6. Мартеновский цех

Мартеновский цех имеет в своем составе 11 мартеновских печей с качающимся рабочим пространством емкостью 400 т каждая.

Проектная мощность цеха - 3054 тыс.т стали в год (в составе 11 мартеновских печей).

Структурная схема мартеновского приведена рис.6.

В связи с предписанием главного санитарного врача Донецкой области от 20.05.96г. об одновременной эксплуатации не более 7 мартеновских печей, недостаточным объемом заказов на сортовой прокат и рельсы, в последние годы в эксплуатации находились 8 мартеновских печей при одновременной работе от 4 до 7 мартеновских печей.

В настоящее время не эксплуатируются физически изношенные мартеновские печи:

№1 – с 14.01.1994г. (выполнен демонтаж металлоконструкций);

№12 – с 22.06.1996г. (выполнен демонтаж металлоконструкций).

В состав цеха входят:

- миксерное отделение с двумя миксерами емкостью 1300т каждый;

- шихтовый двор;

- главное здание, состоящее из шихтового открылка, печного и разливочного пролетов;

- двор изложниц;

- участок чистки и смазки изложниц, парк охлаждения разливочных составов;

- стрипперное отделение (раздевания слитков) с тремя стрипперными кранами грузоподъемностью 25т и усилием выталкивания на шток-175т, одним напольным гидравлическим стрипперным механизмом с усилием выталкивания 1000т.

Основные технические характеристики оборудования и агрегатов мартеновского цеха приведены в таблицах

Таблица

Основные технические характеристики оборудования и агрегатов миксерного отделения

и отделения шихтоподготовки.

Наименование показателя	Ед. измерения	Значение
Миксерное отделение
Количество миксеров	шт	2
Емкость одного миксера	т	1300
Количество эл.мостовых кранов и грузоподъемность	шт х т	3 х 125/35
Грузоподъемность 2-х ж/д весов	т	200
Емкость чугуновозных ковшей для заливки чугуна в миксер	т	100
Огнеупоры для рабочего слоя миксера		периклазоые
Стойкость футеровки миксера	т	2000000
Отделение шихтоподготовки
Количество эл.мостовых магнитных кранов и грузоподъемность	шт х т	4 х 15
Количество грейферных кранов и грузоподъемность	шт х т	3 х 10
Количество уборочных кранов и грузоподъемность	шт х т	1 х 10
Объем мульд:
завалочных	м3	1,75
полировочных	м3	1,25

Таблица Основные технические характеристики качающихся мартеновских печей

Наименование показателей	Ед.изм.	Номера мартеновских печей
		МП№2	МП№3	МП№4	МП№5		МП№6	МП№8	МП№9	МП№10	МП№11
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10	11
Вид топлива для отопления печей		природный газ с карбюрацией мазутом
рабочее пространство
емкость печи	т	400	400	400		400	400	400	400	400	400
площадь пода	м2	99,4	99,4	99,4		99,4	99,4	99,4	99,4	99,4	99,4
длина пода	м	18,4	18,4	18,4		18,4	18,4	18,4	18,4	18,4	18,4
ширина пода	м	5,4	5,4	5,4		5,4	5,4	5,4	5,4	5,4	5,4
отношение длины пода к ширине	м/м	3,41	3,41	3,41		3,41	3,41	3,41	3,41	3,41	3,41
глубина ванны	мм	1000	1000	1000		1000	1000	1000	1000	1000	1000
высота свода над уровнем порогов рабочих окон	мм.	3400	3400	3400		3400	3400	3400	3400	3400	3400
толщина стен на уровне порогов рабочих окон
передней	мм.	939	939	939		939	939	939	939	939	939
задней	мм.	939	939	939		939	939	939	939	939	939
Марка набивной магнезиальной массы на набивного рабочего слоя пода		Reframit PC 90, Jehearth 28, Jehearth 28BA
Поставщик магнезиальных масс		Cisco Commercial SA Ruskin Industries Ltd

