2 Кислородно–конвертерный цех

2.1 Состав конвертерного цеха

В состав конвертерного цеха входят: главный корпус конвертерного цеха, включая два конвертера вместимостью по 300т, работающих процессом ЛД (продувка кислородом сверху), с соответствующим вспомогательным оборудованием, два отделения десульфурации чугуна с участками скачивания шлака: северное и южное, два отделения перелива чугуна: северное и южное, два отделения перестановки шлаковых чаш, отделение перегрузки металлолома, отделение сыпучих материалов и ферросплавов, отделение непрерывной разливки стали. План конвертерного цеха изображен на рисунке 2.1.

2.2 Характеристика показателей конвертерного цеха

Количество конвертеров – 2 шт., количество одновременно работающих конвертеров – 2 шт. (во время замены футеровки на одном из конвертеров работает 1конвертер), масса конвертерной плавки:

- максимальная – 310 т;

- номинальная – 300 т.

Емкость по жидкой стали 300 т, рабочий объем – 289 м3, удельный объем по жидкой стали – 0,96 м³/т, глубина ванны – 0,96 м, площадь ванны 1,91 м², днище конвертера – съемное, диаметр горловины – 4,2 м, масса всей футеровки 800 т, скорость поворота 0,1–1,0 об/мин., перефутеровка конвертера – снизу, максимальный расход кислорода 1200 м3/мин, давление кислорода 1,8-2,2 МПа, диаметр фурмы – 406,4 мм, рабочий ход фурмы 21,7 м, диаметр фурмы – зонда 220/140 мм, длина зонда – 2,0 м, длина зонда 80 мм, глубина погружения зонда 600 мм, рабочий ход фурмы зонда 23,8 м.

Длительность плавки от выпуска до выпуска:

а) технологические операции:

- загрузка лома (одним совком) – 2 мин.;

- заливка чугуна – 3 мин.;

- продувка кислородом – 16 мин.;

- измерение температуры и взятие проб – 2 мин.;

- ожидание анализа – 4 мин.;

- додувка кислородом – 1 мин.;

- выпуск стали– 5 мин.;

- слив шлака – 2 мин.

Всего – 35 минут.

б) операции по уходу за агрегатом:

- ремонт летки (60 минут каждые 100 плавок) – 0,6 мин.;

- торкретирование (40 минут каждые 100 плавок) – 0,4 мин.;

- очистка горловины (60 минут через 2 сут.) – 1 мин.;

- очистка камина конвертера (60 минут через 2 сут.) – 1 мин.;

- наведение гарнисажа (на каждой плавке) – 2 мин.

Всего – 5 минут.

Общая средняя длительность плавки – 40 минут.

Суточная, максимально возможная производительность одного конвертера – 36 плавок, два конвертера – 72 плавки. Среднесуточная производительность одного конвертера 29 плавок, двух конвертеров – 58 плавок.Максимально возможная производительность конвертерного цеха:

Стойкость футеровки конвертера – 2400 плавок,длительность перефутеровки конвертера – 7 сут.,количество перефутеровок конвертера в году – 4,2 шт.,

- общее время на перефутеровку конвертера за год составит:

7х4,2=29,4 сут.;

- общее время перефутеровки двух конвертеров за год составит:

29,4х2=59 сут.;

- полезное рабочее время при одновременной работе двух конвертеров:

308-59=249 сут.;

- количество суток работы цеха при работе одним конвертером:

59 сут;

- максимально возможная годовая производительность конвертерного цеха:

(249 х 72 х 300 т)+(59 х 36 х 300 т) = 6015600 т;

2.3 Главный корпус конвертерного цеха.

В состав главного корпуса конвертерного цеха входят три пролета – загрузочный пролет, конвертерный пролет и ковшевой пролет.

В загрузочном пролете осуществляются следующие основные технологические операции:

1) десульфурация чугуна и скачивание шлака из заливочных ковшей;

2) завалка в конвертер металлолома;

3) заливка в конвертер жидкого чугуна;

4) сушка и разогрев заливочных ковшей.

В загрузочном пролете устанавливается следующее основное технологическое оборудование:

- два мостовых электрических заливочных крана г/п 470+100/20 т;

- две кран-балки г/п 10 т для ремонта заливочных кранов;

- четыре машины скачивания шлака из заливочных ковшей;

- четыре вертикальные установки сушки и разогрева заливочных ковшей.

