6. Конвертерный цех
Производит выплавку и разливку непрерывнолитых слябов сечением 220÷300 мм × 1250÷2000 мм из более 600 марок стали, используемых для производства проката в толстолистовом цехе комбината и для реализации в виде товарной продукции.
В состав конвертерного цеха входят:
а) Отделение скачивания шлака.
б) Миксерное отделение.
в Отделение сыпучих материалов и ферросплавов.
г) Скрапоразделочная база.
д) Скрапное отделение.
е) Главное здание, состоящее из загрузочного пролета, конвертерного отделения и отделения подготовки сталеразливочных и промежуточных ковшей.
ж) Отделение внепечной обработки стали (установки доводки металла, установки внепечной обработки стали ковш-печь).
з) Отделение помола силикокальция.
и) Отделение непрерывного литья заготовок (ОНЛЗ).
к) Отделение отделки и складирования слябов (транспортно-отделочное отделение).
л) Открытая шлаковая эстакада.
Проектная мощность цеха:
- по выплавке стали – 3500 тыс.т в год;
- по разливке в слябы – 3000 тыс.т в год;
- по разливке в слитки – до 500 тыс.т в год.
В 2004 году был достигнут максимальный объем производства стали -4453,9 тыс.тонн, в связи с чем по балансу мощностей на 01.01.2005г. конвертерному цеху была утверждена производственная мощность по выплавке стали и производству непрерывнолитой заготовки в объеме 4480 тыс.т в год.
Структурная схема конвертерного цеха представлена на рис.7
Отделение скачивания шлака.
Из отделения десульфурации чугуна доменного цеха чугун с содержанием серы не более 0,020% в чугуновозных ковшах емкостью 140 т поступает в отделение скачивания шлака, где установлены 3 машины для удаления шлака. Ковш краном снимают с чугуновоза, подают к машине, наклоняют и перемещающейся стрелой со скребком производят скачивание шлака с поверхности чугуна. Затем ковш краном устанавливают на чугуновоз для отправки в миксерное отделение.
Миксерное отделение
В миксерном отделении установлены 2 миксера емкостью 2500 тонн каждый для накопления чугуна и усреднения его химического состава и температуры.
Ковш краном снимают с чугуновоза, устанавливают над миксером, наклоняют и сливают чугун в миксер, предварительно отобрав пробу чугуна для определения химического состава.
Слив чугуна из миксера на плавку осуществляется в заливочный ковш емкостью 350 тонн, установленный на самоходный чугуновоз.
Химический состав чугуна определяют на каждую плавку по пробам, отобранным из заливочного ковша после его наполнения или из струи чугуна при сливе из миксера.
После слива чугуна производят измерение его температуры в заливочном ковше и ковш подают самоходным чугуновозом в загрузочный пролет конвертерного отделения. Основные технические характеристики оборудования и агрегатов миксерного отделения приведены в таблице.
-
Наименование показателей
Ед.изм.
Значение
Кол-во миксеров
шт
2
Ёмкость миксера
т
2500
Кол-во миксерных кранов
шт
3
Футеровка рабочего слоя миксера
периклазовые огнеупоры, П91
Грузоподъемность миксерного крана
т
175/50
Ёмкость чугуновозного ковша
т
140
Ёмкость заливочного ковша
т
350
Кол-во самоходных чугуновозов
шт
2
Отделение сыпучих материалов и ферросплавов
Поступающие в цех сыпучие материалы (известь, плавиковый шпат и др.) и ферросплавы выгружаются в отделении в специальные емкости и бункера. Ферросплавы крупной фракции подают на участок дробления, где их дробят до требуемой фракции в щековых дробилках. Затем сыпучие материалы (известь, плавиковый шпат, науглероживатель и др.) и дробленные ферросплавы (ферромарганец, ферросиликомарганец, ферросилиций и др.) подают по транспортерной галерее в конвертерное отделение, где их выгружают в расходные бункера над конвертерами.
