Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Новотроицкий филиал

Кафедра металлургических технологий

Отчет по производственной практике в доменном и электросталеплавильных цехах

Исполнитель: Черников С.Н.

группа: МЧМ 08-51з

№ зачетной книжки: 08-026

Проверил: Братковский Е.В.

Новотроицк 2013

Содержание

Введение……………………………………………………..…………………….………3

1 Доменный цех…………………………………………………..……………….………4

1.1 Основные отделения доменного цеха………………..……………….………4

1.1.1 Устройство доменной печи………………..……………….………………14

1.1.2 Литейный двор доменной печи………………..……………….…………..24

1.1.3 Подача и нагрев дутья………………..……………….…………………….31

1.1.4 Продукты доменной плавки………………..……………….……………...33

2 Электросталеплавильный цех………………..……………….………………………47

2.1 Схема подготовки производства в цехе………………..……………….…...48

2.2 Организация ремонтов печей………………..……………….………………56

2.3 Технология выплавки основных марок стали в ДСП………………..……..60

2.4 Интенсификация выплавки стали в ДСП………………..……………….….69

2.5 Обработка стали на участке ковш-печь………………..……………….……71

2.6 Разливочное отделение (разливка в слитки) ………………..………………79

2.6.1 Оборудование для разливки стали………………..……………….……….83

2.6.2 Дефекты стальных слитков………………..……………….………………88

2.7 Непрерывная разливка стали………………..……………….……………….91

Заключение……………………………………..………………..……………….………98

Список использованных источников……………..………………..………………..….99

Введение

ОАО «Уральская сталь» – это крупное предприятие с полным металлургическим циклом, которое включает все основные металлургические производства: доменное, сталеплавильное и прокатное. Предприятие имеет в своем составе коксохимическое и агломерационное производство для получения кокса и агломерата.

Предприятие производит высококачественный прокат, около ста марок углеродистой, легированной, и низколегированной стали, единственный в мире природно-легированный чугун, кокс и химическую продукцию. Имея высокие потребительские свойства, сталь с маркой ОАО «Уральская сталь» находит широкое применение во многих отраслях народного хозяйства: при строительстве газопроводов и океанских кораблей, котлов и сосудов, работающих под давлением, для изготовления оборудования атомных электростанций, при сооружении мостов, валов электродвигателей и осей вагонов, сельскохозяйственных машин, автомобилей и бытовых приборов.

1 Доменный цех

1.1 Основные отделения доменного цеха

В состав комплекса доменного цеха входят: четыре доменные печи с фундаментом и колошниковым устройством; здание литейного двора и поддоменника с рабочей площадкой вокруг печи; наклонный мост для подачи скипов на загрузочное устройство печи; лифт для подъема обслуживающего персонала на площадки доменной печи; блок воздухонагревателей с воздухопроводами холодного и горячего дутья, дымовой трубой, фундаментами и зданием или открытой подкрановой эстакадой с рабочей площадкой; машинное здание скипового подъемника; здание управления печью и контрольно-измерительных приборов; пылеуловители с газопроводами грязного газа, опорами и фундаментами и газоочистка; скиповая яма; рудные дворы и бункерная эстакада для хранения и механизированной подачи к скипам шихтовых материалов; подъемник коксовой мелочи. На рисунке 1 представлен разрез доменного цеха.

На ряде металлургических предприятий склады шихтовых материалов расположены вне доменного цеха, рудосодержащие компоненты шихты поступают с окомковательной фабрики в перегрузочных вагонах на бункерную эстакаду цеха и затем с помощью ленточных конвейеров или вагон-весов подаются к скиповому подъемнику печи, а кокс с коксохимического завода ленточным конвейером непосредственно загружается в коксовые бункера эстакады и далее в скипы.

Новые доменные цехи с печами большого объема строят с конвейерной системой шихтоподачи; все компоненты шихты из отделения приемных бункеров подают ленточными конвейерами непосредственно к загрузочному устройству печи.

