Реферат Современное металлургическое производство
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание
Введение……………………………………………………………………
1. Схема современного металлургического производства……………...
2. Аглофабрика…………………………………………………………….
2.1.Конструкция агломашины…………………………………………..
2.2.Процесс спекания агломерата на агломашине…………………….
2.3.Экономические показатели………………………………………….
3.Доменное производство………………………………………………...
4.Известково-обжигательный цех………………………………………..
5.Мартеновское производство стали…………………………………….
5.1. Разновидности мартеновского процесса………………………….
5.1.1 Основной мартеновский процесс……………………………….
5.1.2 Кислый мартеновский процесс………………………………….
6.Продукция цеха шлакопереработки…………………………………..
7.Кислородно-конвертерный процесс…………………………………….
8.Трубопрокатный цех…………………………………………………….
9.Листопрокатный цех………………………………………………………
10.Баллонный цех……………………………………………………………
11.Цех товаров народного потребления……………………………………
12.Цех холодной прокатки…………………………………………………..
1.Схема современного металлургического производства
2.Аглофабрика
Аглофабрика-[sinter plant] - пром. предприятие по произв-ву агломерата , в состав которого входят склады для усреднения и хранения запасов шихтовых материалов, приемочные бункеры, отделения для измельчения кокса и (иногда и обжига) известняка, шихтовое, спекательное и обработки готового агломерата.
На современных аглофабриках прием сырья, дозировка и подготовка шихты, укладка ее на агломашины, обработка готового агломерата полностью механизированы и в значит.степени автоматизированы.
Агломерация впервые была применена в цветной металлургии для спекания сернистых и медных руд, а также руд, содержащих свинец и цинк. Агломерация в промышленном масштабе развивалась на основе двух методов: продувкой воздуха через шихту и просасыванием воздуха.
Первые машины для непрерывного спекания руд были разработаны в результате ряда опытов Дуайтом и Ллойдом и были установлены в 1907 г. на заводах в Перу и Америке. В дальнейшем были разработаны и применены машины трех типов: барабанная, горизонтальная, круглая и ленточная с прямолинейным движением. Опыт эксплуатации подтвердил целесообразность применения последних, в результате чего началось их усовершенствование и развитие агломерации железных руд.
Современное агломерационное производство представляет собой сложную систему различных аппаратов, действующих в разных режимах и выполняющих различные функции.
Непрерывный рост производства агломерата, повышение требований к его качеству, а также поточность технологических процессов создали условия для широкого внедрения средств автоматического контроля и управления.
Комплексной автоматизации агломерационного производства уделяется большое внимание. Значительное место в технологической схеме агломерационного производства занимают процессы, связанные со спеканием шихты, одной из основных операций, определяющих качество агломерата.
Основная задача автоматизации агломерационного производства состоит в обеспечении максимальной производительности агломерационных машин и заданного качества агломерата. Одновременно автоматизация позволяет решать задачи повышения уровня организации производства, оперативности управ-ления технологическими процессами и в целом повышения экономической эффективности производства. Одним из важнейших направлений совер-шенствования управления является создание автоматизированных систем с применением вычислительной техники.
Автоматизированная система управления спекательным отделением является качественно новым этапом комплексной автоматизации и призвана обеспечить существенное увеличение производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции и других технико-экономических показате-лей агломерационного производства.
Автоматическое управление в спекательном отделении заключается в автоматическом поддержании высоты слоя аглошихты, загружаемой на машину, контроле и автоматическом регулировании процессом зажигания шихты, контроле температуры зажигания горна, регулирование законченности процесса спекания в конце активного участка аглошихты.
Особенностью построения АСУ является системный подход ко всей совокупности металлургических, энергетических и управленческих вопросов. Специалист по АСУ ТП должен владеть теорией автоматического управления, разбираться в конструкции металлургических агрегатов и основах технологии, достаточно свободно ориентироваться в работе цифровых вычислительных машин, их математическом и алгоритмическом обеспечении, уметь правильно применять технические средства информационной и управляющей техники.
В АСУ ТП воплощены достижения локальной автоматики, систем централизованного контроля, электронной и вычислительной техники. Кроме того, АСУ ТП производят общую централизованную обработку первичной информации в темпе протекания технологического процесса, после чего информация используется не только для управления этим процессом, но и преобразуется в форму, пригодную для использования на выше стоящих уровнях управления для решения оперативных и организационно-экономических задач.
Внедрение АСУ ТП, как и любое нововведение, связано с определенными трудностями и затратами. На этапе освоения проявляются недостатки отдельных элементов вычислительного комплекса, погрешности примененных алгоритмов управления, недостаточная адаптация персонала к условиям работы с помощью вычислительной техники и другое.
2.1.Конструкция агломашины
Самым распространенным способом агломерации является спекание на ленточных агломерационных машинах непрерывного действия, при котором через слой спекаемых материалов просасывается воздух.
Схема ленточной агломерационной машины показана на рисунке 1.
Рисунок 1 – Ленточная агломерационная машина непрерывного действия:
1, 2 – бункеры, 3 – барабанный смеситель, 4 – промежуточный бункер, 5 – ведущий барабан, приводиться в движение двигателем постоянного тока, 6 – зажигательный горн, 7 – вакуум-камеры, 8 – ведомый барабан машины, 9 – эксгаустер.
