_н/m₀, для современных ДСП составляет 1 – 3 ч. Длительность всей плавки в зависимости от принятой технологии выплавки электростали может быть 1, 5 – 5 ч. Электрический к. п. д. ДСП составляет 0,9 – 0,95; тепловой – 0,65 – 0,7; общий – 0,55 – 0,65. Удельный расход электрической энергии Wу в ДСП составляет 450 – 700 кВт·ч/т, снижаясь за счет уменьшения удельной теплоотдающей поверхности для более крупных ДСП.

ПДП имеют  более низкие показатели: электрический  к. п. д. η_э ≈ 0,75 – 0,85, что объясняется дополнительными потерями в плазматроне при формировании плазменной дуги, тепловой к. п. д. η_т ≈ 0,6, так как возникают дополнительные потери в водоохлаждаемых элементах конструкции (плазматронах, подовом электроде и др.) и общий к. п. д. η₀ ≈ 0,4 – 0,5 при удельном расходе электрической энергии на расплавление твердой шихты W_2y = 625 – 700 кВт·ч/т. Особенностью эксплуатации ПДП является также необходимость использования дорогостоящих плазмообразующих газов, расход которых составляет 20 – 30 м³/т, что вызывает необходимость создания систем регенерации отработанных газов и применения технологически приемлемых дешевых газовых смесей (например, аргон с азотом) [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прокатное производство.

 

Прокатное производство является завершающей стадией производства металла. Поскольку сортамент проката разнообразен, на заводе может быть несколько прокатных цехов с соответствующими объему производства и сортаменту прокатными станами.

Удельный вес листовой продукции в современной структуре  сортамента проката непрерывно увеличивается. Это связано не только со спецификой отдельных отраслей промышленности, но и с преимуществами внедрения листового металла в машиностроении (вместо трудоемкого литья, поковок), развития сварных конструкций, увеличения производства сварных труб, в том числе для магистральных трубопроводов, и т. д.

Исходными заготовками  для листов служат обжатые или  литые (на установках непрерывной разливки стали) плоские заготовки – слябы. Резко сократилось производство листа непосредственно из слитков, характерное для старых толсто-листовых станов и тонкого листа из полосы, сутунки, билета, карточки. Наблюдается тенденция увеличения веса обжатых и литых слябов до 25-30 т, что обеспечивает укрупнение рулонов листа, выгодное для дальнейшей обработки. Горячую прокатку тонких листов производят на непрерывных и полунепрерывных станах, которых в настоящее время насчитывается в мире более 100 штук с суммарной производственной мощностью до 130 млн. т в год. Проявляется тенденция увеличения веса рулона и уменьшения толщины горячекатаного листа (до 1,2 мм). Получили развитие высокопроизводительные цехи холодной прокатки, рассчитанные на рулоны укрупненного веса (до 45 т), а также многовалковые станы для прокатки тончайших лент и листов.

1. Производство толстолистовой стали

Согласно нормам, толстолистовая сталь имеет толщину 4-160мм и ширину 600-3800 мм, длина листов колеблется в пределах 2-20 м. Исходным материалом для толстых листов могут служить слитки и слябы. Тяжелые листы (плиты) для сварных станин, рам, котлов высокого давления прокатывают из слитков весом 8-250 т.

Слябы для толстых  листов подбирают в соответствии с раскроем листов толщиной 150-500мм, шириной 600-2000 мм и длиной 2-6 м.

Слитки нагревают в  нагревательных колодцах или печах  с выдвижным подом. Последний  способ применяют на старых станах: он очень трудоемок и не экономичен. На некоторых заводах, не имеющих  обжимных станов, прокатку ведут на комбинированных станах из слитков.

В листовом производстве и особенно при производстве толстых  листов имеет большое значение правильное назначение плавок, слитков или слябов в соответствии с данными плавочного химического анализа, качественной характеристики сляба по зоне (высоте) слитка и размерами с точки зрения выполнения требований заказчика к готовому, обрезанному листу. Для наиболее экономичного раскроя готовых листов надо правильно определить массу и исходные размеры слитка и сляба. Такие расчеты относятся к области фабрикации в листопрокатном производстве. Существует также понятие о фабрикационом коэффициенте, или расходе металла на изготовление годного обрезанного листа, в отличие от расходного технологического коэффициента, включающего оптимальные потери металла на угар, боковую и торцовую обрезь. При производстве листов большое значение для выхода годного по раскрою имеет форма полученного раската, зависящая от настройки и состояния валков, соблюдения принятой схемы разбивки ширины, что в свою очередь определяет конфигурацию переднего и заднего концов и боковых сторон раската. Для качества листов большое значение имеет также удаление окалины в процессе прокатки, режим обжатий, профилировка валков и температурные условия прокатки.