1 - рудный перегрузочный вагон; 2 - бункерная эстакада;3 - бункера для агломерата и добавок; 4 - пластинчатый конвейер; 5 - перекидной лоток агломерата; 6 - взвешивающая воронка для агломерата; 7 - скипы; 8 - скиповая яма; 9 - взвешивающая воронка для кокса; 10 - грохот; 11 - коксовые бункера; 12 - конвейер для кокса; 13 - скиповый подъемник; 14 - устройство для смены скипов; 15 - консольный поворотный кран; 16 - канаты скиповой лебедки; 17 - канаты лебедки конусов; 18 - балансиры для управления конусами загрузочного устройства; 19 - приемная воронка; 20 - распределитель шихты; 21 - засыпной аппарат; 22 - газоотводы доменной печи; 23 - доменная печь; 24 - кольцевой воздухопровод с фурмами; 25 - литейный двор; 26 - кран; 27 - машинное здание; 28 - привод (лебедка) конусов; 29 - скиповая лебедка; 30 - пути для шлаковозов; 31 - пути для чугуновозов; 32 - консольно-поворотный кран; 33 - монтажная тележка; 34 - мост монтажной тележки; 35 - консольный кран; 36 - атмосферные клапаны; 37 - лифт; 38 - наклонные газопроводы; 39 - пылеуловитель

Рисунок 1 – Разрез доменного цеха

На рисунке 2 представлено устройство доменного цеха с рудным двором.

1 - вагоноопрокидыватель; 2 - перегрузочный кран; 3 - штабеля материалов рудного двора; 4 - коксовый силос; 5 - бункерная эстакада; 6 - перегрузочные вагоны (рудный и коксовый); 7 - скиповая яма; 8 - скиповый подъемник; 9 - машинное здание; 10 - доменная печь; 11 - колошниковое устройство доменной печи; 12 - га­зоотводы; 13 - литейный двор; 14 - чугуновозы; 15 - шлаковозы; 16 - пылеуловители грубой очистки; 17- агрегаты тонкой очистки газа; 18 - воздухонагреватели; 19 - разливочная машина; 20 - воздуходувная станция

Рисунок 2 – Устройство доменного цеха с рудным двором

Доменные печи располагаются большей частью в одну линию, по продольной оси цеха; расстояния между соседними печами составляют от 20-30м для малых печей и до 75-165 м и более для самых мощных. Используется в основном два вида компановки доменных цехов: блочный и островной. При блочном расположении печей план доменного цеха характеризуется попарным расположением доменных печей с общим литейным двором на каждые 2 печи и установкой воздухонагревателей между соседними блоками, часто с общей дымовой трубой на воздухонагреватели двух печей. Литейные дворы, поддоменники и воздухонагреватели образуют непрерывную цепь сооружений, разделяющих все ж.д. пути, предназначенные для уборки шлака и чугуна, на две самостоятельные группы. Одна из них проходит между печами и бункерной эстакадой и используется для уборки шлака и коксовой мелочи, вторая – между печами и газоочисткой и служит для транспорта жидкого чугуна, скрапа и колошниковой пыли. Связь между этими двумя группами путей предусматривается только за крайними печами цеха, а при большом количестве печей в цехе – в разрывах между каждыми четырьмя печами.

Цех имеет островное расположение печей.

Каждая доменная печь располагается отдельно, со своим литейным двором и воздухонагревателями под некоторым углом к продольной оси цеха. Это дает возможность устройства сквозных постановочных ж.д. путей для чугуна и шлака, примыкающих к магистральным путям, проходящим по обе стороны от линии печей. Островной план доменного цеха обеспечивает наибольшую независимость и удобство транспортного обслуживания каждой печи.

Исходными материалами (шихтой) в доменном цехе являются: железная руда, марганцовая руда, агломерат, окатыши, а также топливо - кокс и флюсы. Важнейшие свойства железосодержащих шихтовых материалов, определяющие технико-экономические показатели доменной плавки: содержание железа, состав пустой породы, количество вредных примесей, а также гранулометрический состав, прочность и восстановимость.

Основные виды чугуна, выплавляемого в доменных печах: передельный чугун, используемый для производства стали в сталеплавильных агрегатах; литейный, идущий для чугунных отливок; специальные чугуны. Побочные продукты доменного производства: доменный газ после очистки от пыли используется для нагрева дутья в воздухонагревателях, а также в заводских котельных установках, коксохимических, агломерационных и некоторых др. цехах; доменный шлак находит применение главным образом в промышленности строительных материалов; колошниковая пыль, выносимая из печи и улавливаемая системой газоочистки, содержащая 30-50% Fe, возвращается в шихту доменных печей после её предварительного окускования (главным образом путём агломерации).