2.2.Процесс спекания агломерата на агломашине
Под процессом спекания понимают совокупность превращений при которых сжигаемое просасываемое воздухом твердое топливо в слое шихты обеспечивает развитие высоких температур в зоне горения и оплавление материалов. В результате получается спек, обладающий необходимыми физико-химическими свойствами. Основными параметрами, характеризующими процесс спекания являются температура поверхности зажженной шихты, высота слоя, скорость спекания, температура в зоне горения, время пребывания шихты на ленте (скорость ленты) и степень законченности спекания.
Начальной стадией спекания является зажигание шихты, при котором необходимо воспламенить частицы содержащегося в ней топлива и внести в слой количество тепла, обеспечивающее дальнейшее развитие горения. Наряду с обеспечением необходимых температуры и количества тепла следует иметь в зажигательном горне соответствующий состав продуктов сгорания с тем, чтобы в них содержалось достаточное количество кислорода, идущего на сжигание топлива в слое.
Чтобы в горн не подсасывался со стороны холодный воздух или не выбивалось из него пламя, особенно со стороны бортов тележек, необходимо поддерживать определенное давление, а для обеспечения перемещения зоны горения и просасывания газов через слой создавать в вакуум-камерах под горном соответствующее разрежение.
При зажигании шихты основными факторами являются температура поверхности и количество тепла, аккумулируемое в верхнем слое шихты.
Определенное влияние на процесс зажигания оказывает величина разрежения под зажигаемым слоем. При слишком малом разрежении продукты горения просасываются медленно, что приводит к замедлению процесса зажигания, особенно скорости теплопередачи в нижние горизонты слоя, а также снижению скорости перемещения фронта горения твердого топлива. При повышенном разрежении теплопередача осуществляется слишком быстро, фронт горения отстает, концентрация тепла в зажигаемом слое снижается, в результате чего спек получается непрочным.
Спекание шихты ведется на колосниковой решетке паллет агломерационной машины методом просасывания воздуха. Просасываемый через слой шихты воздух образует зону горения высотой 15-35 мм с температурой 1400-1600°С, передвигающуюся вниз с вертикальной скоростью спекания
Рисунок 2 – Схема спекания шихты на агломашине
осуществляется спекание шихты на участке длиной
Основные параметры агломерационного процесса при установившемся режиме связаны соотношением:
где h – высота слоя шихты;
Скорость движения
Температура регулируется в ходе всего процесса спекания, т.к. от этого зависит качество спекаемой шихты. При нормальном ходе процесса спекания агломерат равномерно спечен и при выдаче с ленты раскален не более чем на 1/3 высоты «пирога». На незаконченность процесса спекания указывает низкая температура отходящих газов в последних вакуум-камерах и наличие не спекшейся шихты в изломе «пирога» у колосников паллет. Повышение температуры отходящих газов в коллекторе происходит вследствие замедления скорости движения паллет или кратковременной остановки агломерационной машины; повышения газопроницаемости шихты. Понижение температуры отходящих газов в коллекторе имеет место при: уменьшении содержания топлива в шихте по сравнению с оптимальным; переоплавление поверхности слоя шихты из-за высокой температуры зажигания; наличие большого количества вредных прососов воздуха; завышение скорости движения паллет.
2.3.Экономические показатели
В сутки производство 12 агломашинам составляет 34181 тонну, что дает 2848.41 тонну на каждую агломашину. Себестоимость составляет 102.97 гривны за тонну.
3.Доменное производство.
Цель доменного производства состоит в получении чугуна из железных руд путем их переработки в доменных печах. Сырыми материалами доменной плавки являются топливо, железные и марганцевые руды и флюс. Топливом для доменной плавки служит кокс, получаемый из каменного угля. Его роль состоит в обеспечении процесса теплом и восстановительной энергией. Кроме того кокс разрыхляет столб шихтовых материалов и облегчает прохождение газового потока в шихте доменной печи. Железные руды вносят в доменную печь химически связанное с другими элементами железо. Восстанавливаясь и науглераживаясь в печи, железо переходит в чугун. С марганцевой рудой в доменную печь вносится марганец для получения чугуна требуемого состава. Флюсом называются добавки, загружаемые в доменную печь для понижения температуры плавления пустой породы руды, офлюсования золы кокса и придания шлаку требуемых технологией выплавки чугуна физико-химических свойств. Для руд с кремнеземистой (кислой) пустой породой в качестве флюса используют материалы, содержащие оксиды кальция и магния: известняк и доломитизированный известняк. Для получения высоких технико-экономических показателей доменной плавки сырье и материалы предварительно подвергают специальной подготовке.
4.Известково-обжигательный цех
Исходным сырьем служат окисленные окатыши и мелкодисперсная известь. В соответствии с требованиями технологии, для увеличения термостойкости окатышей, на них наносят покрытие из известкового молока, для приготовления которого используется мелкодисперсная известь, производимая собственным известково-обжигательным цехом (ИОЦ) на заводах. Пройдя нанесение покрытия, окисленные окатыши подаются системой конвейеров на два идентичных модуля, - модуль 1 и модуль 2, где специальным вертикальным конвейером загружаются в систему питания шахтной печи. Загруженные в печь окатыши подвергаются обработке восстановительным газом, в результате чего получают готовый продукт - железо прямого восстановления (ЖПВ). Восстановление окислов железа окисленных окатышей до металлического железа восстановительным газом осуществляется при температурах от 830 до 950 0С. Обволакивание окатышей известью позволяет повысить температурный уровень процесса до указанных значений, способствуя росту производительности печи, но должен оставаться ниже температуры плавления. Этот уровень обеспечивается физическим теплом и соответствующим составом восстановительного газа.