Сыпучие материалы, предназначенные для приготовления шлакообразующих смесей, применяемых в процессе непрерывной разливки стали, поступают на специальный участок, где производят их дробление (при необходимости), смешивание и помол в шаровых мельницах. Затем шлакообразующие смеси в контейнерах подают автотранспортом в отделение непрерывного литья заготовок.
Ферросплавы, предназначенные для микролегирования стали ниобием, ванадием, титаном и другими элементами, освобождают от упаковки, выгружают в саморазгружающиеся контейнеры и автотранспортом подают в конвертерное отделение и на установки доводки металла в ковше.
Скрапоразделочная база
Поступающий в цех со стороны негабаритный стальной лом выгружают кранами с вагонов на скрапоразделочной базе, сортируют, производят огневую резку негабаритного лома, грузят в вагоны и отправляют в скрапное отделение.
Скрапное отделение
Поступающий в отделение габаритный стальной лом выгружают кранами из вагонов или автосамосвалов в закрома. Из закромов лом кранами загружают в совки емкостью 100 м3, взвешивают, совки устанавливают на самоходные скраповозы и подают в загрузочный пролет конвертерного отделения.
Главное здание
Загрузочный пролет
В загрузочном пролете установлены два заливочных крана и один скрапозавалочный кран, а также машина для скачивания шлака с поверхности чугуна в заливочном ковше емкостью 350 т.
Отделение подготовки ковшей
Поступающие в цех огнеупоры, огнеупорные массы и порошки выгружают кранами из вагонов и автотранспорта, складируют и хранят в отделении подготовки ковшей. В отделении выполняют огнеупорную кладку заливочных, сталеразливочных и промежуточных ковшей; изготавливают на специальной машине набивную монолитную футеровку сталеразливочных ковшей; выполняют сборку шиберных затворов сталеразливочных ковшей, фурм для продувки стали в ковше аргоном, стопоров для промежуточных ковшей; производят подсоединение шиберных затворов к сталеразливочным ковшам и установку стопоров в промежуточные ковши.
После сушки и разогрева футеровки сталеразливочный ковш устанавливают краном на самоходный сталевоз и подают в конвертерное отделение для приема плавки.
Подготовленный промежуточный ковш самоходной тележкой передают на машину непрерывного литья заготовок для разогрева футеровки.
После разливки стали, сталеразливочный ковш поступает в отделение подготовки ковшей, где производят его осмотр, горячий ремонт или замену футеровки.
Промежуточный ковш после разливки серии плавок поступает в отделение для выбивки отработанной футеровки и изготовления новой.
Конвертерное отделение
В отделении установлены 2 конвертера емкостью 350 т, над каждым конвертером смонтированы 16 расходных бункеров для сыпучих материалов и ферросплавов, из которых материалы по транспортной и взвешивающей системе подаются в конвертер или сталеразливочный ковш емкостью 350 т.
В отделении расположен участок для монтажа водоохлаждаемых кислородных фурм для продувки стали кислородом.
Газоотводящий тракт конвертера позволяет производить продувку стали кислородом с расходом до 2000м3 /мин, фактический расход - 1100-1400м3/мин.
Удаление конвертерных газов осуществляется по схеме без дожигания СО в газоотводящем тракте за счет регулирования давления в устье кессона. Охладитель конвертерных газов (ОКГ) представляет собой одноходовой экранированный газоход радиационного типа. Нижняя часть ОКГ выполнена откатной, что обеспечивает доступ в конвертер при ремонтах. За ОКГ-400 установлена газоочистка с мокрой системой очистки газов.
Управление конвертером, кислородной фурмой и трактом шихтоподачи осуществляется с пульта управления.
Подача чугуна к конвертерам из миксерного отделения осуществляется двумя самоходными чугуновозами с заливочными ковшами ёмкостью 350тонн
по полу цеха. В отделении установлена машина для скачивания миксерного шлака с поверхности чугуна в заливочном ковше.
Техническая характеристика оборудования конвертерного отделения представлена в таблице .