1	2	3	4	5		6	7	8		9	10		11
Конструкция главного свода		распорно-подвесной
радиус свода	мм.	6750	6750	6750		6750	6750	6750		6750	6750		6750
хорда свода	мм.	8839	8839	8839		8839	8839	8839		8839	8839		8839
высота пяты над уровнем порогов рабочих окон	мм.
передней		1680	1680	1680		1680	1680	1680		1680	1680		1680
задней		2150	2150	2150		2150	2150	2150		2150	2150		2150
Огнеупоры для главного свода		периклазохромитовые, ПХСУ
Поставщик огнеупоров		ОАО"Пантелеймоновский огн.з-д"
Толщина футеровки главного свода	мм	460
Угол наклона печи
на шлак	град.	7
на сталь	град.	33
головки печи
площадь сечения воздушного окна	м2	3,2	3,2	3,2	3,2		3,2	3,2	3,2			3,2		3,2
угол свода воздушного пролета	град.	21,5	21,5	21,5	21,5		21,5	21,5	21,5			21,5		21,5
угол наклона газомазутной горелки	град.	10-12	10-12	10-12	10-12		10-12	10-12	10-12			10-12		10-12
сечение воздушного вертикального канала	мм	1500х2240	1500х2240	1500х2240	1500х2240		1500х2240	1500х2240	1500х2240			1500х2240		1500х2240

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
высота металлического кольца над уровнем порогов рабочих окон	мм.	500	500	500	500	500	500	500	500	500
расстояние между стационарными и качающимися полукольцами	мм	200	200	200	200	200	200	200	200	200
расстояние между нижним стационарным кольцом головки и образующей кессона (по вертикали)	мм	1050	1050	1050	1050	1050	1050	1050	1050	1050
нижнее строение
регенераторы и шлаковики
высота насадок	мм
1 камера		5550	5550	5550	5550	5550	5550	5550	5500	5550
2 камера		5850	5850	5850	5500	5400	5500	5850	5700	5700
регенераторы	мм
1 камера		6627	6627	6627	6627	6685	6627	6662	6685	6515
2 камера		2415	2415	2415	2415	2415	2415	2415	2415	2415
ширина насадок	мм	6248	6248	6248	6248	6248	6248	6248	6245	6248
высота поднасадочного пространства	мм
1 камера		1900	1900	1900	1900	1900	1900	1900	1900	1900
2 камера		1900	1900	1900	2250	2200	2250	1900	1900	1900
высота надсадочного пространства	мм
1 камера
у перевала		1870	1870	1870	1870	1755	1870	1870	1775	1775
у разделительной стенки		1720	1720	1720	1720	1605	1720	1720	1625	1625
2 камера		1570	1570	1570	1570	1605	1570	1570	1625	1625

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
размер ячеек насадок	мм
1 камера		150	150	150	150	150	150	150	150	150
2 камера		180	180	180	180	180	180	180	180	180
объем насадки	м3
1 камера		230	230	230	230	233	230	230	226	226
2 камера		90	90	90	83	82	83	90	86	86
сечение соединительного канала	мм	1820х6504	1820х6504	1820х6504	1820х6504	1820х6504	1820х6504	1820х6504	1820х6504	1820х6504
емкость шлаковиков (до верха перевалов)	м3	100	100	100	100	114	100	114	129	129
оси печей	мм
левая		860	940	990	935	850	815	815	815	815
правая		940	835	877	925	910	910	1000	996	996
Огнеупоры для насадок регенераторов		шамотные

Таблица Основные технические характеристики оборудования печного и разливочного пролетов, отделения подготовки составов, стрипперного отделения, участка чистки и смазки изложниц, склада слитков

Наименование оборудования	Ед.изм.	Значение
1	2	3
Печной пролет
Завалочные машины напольного типа и грузоподъемность	шт х т	5 х 10
Количество заливочных кранов и грузоподъемность 125/30т	шт х т	5 х 125/30
Кран уборочный мостовой	шт х т	1 х 20
Заправочная машина ленточная производительностью 350-400кг/мин	шт	6
Количество одновременно устанавливаемых под печь шлаковозов	шт	2
Объем шлаковых чаш	м3	11 и 16
Разливочный пролет
Количество разливочных кранов и грузоподъемность 320/80/15т	шт х т	6 х 320/80/15
Емкость сталеразливочных ковшей	т	230
Количество стендов для сушки и разогрева сталеразливочных ковшей	шт	5
Вид футеровки рабочего слоя ковшей: стены	монолитная из набивной кварце-глинистой массы марки МКГ-1
днища	ковшевые шамотные огнеупоры марки ШКУ-37
Количество разливочных площадок	шт	3
Масса слитка, отливаемого в изложницы типа С8	т	8,7