Для отдельных сталей гидросбивом пользуются осторожно, чтобы темпера-тура конца прокатки не была ниже 800 – 1050 °С; снижение температуры ниже 750° С вызывает наклеп металла. Оптимальной температурой конца прокатки считается 820-920°С; при повышенных температурах конца прокатки увеличивается зерно, ухудшаются пластические свойства, особенно вязкость. Приходится иногда прибегать к подстуживанию перед последними проходами, при этом важно обеспечить условия равномерного охлаждения. Различные температурные условия прокатки приводят к разнотолщинности по ширине листа.

Листовые станы в  отличие от сортовых характеризуются  длиной бочки чистовых валков, так  как этим определяются возможности  получения максимальной ширины листа. Иногда в названии стана, кроме ширины, указывают и диаметры валков чистовой клети.

По числу и расположению рабочих клетей толстолистовые станы  бывают одноклетьевые (дуореверсивные, кварто-реверсивные, трио Лаута), двухклетьевые линейные и с последовательным расположением (тандем), полунепрерывные и непрерывные.

Одноклетьевые и двухклетьевые линейные станы, как малопроизводительные и не обеспечивающие хорошего качества продукции, применяют редко. Специализированными толстолистовыми станами принято считать двухклетьевые станы с последовательным расположением клетей – для прокатки листов толще 8-12 мм и шире 1850 мм, так как более тонкие и узкие листы выгоднее прокатывать на полунепрерывных и непрерывных тонколистовых станах. Новые специализированные толстолистовые станы строят с длиной бочки валков 2000 – 5000 мм (чаще 2800 – 4300 мм). Современные толстолистовые станы (двухклетьевые) имеют производительность 900-1200 тыс. т. в год, есть и более производительные специализированные полунепрерывные станы для прокатки толстых листов шириной более 3000 мм.

2. Холодная прокатка и очистка от масла

Полистный (карточный) способ холодной- прокатки характерен для  реверсивных и нереверсивных станов дуо и кварто. Некоторые современные станы, предназначенное для прокатки высококачественного металла, прокатывают отдельные листы.

Реверсивные станы с  рулонным способом производства применяют  главным образом для холодной прокатки легированной стали. Реверсивные  одноклетьевые станы кварто могут работать на толстом подкате (3-6 мм) и прокатывать лист толщиной до 0,5 мм, а в некоторых случаях и более тонкий.

Для прокатки особо тонких листов и жести (тоньше 0,18 мм) применяют многовалковые станы. На многоклетьевых станах уменьшения толщины полос достигают за счет увеличения числа клетей (до 5-6) или дополнительной прокаткой на двух или трехклетьевых непрерывных станах (до 0,08 мм). Многовалковые станы (12- и 20-валковые) широко применяют при прокатке труднодеформируемых легированных сталей и сплавов.

При полистном способе  прокатки карточки в валки задают вручную. На нереверсивном стане после прокатки партии листов с одним и тем же обжатием   пакеты   переносят   на   переднюю   линию   клети   краном   или транспортером для следующего прохода.

Прокатку на реверсивном  стане рулонов ведут следующим  образом. Полосу с разматывателя задают в валки, а затем передний конец заправляют в моталку. После заправки начинается процесс прокатки с натяжением. Таким же образом после заправки заднего конца прокатку ведут в обратном направлении. Скорость прокатки на реверсивных станах составляет 6-15 м/сек, производительность этих станов достигает 350 тыс. т в год.

3. Отделка готовой продукции

Отделка холоднокатаного  листа включает дрессировку, правду, резку, сортировку, приемку и упаковку готовой продукции. Дрессировка (обжатия 0,5 – 3,0%) обязательна для листа, подвергающегося глубокой штамповке. При дрессировке прочность возрастает на 10 – 15 % при хорошей пластичности металла. Одновременно при дрессировке лист калибруется по толщине и можно получить любую требуемую поверхность – блестящую, глянцевую, полированную, матовую или шероховатую.

Дрессировку проводят за один проход в одной или двух клетях без смазки и охлаждения валков. На современных двухклетьевых дрессировочных станах, предназначенных в основном для дрессировки жести, скорость прокатки достигает 30 м/сек. Производительность двухклетьевых станов составляет 450 тыс. тонн в год, но есть аналогичные станы с более высокой производительностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коксохимическое производство.

 

Коксохимическое производство на ММК состоит из следующих цехов:

1. цех углеподготовки;
2. цех углеобогащения;
3. коксовые цехи (3 шт);

№ 1 батареи 1 – 4

№ 2 батареи 5 – 10

№ 3 батареи 11 – 14

4. цех улавливания каменноугольной смолы;

№ 1

№ 2

5. цех переработки химических продуктов;
6. цех ремонта коксовых печей;
7. электромеханический цех.