Таблица Техническая характеристика оборудования конвертерного отделения
-
№ п/п
Наименование
Ед. изм.
Величина
1
2
3
4
1
Емкость конвертера
т
350
2
Рабочий объём
м3
320
3
Удельный объём
м3/т
0,91
4
Площадь поверхности ванны
м2
34,6
5
Удельная поверхность ванны
м2/т
0,1
6
Глубина ванны
мм
1800
7
Внутренний диаметр по футеровке
мм
6950
8
Отношение диаметра к глубине ванны
–
5,83/3,69
9
Высота рабочего объёма
мм
10075
10
Диаметр горловины
мм
4000
11
Общий вес футеровки
т
853
12
Футеровка конвертера (рабочий слой)
-
Периклазоуглеродистая
13
Поставщик футеровки
-
"Далмонд", "Пуянг", "Фематек"
14
Обслуживание футеровки
-
факельное и полусухое торкретирование, подварка
15
Мощность электропривода
кВт
720
16
Давление кислорода перед фурмой
атм.
15
-
1
2
3
4
17
Объемный расход кислорода для продувки
м3/мин
700 - 1400
18
Продолжительность продувки
мин
14,8
19
Чистота кислорода (не менее)
%
99,5
20
Кислородная фурма
-
Водоохлаждаемая, пятисопловая
21
Очистка отходящих конвертерных газов
Мокрая, две ступени труб Вентури
22
Проектная пропускная способность газоотводящего тракта
тыс. м3/час
330
23
Кол-во расходных бункеров над конвертером
шт
16
24
Кол-во самоходных шлаковозов
шт
2
25
Кол-во самоходных сталевозов
шт
2
26
Ёмкость шлаковой чаши
м3
16
27
Кол-во заливочных кранов
шт
2
28
Грузоподъемность заливочного крана
т
450/100/16
29
Кол-во загрузочных кранов
шт
1
30
Грузоподъемность загрузочных кранов
т
200
31
Ёмкость сталеразливочного ковша
т
350
32
Футеровка рабочего слоя стен ковша
кирпичная из периклазоуглеродистых и алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров
33
Поставщик футеровки
"Далмонд", "Мэйертон"
Продувка стали кислородом производится через водоохлаждаемую пятисопловую фурму.
Во время выпуска плавки металл в ковше подвергается десульфурации шлакообразующей смесью извести и плавикового шпата.
Футеровка конвертера после выпуска плавки подвергается при необходимости факельному торкретированию при помощи самоходных торкрет-установок.
Ковш с металлом после выпуска плавки подают к установке для принудительного ввода алюминиевых слитков (массой 300кг и более) под уровень металла, где производят раскисление алюминием.
Отделение внепечной обработки стали
Установки доводки металла (УДМ)
В пролете каждой машины непрерывного
литья заготовок имеется установка доводки
металла в сталеразливочном ковше. Ковш подают
к УДМ на самоходном сталевозе, затем краном
ковш снимают со сталевоза и устанавливают на стенд УДМ.
На УДМ выполняют следующие операции:
усреднение химического состава и температуры
стали путем продувки аргоном через футерованную фурму,
погружаемую в ковш;
доводка температуры стали до заданной путем продувки
аргоном, введением в сталь сляба, а также при
необходимости подогрев металла за счет экзотермической
реакции при продувке кислородом с одновременной
присадкой алюминия;
корректировка химического состава стали по
содержанию углерода, марганца, кремния, алюминия и
других элементов, а также микролегирование стали
ниобием, ванадием, титаном;
модифицирование стали силикокальцием.
УДМ имеет 6 бункеров емкостью 4тонны каждый для ферросплавов, которые с помощью крана загружают в бункер и 3 пневмокамерных насоса для вдувания порошков. При необходимости, по транспортной и взвешивающей системе ферросплавы подают в ковш в процессе продувки аргоном.
На УДМ установлены трайбаппараты для подачи в металл алюминиевой проволоки, проволоки с порошком силикокальция, науглероживающего материала, порошком феррониобия и других материалов.