1	2	3
Масса слитка, отливаемого в изложницы типа К13	т	7,5-9,0
Стенды для сушки изложниц и прибыльных надставок	шт	3
Отделение подготовки составов
Количество сталеразливочных составов с изложницами типа С8	шт	4
Количество сталеразливочных составов с изложницами типа К13	шт	6
Количество кранов грузоподъемносью 20т	шт	6
Количество электромагнитов	шт	1
Характеристика изложниц:
С8 - для разливки спокойных и низколегированных марок стали	уширенная кверху
К13 - для разливки кипящей и полуспокойной стали	уширенная книзу
Стрипперное отделение
Количество кранов с усилием стрипперования 170т	шт	3
Количество уборочных кранов грузоподъемностью 20т	шт	1
Напольный стриппер с усилием стрипперования 200т	шт	1
Участок чистки и смазки изложниц
Установка для чистки и смазки изложниц	шт	2
Склад слитков
Количество электромостовых кранов грузоподъемностью 20т	шт	3

Печи работают скрап-рудным процессом и отапливаются природным газом и мазутом. Давление природного газа до 10 атм., кислорода и мазута — 78 атм. Подача топлива в рабочее пространство печи осуществляется двумя газо-мазутными горелками с распылением мазута природным газом. Вентиляторный воздух подогревается в двухоборотных регенераторах и поступает в печь через двухканальные головки.

Жидкий чугун подаётся из доменного цеха, сливается в миксеры, где происходит усреднение чугуна по химическому составу и температуре. Допускается заливка чугуна в печь, поступающего непосредственно из

доменного цеха, если химический состав чугуна соответствует стандарту предприятия.

Подача шихты – рельсовая. Вся шихта, рассчитанная на плавку, подаётся к печам двумя-тремя составами. В первом подаётся железная руда и известняк. Во втором и третьем – тяжеловесный и легковесный лом и окалина. При недостатке жидкого чугуна допускается завалка твёрдого чугуна, но не более 40т на плавку. Заправочные материалы также подаются по рельсовому пути в специальных бункерах.

Удаление шлака осуществляется в шлаковые чаши ёмкостью 16м³, установленные на ж/д шлаковозы.

В цехе выплавляются кипящие, полуспокойные, спокойные, низколегированные и рельсовые марки стали.

Плавка из печи выпускается последовательно в два ковша и разливается в изложницы сифонным способом. Разливка кипящей и полуспокойной стали производится в сквозные, уширенные к низу изложницы типа К13, а разливка рельсовой, спокойной и низколегированной стали – в уширенные к верху с прибыльными надставками изложницы типа С8.

После разливки состав с изложницами выдерживается в разливочном пролете 30-60 мин, затем подаётся в стрипперное отделение, где слитки извлекают из изложниц и подают в обжимной цех, а изложницы возвращаются на участок чистки и смазки. После этого изложницы подают во двор изложниц, где их готовят к разливке на следующую плавку.

Шихтовка плавок производится из расчета получения в металле по расплавлении массовой доли углерода - на 0.25-0.65% выше среднезаданного в годовой стали, серы - не более 0.055% (для низколегированной стали - не более 0.050%). Основность шлака по расплавлении должна быть не менее 1.0. Количество руды и известняка определяется мастером производства, исходя из химического состава выплавляемой стали и шихтовых материалов, норм расхода чугуна и металлолома, количества оставшегося в печи металла и шлака. Для повышения содержания углерода в расплаве производится завалка в печь углеродосодержащих материалов (кокса, электродного боя и др.). Масса металлической части шихты устанавливается в пределах от 430 до 460 т., что соответствует, выплавке стали в объеме емкости двух сталеразливочных ковшей.

Все поступающие на шихтовый двор мартеновского цеха материалы и ферросплавы принимаются работниками мартеновского цеха. Все ферросплавы, поступившие на шихтовый двор, дробятся до установленной крупности и складируются на шихтовом дворе в специальные бункера и закрома.

При производстве стали используются следующие шихтовые материалы:

• лом металлургический всех классов и категорий;

• жидкий чугун;

• твердый чугун;

• железная руда;

• окалина;

• известняк с содержанием CaO+MgO не менее 53.5%;

• известь фракции до 80мм;

• боксит;

• плавиковый шпат.