Мощность  коксохимического производства составляет примерно 7,5 млн. тонн кокса.

 

Основным топливом доменной плавки является кокс – кусковой пористый материал из спекшейся углеродистой (83 – 88 % С) массы, получающейся при прокаливании каменного угля без доступа воздуха. Вследствие своей прочности, термостойкости (способности не растрескиваться) и способности не спекаться кокс сохраняет форму кусков на всем пути движения шихты от колошника до горна. Благодаря этому кокс разрыхляет столб шихты в печи, обеспечивая необходимую ее газопроницаемость. В нижней части печи (в заплечиках и горне) только кокс остается в твердом состоянии, образуя как бы подвижную дренажную решетку (коксовую насадку), через которую в горн стекают жидкие продукты плавки, а вверх проходят газы.

Естественные  твердые виды топлива не пригодны для доменной плавки вследствие низкой термостойкости и из-за склонности к спекаемости, поэтому кокс не может быть заменен другим топливом; возможна лишь частичная замена кокса газообразным, жидким и пылеугольным топливом.

Как топливо  кокс, сгорая у фурм, обеспечивает доменную печь теплом, необходимым для нагрева и расплавления шихты и протекания процессов восстановления железа из оксидов. Кроме того, углерод кокса является восстановителем и служит для науглероживания железа, а продукт сгорания кокса – газ СО также является восстановителем.

Производство  кокса. Кокс получают сухой перегонкой (нагревом до 1100 °С без доступа воздуха) коксующихся каменных углей в коксовых печах, представляющих собой камеры из динасового кирпича высотой 5 – 7, длиной 15 – 17 и шириной 0,4-0,45 м; их объем составляет 30-42 м³. В камеру объемом 30 м³ загружают 22 т шихты.

Плоские камеры объединены в коксовые батареи (рис. 13) по 60-80 параллельно расположенных камер. С торцов каждая камера герметично закрыта съемными дверями, а в своде камер есть 3 – 4 люка для загрузки шихты из бункеров загрузочного вагона 11. Производительность батареи достигает 2000 т/сут.

Коксовые  печи отапливают доменным и коксовым газами, сжигаемыми в простенках между камерами – в вертикалах (рис. 14). Для получения в вертикалах высокой температуры пламени (1400 °С) воздух и доменный газ перед подачей в вертикалы нагревают в регенераторах 1. Под каждым вертикалом расположено по два регенератора (камеры), которые заполнены решетчатой кладкой из огнеупорного кирпича. В каждую пару регенераторов поочередно с интервалом в 20 – 30 мин то направляют из вертикалов горячие дымовые газы, нагревающие насадку, то холодные воздух и доменный газ (раздельно), которые нагреваются, охлаждая насадку. Из регенераторов нагретые воздух и доменный газ поступают в вертикалы, а дымовые газы через борова уходят в трубу.

Для коксования применяют коксовые, паровично-жирные, паровично-спекающиеся и газовые угли. Предварительно уголь дробят и обогащают для снижения зольности. Далее составляют шихту, смешивая разные угли в требуемом соотношении. Затем шихту подвергают окончательному дроблению и помолу и направляют в распределительную башню (рис. 18, поз. 12). В шихте должны быть фракции размером менее 3 мм, так как это способствует получению кокса с меньшим количеством трещин.

Коксование  загруженной в камеру порции шихты  длится 14,5 – 16ч. В процессе нагрева при температурах 350 – 500 °С происходит размягчение и плавление угля и начинается сильное выделение летучих веществ, которые вспучивают массу и делают ее пористой. При 500 – 600 °С масса интенсивно разлагается с выделением летучих; по мере их выделения в массе возрастает содержание углерода, увеличивается вязкость массы и она затвердевает, переходя в полукокс. При дальнейшем нагреве до 1100 °С выделяются все летучие, и аморфный углерод превращается в кристаллический графит, обладающий высокой твердостью и прочностью. Коксовый пирог, открыв торцевые двери камеры, выталкивают (рис. 18) с помощью штанги 8 коксовыталкивателя 9 в тушильный вагон 4, доставляющий кокс в башню 13, где его заливают водой, либо на установку сухого тушения, где кокс охлаждают потоком азота. После водяного тушения кокс из тушильного вагона через рампу 3 выгружают на конвейер 2, доставляющий кокс в доменный цех. Сухое тушение, внедряемое в последние годы, предпочтительнее по следующим причинам: а) уменьшается растрескивание кокса, т.е. его потери в. виде мелочи; б) снижается влажность кокса (0,5 – 1,0 % вместо 2-5 % при тушении водой); в) тепло нагретого азота используется для выработки пара, а при тушении водой безвозвратно теряется.