Общая продолжительность доводки плавки на УДМ составляет не более 40 мин, расход аргона 40-80 м3/час.
После выполнения операций доводки ковш с металлом передают краном в отделение непрерывного литья заготовок.
Основные технические характеристики УДМ представлены в таблице
Таблица Основные технические характеристики УДМ
-
Наименование показателя
Ед.изм.
УДМ №3,4,5
Количество бункеров для ферросплавов
шт
6
Объем бункеров для ферросплавов
м3
1,2
Пневмокамерный насос для подачи порошкообразных материалов:
Объем
м3
1,5
Количество
шт
2
Объем
м3
5,8
Количество
шт
1
Фурма для продувки металла нейтральным газом и порошкообразными материалами
шт
1
Стойкость фурм для продувки металла инертным газом
плавок
Трайб-аппарат ТА 02.00.00ПС
шт
3
Максимальная скорость подачи проволоки
м/с
8
Установки внепечной обработки стали ковш-печь
В 2007 году завершено строительство и введены
в эксплуатацию установки внепечной обработки
стали ковш –печь, предназначенные для выполнения
следующих технологических
операций :
- усреднение химического состава и
температуры стали по объему ковша;
- корректировка химического состава металла;
- нагрев металла электрической дугой;
- десульфурация металла;
- измерение температуры, окисленности
металла и отбор проб металла и шлака;
- микролегирование и модифицирование
металла путем ввода порошковой
проволоки с различными видами наполнителей.
Двухпозиционная установка ковш-печь включает
в себя следующие группы оборудования, узлов и систем:
- каркас установки со встроенными помещениями
поста управления, трансформатора;
систему хранения, дозирования и механизированной
подачи сыпучих (ферросплавов и шлакообразующих
материалов);
тракт подачи сыпучих;
трайб-аппараты для ввода в металл алюминиевой катанки и порошковой проволоки с различными видами наполнителей;
две водоохлаждаемые крышки сводов;
механизмы подъема водоохлаждаемых крышек (порталов сводов);
поворотный электродный портал с графитовыми электродами;
трансформатор;
систему высокого тока (для передачи электроэнергии от трансформатора к электродам);
системы для донной продувки металла в ковше;
две аварийные верхние фурмы;
манипуляторы для измерения температуры и отбора проб металла;
погружаемая фурма для замера окисленности металла;
стенд наращивания электродов;
два сталевоза;
два дозатора-распределителя для вдувания порошкообразных материалов.
В таблице приведены основне технические характеристики установок ковш-печь.
Таблица . Краткая техническая характеристика основного оборудования установки ковш-печь
-
Наименование оборудования
Ед.изм
Значение
1
2
3
Бункера для хранения сыпучих и ферросплавов:
Объем
м3
20
Количество
шт
10
Объем
м3
40
Количество
шт
2
Бункера для дозирования сыпучих и ферросплавов:
Объем
м3
1
Количество
шт
2
Объем
м3
3
Количество
шт
1
Трайб-аппарат для ввода в металл алюминиевой и порошковых проволок
шт
6
Диаметр порошковых проволок
мм
13 и 15
Максимальная скорость подачи проволоки
м/с
6
Мощность трансформатора
МВА
45
Система для донной продувки металла аргоном:
Расход аргона на одну фурму
л/мин
до 1000
Количество
шт
2
Аварийная верхняя фурма:
Расход аргона
л/мин
до 1000
Количество
шт
2
Дозатор-распределитель вдувания порошкообразных материалов:
Объем
м3
2
Количество
шт
1
Объем
м3
3
Количество
шт
1
В процессе обработки металла на установке
ковш-печь в сталеразливочном ковше выделяется
газовоздушная смесь. Для улавливания и очистки
отходящих газов, образующихся при продувке
аргоном и нагреве металла, используют газоочистку,
оборудованную электрофильтрами нового поколения
–электростатический осадитель .
Для охлаждения оборудования установки ковш-печь
используется вода из замкнутого цикла и химически
подготовленная.