5.Мартеновское производство стали
Сущность мартеновского процесса заключается в ведении плавки на поду пламенной отражательной печи, оборудованной регенераторами для предварительного подогрева воздуха (иногда и газа). Идея получения литой стали на поду отражательной печи высказывалась многими учеными, но осуществить это долгое время не удавалось, так как температура факела обычного в то время топлива – генераторного газа – была недостаточной для нагрева металла выше 1500 оС (т.е. недостаточна для получения жидкой стали). В
В мартеновскую печь загружают шихту (чугун, скрап, металлический лом и др.), которая под действием тепла от факела сжигаемого топлива постепенно плавится. После расплавления в ванну вводят различные добавки для получения металла заданного состава и температуры; затем готовый металл выпускают в ковши и разливают. Благодаря своим качествам и невысокой стоимости мартеновская сталь нашла широкое применение. Уже в начале ХХ в. в мартеновских печах выплавляли половину общего мирового производства стали.
5.1. Разновидности мартеновского процесса
В мартеновских печах можно переплавлять в сталь чугун скрап любого состава и в любой пропорции.
В зависимости от состава шихты мартеновский процесс делят на несколько разновидностей:
а) скрап-процесс – процесс, при котором основной составной частью шихты является стальной скрап. Скрап-процесс обычно применяют в цехах металлургических и машиностроительных заводов, в составе которых нет доменных печей и которые расположены в крупных промышленных центрах, где много металлолома. Кроме скрапа, в шихту загружают некоторое количество (25 – 45 %) чугуна.
б) скрап-рудный процесс – передел в мартеновских печах шихты, твердая составляющая которой – скрап и железная руда. Основная масса шихты (55 – 75 %) – жидкий чугун. Когда металлическая шихта на 100% состоит из жидкого чугуна (скрапа нет), а в печь в твердом виде заливают только железную руду, процесс называют рудным.
В зависимости от состава шлака и материала пода мартеновский процесс может быть «основным» и «кислым».
5.1.1 Основной мартеновский процесс
Ход плавки при скрап-процессе. В мартеновской печи при скрап-процессе чугун обычно поступает в цех в твердом состоянии в «чушках». В большинстве случаев завалку производят следующим образом: вначале заливают железный скрап, затем чугун. Капельки чугуна, расплавляющегося под воздействием факела, стекая вниз передают тепло нижним слоям шихты и науглероживают скрап, снижая тем самым температуру его плавления. В конце концов наступает момент, когда вся металлическая шихта расплавляется и начинается энергичное окисление находящегося в металле углерода: начинается период доводки и кипения. К этому моменту ванна оказывается покрытой шлаком.
Для удаления фосфора и серы основность шлака должна быть достаточно высокой, для этого в шихту основной мартеновской плавки вводят известняк или известь.
Во время завалки и плавления окисляются часть углерода шихты, весь кремний и значительная часть марганца и некоторое количество железа. Оксиды железа, кремния и марганца вместе со всплывшей известью образуют основной шлак. Общее количество шлака после расплавления составляет 8 – 10 % от массы металла. В таком основном шлаке к моменту расплавления находится и некоторое количество фосфора и серы, удаленных из металла за время плавления шихты. Продолжительность периодов завалки и плавления 5 – 6 ч.
Ход плавки при скрап-рудном процессе. Если в состав завода входят доменный, мартеновский и прокатные цехи, то чугун поступает в мартеновский цех в жидком состоянии.
Содержание углерода в металле при скрап-рудном процессе регулируют не увеличением или уменьшением расхода чугуна (как при скрап-процессе), а введением в завалку большего или меньшего количества железной руды.
Чтобы получить по расплавлении шлак нужной основности, в состав шихты при скрап-рудном процессе, так же как и при скрап-процессе, вводят известняк.
На под с помощью завалочных машин заваливают железную руду и известняк, после некоторого подогрева подают скрап. После того как скрап нагрелся, в печь заваливают чугун. Жидкий чугун проходит через слой скрапа и взаимодействует с железной рудой. Начинается интенсивное шлакообразование. Примеси чугуна энергично реагируют с окислами железной руды.
Шлак образуется в очень большом количестве. Образующийся в результате окисления углерода оксид углерода вспенивает шлак и он начинает вытекать, «сбегать» из печи. Его называют «сбегающим» первичным шлаком. Он составляет 8 – 10 % от массы металла.
За период плавления полностью окисляется кремний, почти полностью марганец и большая часть углерода.
Для ускорения процесса плавления и окисления примесей вскоре после окончания заливки чугуна ванну начинают продувать кислородом. Поскольку при продувке значительная часть примесей окисляется за счет вдуваемого кислорода, расход железной руды в завалку резко сокращают. При окислении железа и примесей за счет подаваемого газообразного кислорода выделяется значительное количество тепла, металл энергично перемешивается, в то же время часть примесей окисляется за счет горячего кислорода, содержащегося в воздухе, поступающем из регенераторов. Продолжительность плавления при таком методе работы сокращается в 2 – 3 раза, соответственно уменьшается расход топлива.
Состав шлака, сформировавшегося к моменту расплавления и после него, оказывается почти таким же, как при скрап-процессе. Несмотря на то, что при скрап-рудном процессе в печь загружают больше чугуна, а вместе с ним и больше кремния, марганца, фосфора и других элементов; объясняется это тем, что значительное количество образующихся оксидов уходит из печи со сбегающим первичным шлаком еще до полного расплавления металла.