Вся шихта, рассчитанная на плавку, подается к печам составами: в первом - известняк и руда, в остальных - легковесный и тяжеловесный лом. Рудные и ломовые составы укомплектовываются мульдами объемом 1.75м³. В рудных составах насчитывается 8-9 вагонеток, в ломовых - 10 вагонеток с четырьмя мульдами на каждой вагонетке. Погрузка рудного состава производится из соотношения: 12 мульд загружаются известняком, а остальные загружаются рудой. Ломовые составы до и после погрузки провешиваются, масса лома в стандартном ломовом составе составляет 130-160т при погрузке тяжеловесного лома и 60-80т легковесного. Для транспортировки шлакообразующих присадок, ферросплавов и легирующих используются полировочные составы из 6 вагонеток с четырьмя мульдами. Для раскисления и легирования стали используются следующие ферросплавы и легирующие материалы: ферромарганец, ферросилиций, ферросиликомарганец, ферробор, феррохром, ферросиликохром, силикокальций, феррованадий, феррониобий, ферротитан, алюминий, медь или лом меди, никель и др. Отгрузка ферросплавов в разливочный пролет производится в бункерах, имеющих специальную маркировку.

Завалка. Завалка сыпучих материалов производится по следующей схеме: на подину равномерно заваливается руда, а на руду - известняк. При использовании в завалке неметаллических углеродосодержащих материалов их заваливают в печь на подину или после завалки руды. Каждый слой сыпучих материалов прогревается в течение 5-7 минут, на сыпучие материалы производится завалка легковесного, а затем тяжеловесного лома в средние окна. Твердый чугун заваливается в последнюю очередь. Продолжительность завалки около 2-х часов. После окончания завалки немедленно подсыпают пороги, для чего бункер с сырым доломитом или известняком подается к моменту окончания завалки. Шихта перед заливкой чугуна должна прогреваться в течении 30-90 минут, но прогрев не должен привести к «закозлению» или оплавлению шихты, т.е. к ее перегреву. Заливка чугуна производится через желоб( при необходимости через два желоба). Продолжительность заливки чугуна не превышает 30 минут.

Расплавление. В момент полного расплавления металла отбирается проба металла и шлака и замеряется температура металла. В пробе металла определяется содержание углерода, марганца, серы и фосфора; в пробе шлака - оксида железа и основность. Содержание углерода по расплавлении должно быть на 0,25-0,65% выше заданного для данной марки стали при содержании серы не более 0,055%. Если содержание углерода ниже указанного выше, то в печь доливают чугун.

Полировка. К началу полировки металл должен быть полностью расплавлен, а шлак - сформирован. Температура металла должна быть не менее 1530С и не более 1580С. После расплавления в печь присаживают окислители, известь, известняк. Обязательной является наводка шлака, которая начинается после скачки предыдущего.

Чистое кипение начинается, когда ванна энергично закипает после наводки шлака ровным пузырем на 1/2 площади ее поверхности. На протяжении всего периода кипения отбираются пробы металла через каждые 10 минут. Продолжительность периода зависит от типа выплавляемой стали: кипящая, полуспокойная и спокойная от 30 до 60 минут; низколегированная от 45 до 90 минут. Концом периода чистого кипения считается момент присадки в печь раскислителей или извести для загущения шлака, или момент отбора последней пробы металла. По окончании периода необходимо обеспечить следующие значения технологических параметров: основность шлака - от 2 до 4; содержание FeO в шлаке не более 8%; содержание серы должно соответствовать данной марке стали.

Раскисление и выпуск стали. Раскисление стали производится в печи, ковше или комбинированно. Общая продолжительность периода раскисления и выпуска стали должна быть не менее 1 часа, а при легировании стали хромом в печи не менее 1 часа 15 минут. Температура металла перед раскислением должна быть в пределах 1570-1640С. Выпуск плавки прекращается при появлении шлака в струе металла. По технологии производства вся выплавляемая сталь разделена на пять групп: кипящая, полуспокойная, спокойная, низкоуглеродистая низколегированная и среднеуглеродистая низколегированная. Раскисление различных типов стали отличается друг от друга и ведется под управлением мастеров цеха.

Тепловой режим ведется по показаниям приборов, характеру факела пламени и состоянию свода рабочего пространства, горелок, регенеративных насадок. Для поддержания заданного теплового режима мартеновские печи оборудованы приборами теплового контроля и автоматического регулирования, которые смонтированы на тепловом щите в пультах управления печами.

Система контроля параметров теплового режима обеспечивает контроль следующих параметров:

• объемных расходов природного газа, мазута, воздуха, кислорода, природного газа на запально-зажигательном устройстве;

• температуры дымовых газов в борове и верха насадок горячих камер регенераторов;

• давления в рабочем пространстве печи;

• разрежения в борове печи;

• давления природного газа.