1.2 Характеристика электросталеплавильного цеха

Производство качественной и высоколегированной стали осуществляется, как правило, в электросталеплавильных печах. Принципиальная особенность и преимущество выплавки электростали по сравнению с другими способами заключается в использовании для нагревания металла электрической энергии.

Цех предназначен для производства углеродистых и легированных сталей. Углеродистую разливают на МНЛЗ, легированную – в изложницы.

Для внепечной обработки жидкой стали в разливочном пролете установлены следующие технологические агрегаты:

1 установка печь-ковш №1, №2;

2 линия внепечной доводки металла за электропечью №2;

3. установка защиты стали от вторичного окисления при разливке на МНЛЗ и в изложницы.

Состав и планировка цеха. В состав электросталеплавильного цеха входят следующие производственные отделения:

- главное здание;

- термоотделочное отделение;

- отделение первичной переработки шлака;

- шихтовый пролет.

Для обслуживания электросталеплавильного цеха созданы следующие вспомогательные цеха, отделения и сооружения: цех сервисного обслуживания сталеплавильного производства, скрапоразделочное отделение, сблокированное с шихтовым пролетом; совмещенный склад ферросплавов и сыпучих с отделением приготовления порошков и смесей; отделение пакетировки скрапа; административно-бытовой корпус; столовая; экспресс-лаборатория; лаборатория контроля макроструктуры; зарядная станция; цех ремонта металлургического оборудования; трансформаторно-масляное хозяйство; объекты энергетического хозяйства; объекты масляного хозяйства цеха; участок утилизации пыли; ремонтно-механическая мастерская; электроремонтная мастерская; участок шиберных затворов; хранилище жидкого стекла. Также на территории цеха расположены рабочие участки цехов ремонта металлургического оборудования №1 и №2.

Основные участки цеха. Главное здание включает пять пролетов: шлакоуборки, загрузочного, печного, разливочного, МНЛЗ и передаточного. С главным зданием блокируется здание термоотделочного отделения. Термоотделочное отделение располагается в пролетах: термообработки, склада литой заготовки и пролете зачистки заготовки. Главное здание и здание термоотделочного отделения выполнены в металле.

Пролет шлакоуборки. Принятая схема шлакоуборки через специальный пролет обеспечивает разделение грузопотоков стали и шлака, что имеет существенное значение, при намеченном использовании в шихте электропечей окатышей, повышающих выход шлака в 1,8-2 раза сравнительно с работой печей на скрапе. Пролет шлакоуборки имеет ширину 18 м и длину 336 м. В пролете размещаются стенды для шлаковых ковшей емкостью 16 м³ и укладываются тупиковые железнодорожные пути для транспортировки шлаковых ковшей в отделение первичной переработки шлака. Под рабочей площадкой размещаются вспомогательные помещения. Пролет обслуживается двумя литейными кранами грузоподъемностью 100+20 тонн. Для ремонта кранов в пролете предусмотрены кран-балки грузоподъемностью по 5 тонн.

Загрузочный пролет. В загрузочном пролете размещаются бункера для сыпучих материалов, окатышей, ферросплавов и заправочных материалов. Пролет имеет рабочие площадки с отметками 8 м и 16,85 м; 21,525 м; 26,85 м; 30,25 м. Ширина пролета - 12 м. Основная рабочая площадка (на отметке 8 м) предназначена для обслуживания дуговых электропечей и для перемещения по ней мульдозавалочной машины с ферросплавами и некоторыми видами шлакообразующих материалов, для которых необходимо осуществить перед вводом в печь нагрев или прокаливание. По торцам пролета предусмотрены грузопассажирские лифты. Пролет обслуживается кран-балками грузоподъемностью 3,2 и 10 тонн.

Печной пролет. В печном пролете установлены две электропечи типа ДСП-100И6, ДСП-120. Печи оборудованы устройствами для ввода сыпучих материалов через свод и установками для улавливания и очистки газов. Также печи комплектуются съемными кожухами и загрузочными бадьями грейферного типа. Техническая характеристика электропечей приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Техническая характеристика электропечей ДСП-100И6 и ДСП-120

Наименование показателя	ДСП-100И6	ДСП-120
Номинальная емкость печи, т	100	120
Максимальная емкость, т	115	140
Мощность печного трансформатора, МВА	90	95
Диаметр кожуха на уровне откосов, мм	7070	6900
Напряжение высокой стороны трансформатора, кВ	35	35
Максимальная сила тока, кА	60	64
Диаметр графитированных электродов, мм	610	610
Диаметр распада электродов, мм	1700	1250
Расход охлаждающей воды, м3/ч	500	980
Масса металлоконструкций печи, т	510	-

У печей размещены печные подстанции, установки по вводу ферросплавов в сталеразливочный ковш и другое вспомогательное оборудование и сооружения.