Проведение периода кипения (доводки). Поскольку составы металла и шлака после расплавления при скрап- и скрап-рудном процессах практически не различаются, период доводки протекает в обоих случаях также одинаково. Обычно после расплавления ванны в печь подают некоторое количество железной руды или продувают ванну кислородом или сжатым воздухом. Продолжительность периода доводки 1 – 3ч.
5.1.2 Кислый мартеновский процесс
Кислым мартеновским процессом называют процесс выплавки стали в мартеновской печи, подина которой изготовлена из кислых огнеупорных материалов (~95 % SiO2). В первых мартеновских печах подина была кислой, ее изготавливали из кварцевого песка. Мартеновский процесс существовал как кислый процесс вплоть до
Требования к сырым материалам и топливу. Для перевода фосфора и серы из металла в шлак необходимо, чтобы в печи был основной шлак, поэтому в кислой печи с кислым шлаком ни серу, ни фосфор удалить из металла невозможно. В связи с этим к шихте и топливу предъявляют особые требования: топливо не должно содержать серы, а чугун должен содержать не более 0,025 % фосфора и серы. Вследствие высоких требований к чистоте шихты привозной стальной лом и скрап практически не используют, а в качестве основной железосодержащей составляющей шихты обычно используют заготовку, специально выплавляемую в основных мартеновских печах. Выплавленный при этом металл называют шихтовой заготовкой или полупродуктом (если металл заливают в жидком виде). Процесс, при котором жидкий полупродукт выпускают из основной печи в ковш и затем через отверстие в днище ковша при помощи специального желоба переливают в кислую печь, называют дуплекс-процессом.
Под кислой печи. Под печи наваривают чистым высококремнистым песком, молотым кварцитом или кварцитом с примесью конечного кислого шлака. Под кислой печи принимает активное участие в протекающих в ванне процессах, и высокое качество кислой стали определяется реакциями материала кислого пода с металлической ванной, поэтому состоянию пода уделяют особое внимание. Общая продолжительность заправки кислой печи значительно больше, чем основной, и занимает в зависимости от состояния пода 1,5 – 2,5 часа.
Ход плавки при кислом процессе. Так же, как в основном мартеновском скрап-процессе, соотношение между загружаемыми в печь чугуном и скрапом зависит от заданного содержания углерода в металле, при котором обеспечивалось бы проведение периода кипения. В отличие от основного мартеновского процесса, при котором в печь заваливают значительное количество известняка или извести, а при скрап-рудном – также железную руду, в кислом процессе источников для образования шлака меньше. Металл может оказаться покрытым недостаточным слоем шлака, в результате он интенсивно окисляется и насыщается газами. Для предотвращения этого на подину до завалки шихты загружают конечный кислый шлак (от предыдущих плавок), шамотный бой и кварцевый песок.
При работе дуплекс-процессом для ускорения начала кипения ванны в печь вводят некоторое количество железной руды. В шлак переходит некоторое количество футеровки пода. Образующиеся во время плавления основные оксиды железа и марганца вступают во взаимодействие с кремнеземом, образовавшимся в результате окисления кремния шихты. В результате получаются сравнительно легкоплавкие силикаты железа и марганца.
В кислой печи непрерывно идут два процесса:
а) окисление кремния кислородом оксидов железа шлака, в результате чего содержание кремния в металле уменьшается;
б) восстановление кремния из шлака и пода, в результате чего содержание кремния в металле повышается. Содержание кремния в ванне определяется соотношением скоростей этих процессов. Скорость восстановления кремния из пода примерно постоянна, скорость его окисления в большей степени зависит от состава шлака и его жидкотекучести. Интенсифицировать процессы окисления примесей в кислой печи можно введением железной или марганцевой руд, извести или мелкораздробленного известняка, а также продувкой ванны воздухом или кислородом.
Если после расплавления в печь не вводят никаких добавок, то по мере повышения температуры металла шлак постепенно насыщается кремнеземом, становится все более вязким, скорость перехода кислорода из атмосферы печи через шлак в металл уменьшается. В результате через некоторое время после расплавления скорость восстановления кремния оказывается выше скорости его окисления и концентрация кремния в металле растет. Такой метод ведения плавки называют пассивным, а процесс – кремневосстановительным. Если походу плавки вводят руду, известь или известняк, в результате чего повышается жидкоподвижность шлака, растет его окислительная способность и металл интенсивно кипит, то содержание кремния выше определенных пределов не возрастает. Такой метод ведения плавки называют активным, а процесс – с ограничением восстановления кремния. При активном процессе после расплавления и при достаточно высокой температуре металла в печь присаживают небольшими порциями железную руду. Начинается интенсивное кипение. За 30 – 40 минут до раскисления подачу в печь добавок прекращают, однако к этому моменту уже сформировался шлак такого состава, который способствует продолжению кипения металла.
Кремневосстановительный процесс начинается так же, как и активный, присадкой руды и кипением ванны. После того как металл нагрелся, а шлак начал заметно густеть, обогащаясь кремнеземом, ход кремневосстановительного процесса отличается от хода активного процесса. Руду или известь больше не присаживают, окислительную роль факела сводят к минимуму, в металле заметно возрастает содержание кремния, кипение металла практически прекращается. Этот период «мертвого» состояния ванны, когда кипение практически прекратилось и происходит постепенное восстановление кремния, называют периодом стабилизации. Продолжительность этого периода составляет 1 – 2 ч. Промежуточное положение между активным и пассивным методами ведения плавки занимает полуактивный метод.