В конвертерном пролете главного корпуса конвертерного цеха осуществляется выплавка стали в конвертере – обезуглероживание и рафинирование металла, доведение до нужной температуры, легирование стали, выпуск стали, слив шлака. Также в конвертерном пролете осуществляется перефутеровка корпуса конвертера.

В конвертерном пролете устанавливается следующее основное технологическое оборудование:

- два конвертера вместимостью по 300 т;

- две системы хранения и подачи сыпучих материалов и ферросплавов в конвертер;

- мостовой электрический радиоуправляемый кран г/п 40/10 т для замены фурм;

- таль электрическая г/п 2 т для ремонта мостового крана г/п 40/10т.

В ковшевом пролете осуществляются все операции по ремонту и обслуживанию сталеразливочных ковшей: охлаждение, ломка футеровки, перефутеровка, сушка футеровки, разогрев футеровки, а также ремонт и перефутеровка днища конвертера. Здесь же охлаждаются и футеруются заливочные ковши.

В ковшевом пролете устанавливается следующее основное технологическое оборудование:

- два крана мостовых электрических литейных г/п 150+50/10 т;

- две кран-балки г/п 5 т для ремонта литейных кранов;

- три передвижных консольных крана г/п 3,2 т;

- четыре вертикальные установки сушки сталеразливочных ковшей;

- две горизонтальные установки разогрева сталеразливочных ковшей;

- две горизонтальные установки охлаждения сталеразливочных ковшей;

- стенды для перефутеровки сталеразливочных ковшей;

- машина ломки футеровки;

- стенд для ломки футеровки сталеразливочных ковшей;

- стенд для ремонта шиберных затворов;

- стенды и устройства для охлаждения сталеразливочных ковшей;

- оборудование для торкретирования сталеразливочных ковшей;

- оборудование для ремонта футеровки сталеразливочных ковшей (растворосмеситель, станок резки огнеупоров и другое);

- два стенда для хранения и перефутеровки днища конвертера;

- домкратная тележка;

- телескопический подъемник.

2.4 Отделение десульфурации чугуна с участком скачивания шлака

Отделение десульфурации чугуна с участком скачивания шлака располагается частично в загрузочном и частично в конвертерном пролетах конвертерного цеха и представляет собой бетонное помещение без крыши, с проемами для машины скачивания шлака и других нужд.

Обслуживается отделение десульфурации чугуна с участком скачивания шлака мостовыми заливочными кранами загрузочного пролета г/п 470+100/20т. После установки заливочного ковша на кантовальный стенд отделения, камера десульфурации накрывается наезжающей на нее тележкой - крышкой, производится процесс десульфурации.

Десульфурация чугуна осуществляется вдуванием двух реагентов: негашеной извести (СаО) и магния (Mg). При этом оба реагента могут вводиться одновременно.

2.5 Отделение перелива чугуна

Доставка чугуна из доменного цеха в отделение перелива чугуна конвертерного цеха осуществляется по железнодорожным путям обычной колеи в передвижных миксерных ковшах типа «торпеда», вместимостью 350 т.

Отделение перелива чугуна имеет два параллельных железнодорожных пути для возможного одновременного перемещения двух передвижных миксерных ковшей.

Чугун переливается непосредственно из передвижных миксерных ковшей в заливочный ковш вместимостью 300 т.

Заливочный ковш установлен на чугуновозе, который перемещается по рельсовому пути, (в приямке, соединяющем участок перелива чугуна и загрузочный пролет), параллельно путям передвижных миксерных ковшей, на отметке, позволяющей размещение заливочного ковша непосредственно под сливной горловиной миксеровозного ковша.

Чугуновоз оборудован тензодатчиками для контроля количества чугуна в соответствии с требованиями к плавке. По завершении перелива чугуна чугуновоз с заливочным ковшом переезжает в загрузочный пролет.

По прибытии заливочного ковша в загрузочный пролет, он заливочным краном устанавливается на кантовальный стен отделения десульфурации чугуна с участком скачивания шлака.