Доменный цех имеет, четыре доменные печи с полезным объемом: доменная печь №1 – 1007 м³, №2 – 1033 м³, №3 – 1513 м³, №4 – 2002 м³. Разливают чугун на четырех разливочных машинах. Для утилизации шлака в цехе построена шлакоперерабатывающая установка мощностью свыше миллиона тонн гранулированного шлака в год.

Участок загрузки доменной печи: - бункерная эстакада и рудный двор. Бункерная эстакада расположена вдоль печей цеха, и по ее верху расположены электрифицированные железнодорожные пути: коксовый, рудный, консольный. Вдоль эстакады над коксовыми бункерами расположена галерея транспортеров для кокса. По коксовому пути выгружается кокс и добавки, по рудному – агломерат, по консольному выводятся порожние составы. Под эстакадой в два ряда расположены бункера сырья.

Непрерывная подача шихтовых материалов в доменную печь в определенной последовательности по заданной программе является одним и основных технологических требований при выплавке чугуна. Для этой цели во многих доменных цехах непосредственно у печей располагают бункерную эстакаду, которая связывает технологические потоки материалов, поступающих с агломерационной или обогатительной фабрик, коксохимического завода либо склада (рудного двора), с подачей этих материалов к скиповому подъемнику и затем к загрузочному устройству доменной печи. Эстакада возвышается над уровнем цеха примерно на 10 м.

В составе бункерной эстакады имеются рудные и коксовые бункера, а также бункера добавок. Рудные бункера, предназначенные для приема железосодержащих компонентов шихты, располагают обычно в два ряда вдоль фронта доменных печей, а коксовые бункера – непосредственно у скипового подъемника с целью сокращения

перегрузок и связанного с этим уменьшения дробления кокса.

Собственно бункера выполняют железобетонными, металлическими или смешанной конструкции. Для защиты от истирания внутренние стенки и особенно горловины рудных бункеров футеруют рельсами, а коксовых – плитками из литого камня – диабаза. Над бункерами укладывают рельсы или устраивают галереи для транспортных машин, осуществляющих загрузку бункеров, а также решетки для предупреждения попадания в них крупных предметов. Под бункерами расположены питатели и грохоты для выдачи и рассева материала, а также транспортирующие и взвешивающие устройства, механизмы и машины для подачи материалов к скиповому подъемнику в соответствии с заданной программой загрузки доменной печи.

Загрузка рудных материалов на доменных печах №1,2 производиться с помощью вагон-весов (рисунок 3).

1 - буферные устройства, 2 - предохранительные фартуки, 3 - компрессоры, 4 - рама, 5 - ходовые тележки, 6 - воздухозаборники, 7 - карманы, 8 - редуктор, 9 - пневматический цилиндр, 10 - кабина машиниста, 11 - двигатель компрессоров, 12 - змеевик, 13 - привод, 14 - механизм вращения барабанных затворов, 15 - электродвигатель, 16 - вентилятор, 17 - фильтрующийся элемент

Рисунок 3 – Вагон-весы

Вагон-весы представляют собой самоходный вагон с двумя бункерами (карманами) для набора плавильных материалов из рудных бункеров, взвешивания, транспортирования и выгрузки их в скипы скипового подъемника. Необходимость качественной работы этого устройства обусловливает наиболее эффективное производство бункерной эстакады и доменного цеха.

Рама вагон-весов опирается на две двухосные ходовые тележки, по конструкции аналогичные тележкам перегрузочного вагона. На раме с каждой стороны имеются буферные устройства, предохранительные фартуки, которые сгребают просыпь и посторонние предметы с рельсового пути. В средней части рамы установлены два бункера (кармана) с индивидуальными приводами механизмов открывания и закрывания створок днища. Бункера опираются на грузоприемные рычаги взвешивающего устройства. На раме размещены также два механизма вращения барабанных затворов рудных бункеров эстакады с четырьмя качающимися редукторами. Подъем и опускание каждого из качающихся редукторов осуществляются при помощи пневматического цилиндра, шток которого шарнирно соединен с корпусом редуктора, а корпус через подшипники опирается на раму вагон-весов. На раме установлены компрессоры со змеевиками и воздухосборниками. Необходимость качественной работы этого устройства обуславливает наиболее эффективное производство бункерной эстакады и доменного цеха.