6.Продукция цеха шлакопереработки
Продукция цеха шлакопереработки — щебень шлаковый, шлак гранулированный, щебень шлаковый мартеновский — является универсальным и доступным по цене компонентом для изготовления строительных материалов, производства цемента, выполнения работ по благоустройству территории, прокладке дорог и подъездных путей.
Характеристика продукции:
Щебень шлаковый
для устройства временных подъездных дорог и площадок
ТУ У 27.1-4-522-2002
Щебень шлаковый для устройства временных подъездных дорог и площадок производится в притупиковых траншеях послойным заливом и охлаждением доменного шлакового расплава с последующим дроблением на фракции на специальном оборудовании.
Гранулированный шлак
ГОСТ 3476-74
Гранулированный шлак получается в результате быстрого охлаждения в наполненном водой гранбассейне огнежидких доменных шлаков. Шлаки гранулированные применяются в качестве необходимого компонента для производства цемента и теплоизолирующих материалов.
Щебень шлаковый мартеновский,для дорожного строительства
ТУ У 27.1-4-522-2002
Щебень шлаковый мартеновский производится на сепарационных и сортировочных установках из доставленного с отвалов мартеновского шлака с отборкой из него скрапа стального и рассева на фракции.
7.Кислородно-конвертерный процесс
Кислородно-конвертерный процесс, один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива путём продувки чугуна в конвертере технически чистым кислородом сверху. О целесообразности использования кислорода при производстве стали в конвертерах указывал ещё в 1876 русский металлург Д. К. Чернов. Впервые применил чистый кислород для продувки жидкого чугуна снизу советский инженер Н. И. Мозговой в 1936. В 1939—41 на Московском заводе станкоконструкций проводились опыты по продувке чугуна сверху кислородом в 1,5-т ковше и выплавлялась сталь для фасонного литья. Впервые К.-к. п. был опробован в промышленном масштабе в Австрии в 1952. Первый кислородно-конвертерный цех в СССР был введён в эксплуатацию в Днепропетровске на металлургическом заводе им. Петровского в 1956.
Кислородно-конвертерный процесс осуществляется в конвертере с основной смолодоломитовой (доломит, смешанный со смолой) футеровкой и с глухим дном; кислород под давлением более 1 Мн/м2 (10 кгс/см2) подаётся водо-охлаждаемой фурмой через горловину конвертера. С целью образования основного шлака, связывающего фосфор, в конвертер в начале продувки добавляют известь. Под воздействием дутья примеси чугуна (кремний, марганец, углерод и др.) окисляются, выделяя значительное количество тепла, в результате чего одновременно снижается содержание примесей в металле и повышается температура, поддерживая его в жидком состоянии. Когда содержание углерода достигает требуемого значения (количество углерода определяется по времени от начала продувки и по количеству израсходованного кислорода), продувку прекращают и фурму извлекают из конвертера. Продувка обычно длится 15—22 мин. Полученный металл содержит в растворе избыток кислорода, поэтому заключительная стадия плавки — раскисление металла. Течение К.-к. п. (т. е. последовательность реакций окисления примесей чугуна) обусловливается температурным режимом процесса и регулируется изменением количества дутья или введением в конвертер «охладителей» (скрапа, железной руды, известняка). Температура металла при выпуске около 1600 °С. На приведена схема получения стали в кислородном конвертере.
Применение при конвертировании кислородного дутья вместо воздушного (см. Бессемеровский процесс, Томасовский процесс) позволило получать сталь с низким содержанием азота (0,002—0,006%). Высокая температура К.-к. п. способствует интенсивному окислению углерода, поэтому содержание кислорода, растворенного в металле, снижается до 0,005—0,01%. Расход кислорода на 1 т чугуна при К.-к. п. составляет » 53 м3. При одном и том же качестве стали К.-к. п. по сравнению с мартеновским (см. Мартеновское производство) даёт экономию по капиталовложениям на 20—25%, снижение себестоимости стали на 2—4% и увеличение производительности труда на 25—30%. В СССР за 1965—71 выплавка стали в кислородных конвертерах увеличена с 4 до 23,2 млн. т в год, или в 5,8 раза. Рост производства конвертерной стали сопровождается ростом ёмкости конвертеров. С технологической точки зрения, увеличение емкости конвертера не создает каких-либо дополнительных трудностей ведения плавки. Поэтому даже в крупных конвертерах выплавляют не только рядовую низкоуглеродистую сталь, но и среднеуглеродистую, высокоуглеродистую, низколегированную и легированную стали.
8.Трубопрокатный цех
Продукция:
• Трубы стальные бесшовные горячедеформированные большого диаметра;
• Трубы стальные бесшовные горячедеформированные малого диаметра;
• Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные;
• Трубы стальные электросварные прямошовные большого диаметра;
• Трубы стальные водогазопроводные;
• Трубы электросварные тонкостенные;
• Стальные гнутые уголки;
• Муфты (ГОСТ 8966-75) черные и оцинкованные.