2.6 Отделение перестановки шлаковых чаш

Чаши со шлаком, слитым из конвертеров и скачанным в отделении десульфурации чугуна, на шлаковозах транспортируются в отделение перестановки шлаковых чаш.

Самоходные шлаковозы для транспортировки шлаковых чаш установлены под конвертерами и имеют по два постановочных места.

Для возможности транспортировки мостовым заливочным краном загрузочного пролета шлаковых чаш из отделения десульфурации чугуна предусматриваются специальные промежуточные кольца-траверсы (чтобы избежать использования промежуточных крановых траверс) – во время замены шлаковые чаши переносятся краном и устанавливаются на тележку вместе с промежуточными кольцами.

В каждом пролете перестановки шлаковых чаш установлены два специальных мостовых крана г/п 125/20т с механизмом поворота на крюке, поскольку пролет перестановки шлаковых чаш по условиям генплана расположен под углом к пролетам конвертерного цеха. Шлаковые чаши переставляются на стенды, а далее на шлаковозы для отправки шлака на шлаковые дворы. Промежуточное кольцо-траверса остается на самоходном шлаковозе, в него устанавливается порожняя чаша, в пролете перестановки шлаковых чаш указанное кольцо не используется.

2.7 Отделение перегрузки металлолома

Отделение обслуживается 4 мостовыми магнитно-грейферными кранами г/п 10/10 т, имеет 6 заездов для спецавтотранспорта, 6 платформенных весов.

Металлолом со скрапового двора в отделение перегрузки металлолома поступает подготовленным в железнодорожных вагонах. Металлолом перегружают в загрузочные совки, установленные на платформенных весах, прямо из вагонов.

Перегрузка в закрома для хранения производится только на случай задержек с подачей составов с ломом.

Совки с металлоломом доставляются в загрузочный пролет конвертерного цеха специальным автотранспортом.

2.8 Отделение сыпучих материалов и ферросплавов

Отделение сыпучих материалов и ферросплавов представляет собой 24 приемных бункера объемом 50 м³каждый (20 из которых предназначены для приема сыпучих материалов и 4 – для ферросплавов). Материалы подаются по конвейерным лентам к расходным бункерам главного корпуса конвертерного цеха (ферросплавы подаются через 12 бункеров-хранилищ объемом 70 м³каждый). Количество конвейерных лент – 20. Общая длина 870 м.

Для отсева мелкой фракции (0-11 мм.) известь подается через узел грохочения. Отсев извести накапливается в бункере-накопителе объемом 90 м³, затем сбрасывается в ж/д либо автомобильный транспорт и транспортируется на рудный двор доменного цеха для закладки в штабель.

2.9 Отделение непрерывной разливки стали

В настоящее время ОНРС представляет собой 5-ти пролетное новое здание.

Три пролета ОНРС ориентированы с юга на север:

- первый пролет: ширина пролета 30м, обслуживается 2-мя мостовыми кранами г/п 125/20т; здесь размещаются двухпозиционная установка "печь-ковш" с системой хранения и подачи сыпучих и ферросплавов, участок подготовки промковшей;

- второй пролет: ширина пролета 27м, обслуживается 2-мя мостовыми литейными кранами г/п 450+100/20т; здесь осуществляется подача стальковшей на поворотные стенды МНЛЗ №1 и МНЛЗ №2, здесь же находится вакууматор.

- третий пролет: ширина пролета 36м, обслуживается 2-мя мостовыми кранами г/п 125/20т; здесь размещается рабочие площадки МНЛЗ, непосредственно МНЛЗ №1 и МНЛЗ №2 с оборудованием и основными технологическими помещениями; с юга пролета размещена часть оборудования участка подготовки промковшей.

Между пролетами 1 и 3 перемещается передаточная тележка для промковша.

Два пролета ЦНРС ориентированы с запада на восток – пролет К-L (шириной 24 м) и пролет L-М (шириной 39 м). Между пролетами K-L и L-M перемещается передаточная тележка для слябов. Оба пролета обслуживаются клещевыми кранами г/п 70/50т. В пролете L-М размещается хвостовая часть МНЛЗ №1 и МНЛЗ №2.

С севера от ОНРС размещаются мастерские ремонта тяжелых секций МНЛЗ; передача секций в пролет 3 осуществляется самоходной тележкой.