В торце пролета со стороны печи № 1 предусмотрены ремонтные места сводов печей, установка для сушки сводов, место ремонта футеровки съемного кожуха печи, а также бункер для выбивки сводов. В другом торце пролета размещен второй бункер для выбивки сводов. Для движения сталевозов по оси каждой печи уложены тупиковые железнодорожные пути широкой колеи. С целью герметизации от дыма и шума печной пролет изолирован от других пролетов стенами.

Пролет оборудован тремя литейными кранами, грузоподъемностью 180+63/20 тонн стали со скоростью главного подъема 8 м/мин. Для ремонта кранов предусмотрены кран-балки грузоподъемностью 10 тонн.

Разливочный пролет. В торце разливочного пролета со стороны электропечи № 1 размещается одна разливочная площадка, для разливки стали в изложницы, установленная на тележке (см. рисунок 1).

Рисунок 1 – Разливочная площадка для разливки стали в изложницы

Над сталевозными путями напротив первой электропечи (и второй) размещаются установки стабилизации и доводки металла (УСДМ), а за печью №2 установка внепечной доводки стали – печь-ковш №1. В 1999 году была смонтирована печь – ковш №2 (см. рисунок 2), размещенная за печью №1.Технико-экономические показатели установки «печь-ковш» приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Технико-экономические показатели установки «печь-ковш» №2

Наименование показателя	Значения показателя
Вес жидкой стали в ковше, т	120
Производительность установки, тыс. тонн/год	1200
Длительность цикла обработки, мин	40-50
Мощность трансформатора, МВА	22
Скорость нагрева, °С/мин.	4,2
Удаление серы до, %	0,005

На рабочей площадке разливочного пролета установлены поворотные стенды для передачи ковшей со сталью на МНЛЗ и аварийные емкости.

Рисунок 2 – Установка печь-ковш

Для уборки скрапа, образующегося при разливке стали, предусмотрен вывод в пролет двух ширококолейных путей для тележки подачи бадей. В пролет выведен также ширококолейный путь для сталевоза. В пролете предусмотрены участки и оборудование для текущего обслуживания сталеразливочных ковшей, стенды для установки шиберных затворов. Пролет имеет ширину 30 м и оборудован тремя литейными кранами грузоподъемностью 180+63/20 тонн.

Пролет МНЛЗ. В пролете размещена одноручьевая радиальная слябовая МНЛЗ. Расположено оборудование по ремонту промежуточных ковшей, установка по выдавливанию «козлов», установка сушки сталеразливочных ковшей, машина наливной футеровки промковшей. Пролет имеет ширину 30 м и оборудован одним мостовым краном грузоподъемностью 100-200 тонн и двумя мостовыми кранами грузоподъемностью 30/5 тонн.

Пролет оборудован передаточной тележкой для транспортировки порожних сталеразливочных ковшей из пролета МНЛЗ в разливочный, а также других грузов. Здесь размещаются встроенные технологические помещения МНЛЗ.

В настоящий момент идет процесс доводки оборудования новой комбинированной сортовой четырехручьевой машины непрерывного литья заготовок, для разливки металла в блюмы и сортовые заготовки. МНЛЗ-1 – это комбинированный агрегат, способный выпускать непрерывнолитые заготовки: блюмовую 330Ч470 мм и круглую трех сечений – 430, 600 и 540 мм – для труб большого диаметра, не имеющих аналогов в России. Проектная производительность монтируемой установки – 1 миллион тонн литой заготовки в год: 300 тысяч тонн товарной круглой заготовки и 700 тысяч – блюмовой. С вводом в строй МНЛЗ №1 «Уральская Сталь» полностью обеспечить потребность в круглой литой заготовке больших диаметров до 600 миллиметров для трубных заводов уральского региона и России.

Шихтовый пролет. Он предназначен для хранения скрапа и загрузки скрапа в бадьи. Пролет спроектирован со скрапоразделочным отделением. В пролете предусмотрены закрома для лома и чушкового чугуна, запас металлического лома в закромах – 4-5 суток работы.

Бадьи наполняются скрапом при помощи контейнеров объемом 12 м³, которые доставляются заполненные скрапом из скрапоразделочного отделения. Шихтовый пролет оснащен платформенными весами для взвешивания бадьи. Для загрузки бадьи на весах применяется габаритный скрап, хранящийся в шихтовом пролете. Заполненные металлошихтой бадьи на передаточных тележках передаются к печному пролету через специальные галереи. С целью улучшения работы шихтового пролета в печь вводится дополнительный железнодорожный путь для подачи габаритного скрапа.