9.Листопрокатный цех
Листопрокатный цех — цех с толстолистовым, двухклетьевым станом «3000», предназначенным для контролируемой прокатки штрипсов для производства труб большого диаметра, структурное подразделение ОАО «ММК им. Ильича ». Имеет в своём составе четыре семизонных методических печи с шагающими балками, черновую и чистовую реверсивные клети кварто, агрегаты для правки, порезки, маркировки и неразрушающего контроля.
Цех имеет автоматические системы с высокой точностью управляющие процессом нагрева заготовки, температуродеформацией и скоростным режимом прокатки.
10.Баллонный цех
Баллонный цех состоит из наполнительной, складов хранения порожних и наполненных баллонов, реципиеятной, ремонтно-механической и испытательной мастерских, окрасочного отделения, зарядки аккумуляторов электропогрузчиков.
11.Цех товаров народного потребления
Цех товаров народного потребления структурное подразделение ОАО «ММК им. Ильича » начал выпуск продукции в 1971 году и был ориентирован сначала на выпуск продукции скобяных изделий. В настоящее время здесь выпускается восемнадцать видов изделий хозяйственного и культурно-бытового назначения: 1 - кровельная черепица; 2 - оцинкованная посуда; 3 - дверные петли; 4 - крепежные изделия; 5 - передние крылья к автомобилям ВАЗ. Всего продукция товаров народного потребления ОАО «ММК им. Ильича » насчитывает около 40 наименований, начиная с прицепов к легковым автомобилям и заканчивая шампунем для волос. Остановимся подробнее на производстве дверных петель. Дверные петли производят из прутка и ленты. Цилиндрические заготовки делают на холодновысадочных автоматах, а основания вырубаются из ленты. После чего пробиваются отверстия и совершается сборка
В 1989 году к нему присоединился цех автоприцепов, который оснащен современным технологическим оборудованием для холодной штамповки, механической обработки, сварки, покраски выпускаемых прицепов. Также к этому семейству присоединился еще цех аудио-видео аппаратуры и цех холодильников "Стинол"
С 1995 года введена в эксплуатацию 3-я линия по производству оцинкованной посуды, приобретена штамповая оснастка и приспособления для изготовления рояльной петли, введена в строй действующих 3-линия крупной штамповки, приобретена штамповая оснастка и освоен выпуск панели крыла ВАЗ-2103(06), изготовлена штамповая оснастка желобков (углового и сточного) заднего крыла ВАЗ-2101 и др
12.Цех холодной прокатки
Современный цех холодной прокатки — это комплекс отдельных высокомеханизированных и автоматизированных агрегатов для выполнения небольших комплексов операций всего технологического процесса производства. После обработки полосы на каждом таком агрегате непрерывность технологического потока нарушается, а связь между агрегатами поддерживается через промежуточные склады полупродуктов. Отдельные агрегаты имеют высокие технические характеристики, снабжены всеми известными в настоящее время приборами командного и показывающего типа, т. е. рассчитаны на высшую степень механизации и автоматизации почти всех операций технологического потока. В то же время в связи с прерывным технологическим процессом автоматизация и механизация операций на отдельных агрегатах теряют смысл и не дают существенного эффекта.
Существенный недостаток цехов холодной прокатки — низкая механизация и автоматизация вспомогательных операций и операций отделки проката. Наконец, следует особо отметить, что отдельные агрегаты современных цехов холодной прокатки характеризуются различными скоростями движения металла — от 3 до 40 м/с. Естественно, что такой диапазон скоростей комплекса агрегатов и их успешная работа на различных сортаментах проката делают невозможным сочленение даже двух или нескольких разнородных агрегатов.
На основании изложенного ясно, что создание непрерывного технологического процесса в цехе холодной прокатки не может быть осуществлено механически, а требует большой творческой и экспериментальной работы ученых, конструкторов и технологов. Безусловно, цех холодной прокатки ближайшего будущего будет иметь одну или ряд параллельных производственных линий с высокими скоростями движения металла, непрерывным действием и совмещением всех операций обработки.
Ход плавки при кислом процессе. Так же, как в основном мартеновском скрап-процессе, соотношение между загружаемыми в печь чугуном и скрапом зависит от заданного содержания углерода в металле, при котором обеспечивалось бы проведение периода кипения. В отличие от основного мартеновского процесса, при котором в печь заваливают значительное количество известняка или извести, а при скрап-рудном – также железную руду, в кислом процессе источников для образования шлака меньше. Металл может оказаться покрытым недостаточным слоем шлака, в результате он интенсивно окисляется и насыщается газами. Для предотвращения этого на подину до завалки шихты загружают конечный кислый шлак (от предыдущих плавок), шамотный бой и кварцевый песок.
При работе дуплекс-процессом для ускорения начала кипения ванны в печь вводят некоторое количество железной руды. В шлак переходит некоторое количество футеровки пода. Образующиеся во время плавления основные оксиды железа и марганца вступают во взаимодействие с кремнеземом, образовавшимся в результате окисления кремния шихты. В результате получаются сравнительно легкоплавкие силикаты железа и марганца.
В кислой печи непрерывно идут два процесса:
а) окисление кремния кислородом оксидов железа шлака, в результате чего содержание кремния в металле уменьшается;
б) восстановление кремния из шлака и пода, в результате чего содержание кремния в металле повышается. Содержание кремния в ванне определяется соотношением скоростей этих процессов. Скорость восстановления кремния из пода примерно постоянна, скорость его окисления в большей степени зависит от состава шлака и его жидкотекучести. Интенсифицировать процессы окисления примесей в кислой печи можно введением железной или марганцевой руд, извести или мелкораздробленного известняка, а также продувкой ванны воздухом или кислородом.