С юга от ОНРС размещаются мастерские ремонта кристаллизаторов МНЛЗ.

2.9.1 Характеристика МНЛЗ

Характеристика МНЛЗ представлена в приложении А. После окончания внепечной обработки сталевозом печи-ковша стальковш передается в раздаточный пролет и разливным краном устанавливается на поворотный стенд МНЛЗ. Взвешивание металла в стальковше осуществляется тензометрическими датчиками, установленными на мостовом кране грузоподъемностью 450+100/20 т, а также на поворотном стенде МНЛЗ. Разливы постоянны, проводятся из стальковша накрытого крышкой. Крышка подвешена на поворотном стенде и имеет индивидуальный механизм подъема и поворота. После поворота стенда в пролет МНЛЗ стальковш устанавливается над промковшом в позицию разливания, начинается процесс разливания. Поток жидкой стали, из сталеразливочного ковша в промковш регулируется ковшевым шиберным затвором.

Промежуточные ковши расположены на тележках, которые перемещаются из положения разливки в положение нагрева промковшей и назад. Тележки для промковшей оборудованы гидравлическим подъемным механизмом для установки погрузоного разливного стакана, устройством его изменения и механизмом сдвига для точной установки погрузочного стакана в кристаллизаторе и системой взвешивания металла в промковше. Поток стали, из промковша в кристаллизатор регулируется системой изменения уровня металла. В промковше происходит удаление неметаллических включений. Начало разливки осуществляется в режиме автозапуска, предусматривается запуск машины в ручном режиме. Скорость литья поддерживается постоянной. Автоматически поддерживаемый уровень металла в промковше позволяет осуществить замену стальковшей без снижения скорости вытягивания слитка. После заполнения металлом кристаллизаторов, включаются механизмы качания кристаллизаторов (для каждой марки постоянные параметры качания : ход, частоту можно изменять, благодаря чему достигается высокое качество поверхности). Потом включаются механизмы вытягивания слитка из кристаллизаторов. Скорость вытягивания слитка в момент пуска и рабочего режима регулируется АСУ ТП. Кристаллизатор обеспечивает охлаждение, геометрию и удерживание металла к образованию корки непрерывнолитого слитка. Кристаллизатор оборудован устройствами для изменения ширины слябов в соответствии с необходимой производственной программой. Изменение соответствующих компонентов для перехода на новую толщадь отливаемого сляба проводится с помощью блочных переменных частей мостовым краном.

На выходе из кристаллизатора расположены опорные ролики, на которые опирается корочка слитка, который обеспечивает безопасную работу и высокое качество продукции. В этой же зоне начинается зона вторичного охлаждения (охлаждение форсунки). Под кристаллизатором и опорными роликами расположенное устройство, которое выгибает горячий слиток из вертикального положения на постоянный радиус радиального участка зоны вторичного охлаждения (ЗВО).

За зоной изгиба расположенный ряд секций, которые обеспечивают опору для горячего безпрерывно литого слитка. Используя специальное устройство и систему направляющих, можно быстро менять секции. Приводные ролики вытягивают горячий слиток со скоростью разливания. За радиальным участком (ЗВО) расположены правильные устройства, где осуществляется непрерывное выравнивание горячего слитка. Горизонтальные секции поддерживают непрерывнолитой слиток к его полному затвердеванию. МНЛЗ имеет систему подачи приманки сверху. Вскоре после выхода горячего слитка и приманки из последней горизонтальной секции, приманка отделяется от слитка с помощью гидравлического разделителя, поднимается на рабочую площадку и заключается на тележку для хранения и дальнейшего использования. Головка приманки легко заменяется.

После чего ковш транспортируется к горизонтальному стенду разогревания стальковшей, где проводится при необходимости замена шиберного затвора и разогревание ковша для приема следующей плавки.

Сталь на МНЛЗ разливают из сталеразливочних ковшей, передаваемых от сталеплавильного агрегата.Разливка постоянна в ЦНРС осуществляется на машине криволинейного типа разработки компании Virst Alpina Indastriеnlagenbau.

В ЦНРС разливаются стали больших ассортиментов (больше 90 марок стали), география заказчиков - от Мексики и США в Германию и Польшу. Уникальные свойства этой машины позволяют разливать сталь с содержанием углерода 0.08- 0.14 %.