Если после расплавления в печь не вводят никаких добавок, то по мере повышения температуры металла шлак постепенно насыщается кремнеземом, становится все более вязким, скорость перехода кислорода из атмосферы печи через шлак в металл уменьшается. В результате через некоторое время после расплавления скорость восстановления кремния оказывается выше скорости его окисления и концентрация кремния в металле растет. Такой метод ведения плавки называют пассивным, а процесс – кремневосстановительным. Если походу плавки вводят руду, известь или известняк, в результате чего повышается жидкоподвижность шлака, растет его окислительная способность и металл интенсивно кипит, то содержание кремния выше определенных пределов не возрастает. Такой метод ведения плавки называют активным, а процесс – с ограничением восстановления кремния. При активном процессе после расплавления и при достаточно высокой температуре металла в печь присаживают небольшими порциями железную руду. Начинается интенсивное кипение. За 30 – 40 минут до раскисления подачу в печь добавок прекращают, однако к этому моменту уже сформировался шлак такого состава, который способствует продолжению кипения металла.
Кремневосстановительный процесс начинается так же, как и активный, присадкой руды и кипением ванны. После того как металл нагрелся, а шлак начал заметно густеть, обогащаясь кремнеземом, ход кремневосстановительного процесса отличается от хода активного процесса. Руду или известь больше не присаживают, окислительную роль факела сводят к минимуму, в металле заметно возрастает содержание кремния, кипение металла практически прекращается. Этот период «мертвого» состояния ванны, когда кипение практически прекратилось и происходит постепенное восстановление кремния, называют периодом стабилизации. Продолжительность этого периода составляет 1 – 2 ч. Промежуточное положение между активным и пассивным методами ведения плавки занимает полуактивный метод.
6.Продукция цеха шлакопереработки
Продукция цеха шлакопереработки — щебень шлаковый, шлак гранулированный, щебень шлаковый мартеновский — является универсальным и доступным по цене компонентом для изготовления строительных материалов, производства цемента, выполнения работ по благоустройству территории, прокладке дорог и подъездных путей.
Характеристика продукции:
Щебень шлаковый
для устройства временных подъездных дорог и площадок
ТУ У 27.1-4-522-2002
Щебень шлаковый для устройства временных подъездных дорог и площадок производится в притупиковых траншеях послойным заливом и охлаждением доменного шлакового расплава с последующим дроблением на фракции на специальном оборудовании.
Гранулированный шлак
ГОСТ 3476-74
Гранулированный шлак получается в результате быстрого охлаждения в наполненном водой гранбассейне огнежидких доменных шлаков. Шлаки гранулированные применяются в качестве необходимого компонента для производства цемента и теплоизолирующих материалов.
Щебень шлаковый мартеновский,для дорожного строительства
ТУ У 27.1-4-522-2002
Щебень шлаковый мартеновский производится на сепарационных и сортировочных установках из доставленного с отвалов мартеновского шлака с отборкой из него скрапа стального и рассева на фракции.
7.Кислородно-конвертерный процесс
Кислородно-конвертерный процесс, один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива путём продувки чугуна в конвертере технически чистым кислородом сверху. О целесообразности использования кислорода при производстве стали в конвертерах указывал ещё в 1876 русский металлург Д. К. Чернов. Впервые применил чистый кислород для продувки жидкого чугуна снизу советский инженер Н. И. Мозговой в 1936. В 1939—41 на Московском заводе станкоконструкций проводились опыты по продувке чугуна сверху кислородом в 1,5-т ковше и выплавлялась сталь для фасонного литья. Впервые К.-к. п. был опробован в промышленном масштабе в Австрии в 1952. Первый кислородно-конвертерный цех в СССР был введён в эксплуатацию в Днепропетровске на металлургическом заводе им. Петровского в 1956.
Кислородно-конвертерный процесс осуществляется в конвертере с основной смолодоломитовой (доломит, смешанный со смолой) футеровкой и с глухим дном; кислород под давлением более 1 Мн/м2 (10 кгс/см2) подаётся водо-охлаждаемой фурмой через горловину конвертера. С целью образования основного шлака, связывающего фосфор, в конвертер в начале продувки добавляют известь. Под воздействием дутья примеси чугуна (кремний, марганец, углерод и др.) окисляются, выделяя значительное количество тепла, в результате чего одновременно снижается содержание примесей в металле и повышается температура, поддерживая его в жидком состоянии. Когда содержание углерода достигает требуемого значения (количество углерода определяется по времени от начала продувки и по количеству израсходованного кислорода), продувку прекращают и фурму извлекают из конвертера. Продувка обычно длится 15—22 мин. Полученный металл содержит в растворе избыток кислорода, поэтому заключительная стадия плавки — раскисление металла. Течение К.-к. п. (т. е. последовательность реакций окисления примесей чугуна) обусловливается температурным режимом процесса и регулируется изменением количества дутья или введением в конвертер «охладителей» (скрапа, железной руды, известняка). Температура металла при выпуске около 1600 °С. На приведена схема получения стали в кислородном конвертере.
Применение при конвертировании кислородного дутья вместо воздушного (см. Бессемеровский процесс, Томасовский процесс) позволило получать сталь с низким содержанием азота (0,002—0,006%). Высокая температура К.-к. п. способствует интенсивному окислению углерода, поэтому содержание кислорода, растворенного в металле, снижается до 0,005—0,01%. Расход кислорода на 1 т чугуна при К.-к. п. составляет » 53 м3. При одном и том же качестве стали К.-к. п. по сравнению с мартеновским (см. Мартеновское производство) даёт экономию по капиталовложениям на 20—25%, снижение себестоимости стали на 2—4% и увеличение производительности труда на 25—30%. В СССР за 1965—71 выплавка стали в кислородных конвертерах увеличена с 4 до 23,2 млн. т в год, или в 5,8 раза. Рост производства конвертерной стали сопровождается ростом ёмкости конвертеров. С технологической точки зрения, увеличение емкости конвертера не создает каких-либо дополнительных трудностей ведения плавки. Поэтому даже в крупных конвертерах выплавляют не только рядовую низкоуглеродистую сталь, но и среднеуглеродистую, высокоуглеродистую, низколегированную и легированную стали.
8.Трубопрокатный цех
Продукция:
• Трубы стальные бесшовные горячедеформированные большого диаметра;
• Трубы стальные бесшовные горячедеформированные малого диаметра;
• Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные;
• Трубы стальные электросварные прямошовные большого диаметра;
• Трубы стальные водогазопроводные;
• Трубы электросварные тонкостенные;
• Стальные гнутые уголки;
• Муфты (ГОСТ 8966-75) черные и оцинкованные.
9.Листопрокатный цех
Листопрокатный цех — цех с толстолистовым, двухклетьевым станом «3000», предназначенным для контролируемой прокатки штрипсов для производства труб большого диаметра, структурное подразделение ОАО «ММК им. Ильича ». Имеет в своём составе четыре семизонных методических печи с шагающими балками, черновую и чистовую реверсивные клети кварто, агрегаты для правки, порезки, маркировки и неразрушающего контроля.
Цех имеет автоматические системы с высокой точностью управляющие процессом нагрева заготовки, температуродеформацией и скоростным режимом прокатки.
10.Баллонный цех
Баллонный цех состоит из наполнительной, складов хранения порожних и наполненных баллонов, реципиеятной, ремонтно-механической и испытательной мастерских, окрасочного отделения, зарядки аккумуляторов электропогрузчиков.
11.Цех товаров народного потребления
Цех товаров народного потребления структурное подразделение ОАО «ММК им. Ильича » начал выпуск продукции в 1971 году и был ориентирован сначала на выпуск продукции скобяных изделий. В настоящее время здесь выпускается восемнадцать видов изделий хозяйственного и культурно-бытового назначения: 1 - кровельная черепица; 2 - оцинкованная посуда; 3 - дверные петли; 4 - крепежные изделия; 5 - передние крылья к автомобилям ВАЗ. Всего продукция товаров народного потребления ОАО «ММК им. Ильича » насчитывает около 40 наименований, начиная с прицепов к легковым автомобилям и заканчивая шампунем для волос. Остановимся подробнее на производстве дверных петель. Дверные петли производят из прутка и ленты. Цилиндрические заготовки делают на холодновысадочных автоматах, а основания вырубаются из ленты. После чего пробиваются отверстия и совершается сборка
В 1989 году к нему присоединился цех автоприцепов, который оснащен современным технологическим оборудованием для холодной штамповки, механической обработки, сварки, покраски выпускаемых прицепов. Также к этому семейству присоединился еще цех аудио-видео аппаратуры и цех холодильников "Стинол"
С 1995 года введена в эксплуатацию 3-я линия по производству оцинкованной посуды, приобретена штамповая оснастка и приспособления для изготовления рояльной петли, введена в строй действующих 3-линия крупной штамповки, приобретена штамповая оснастка и освоен выпуск панели крыла ВАЗ-2103(06), изготовлена штамповая оснастка желобков (углового и сточного) заднего крыла ВАЗ-2101 и др
12.Цех холодной прокатки
Современный цех холодной прокатки — это комплекс отдельных высокомеханизированных и автоматизированных агрегатов для выполнения небольших комплексов операций всего технологического процесса производства. После обработки полосы на каждом таком агрегате непрерывность технологического потока нарушается, а связь между агрегатами поддерживается через промежуточные склады полупродуктов. Отдельные агрегаты имеют высокие технические характеристики, снабжены всеми известными в настоящее время приборами командного и показывающего типа, т. е. рассчитаны на высшую степень механизации и автоматизации почти всех операций технологического потока. В то же время в связи с прерывным технологическим процессом автоматизация и механизация операций на отдельных агрегатах теряют смысл и не дают существенного эффекта.
Существенный недостаток цехов холодной прокатки — низкая механизация и автоматизация вспомогательных операций и операций отделки проката. Наконец, следует особо отметить, что отдельные агрегаты современных цехов холодной прокатки характеризуются различными скоростями движения металла — от 3 до 40 м/с. Естественно, что такой диапазон скоростей комплекса агрегатов и их успешная работа на различных сортаментах проката делают невозможным сочленение даже двух или нескольких разнородных агрегатов.
На основании изложенного ясно, что создание непрерывного технологического процесса в цехе холодной прокатки не может быть осуществлено механически, а требует большой творческой и экспериментальной работы ученых, конструкторов и технологов. Безусловно, цех холодной прокатки ближайшего будущего будет иметь одну или ряд параллельных производственных линий с высокими скоростями движения металла, непрерывным действием и совмещением всех операций обработки.