Взвешивание отсеянного на грохотах кокса производится в автоматически работающих весах. Уборка коксовой мелочи из-под грохотов производится малыми скиповыми подъемниками в бункера коксовой мелочи.

Процессы подачи компонентов шихты в бункера эстакады, дозирование и транспортирование их к скиповому подъемнику в настоящее время механизированы и частично или полностью автоматизированы.

Под бункерной эстакадой по оси скипового подъемника размещают скиповую яму с установленными в ней (или около нее) механизмами для набора, рассева, взвешивания и загрузки кокса в скипы скипового подъемника.

Цех работает на привозном сырье – железорудные окатыши, железные руды и агломерат производства аглофабрики ОАО «Уральская Сталь», а также ряд технологичных металлодобавок. Загрузка железорудных материалов в печь производится при помощи рудных кранов-перегружателей с рудного двора и непосредственно через бункерную эстакаду с различного спецподвижного железнодорожного состава, полувагонов. Распределение сырья по печам и бункерам бункерной эстакады производиться электрическими трансферкарами, вагон-весами из под бункеров ДП № 1,2 и системой ленточной шихтоподачи ДП № 3,4.

Бесперебойная ритмичная загрузка материалов в доменную печь в заданной последовательности и установленном количестве, обеспечивающая постоянство уровня засыпи на колошнике, является одним из решающих условий, обеспечивающих ровный и устойчивый ход печи. Состав шихты для каждой печи устанавливает начальник цеха. Материалы, входящие в состав каждой подачи набирают в строгом соответствии с указанной массой. Железосодержащие материалы (агломерат и окатыши), загружаемые в доменные печи № 3,4 отсеивают на виброгрохотах для удаления мелочи размером менее 5 мм. В таблице 1 приведен химический состав сырья.

Рудный двор располагается вблизи доменных печей вдоль их фронта. Размеры и устройство рудного двора зависят от количества материалов, подлежащих хранению, расположения завода по отношению к источникам сырья и способов доставки материалов в доменный цех. Современный доменный цех, состоящий из четырех доменных печей полезным объемом 1007-2002 м³ каждая, перерабатывает в сутки около 15 тыс. т. сырьевых материалов. Такой объем грузооборота требует полной механизации всех операций по транспортировке, разгрузке и погрузке сырьевых материалов. На рисунке 4 представлен поперечный разрез доменного цеха.

1 - доменная печь; 2 - скиповый подъемник; 3 - галерея коксового конвейера; 4 - перегрузочный вагон; 5 - бункерная эстакада; 6 - рудный перегружатель; 7 - вагоноопрокидыватель; 8 - приемная траншея; 9 - штабель руды; 10 - вагон-весы; 11 - скиповая яма; 12 - скип

Рисунок 4 – Поперечный разрез доменного цеха

Компоненты доменной шихты: агломерат, окатыши, окалина, кокс, известняк.

1 - вагоноопрокидыватель; 2 - рудная траншея; 3 - рудный мостовой грейферный кран; 4 - грейферная тележка; 5 - горизонтальные слои штабеля (формируются при укладке штабеля); 6 - зона отбора руды для доменных печей (поперек горизонтальных слоев)

Рисунок 5 – Усреднение руды на рудном дворе доменного цеха

Прибывающая руда разгружается вагоноопрокидывателем в рудную траншею, откуда мостовым грейферным краном укладывается в штабель высотой до 17 м. Расстояние между длинной и короткой ногами крана, определяющее ширину штабеля, достигает 115 м. По длине рудный двор занимает весь фронт доменных печей. Число кранов обычно в 2 раза меньше числа доменных печей. Вся руда, загружаемая в печи, проходит усреднение на рудном дворе. Для этого руду из рудной траншеи в формируемый штабель укладывают послойно. Машинист крана должен рассыпать руду по возможности более тонким слоем на всю длину штабеля, перемещая по мосту тележку со слегка открытыми челюстями грейфера. При этом руду каждого эшелона составит один из горизонтальных слоев 5 формируемого штабеля.

Руда следующего эшелона, по составу отличающаяся от предшествующей, будет уложена выше таким же тонким горизонтальным слоем. Штабель формируют до определенной высоты. Иной порядок соблюдается при заборе руды из сформированного штабеля для загрузки ее в доменные печи.

Наклонный мост служит состав отгружаемой со склада руды для загрузки доменной печи. Он состоит из двух главных решетчатых ферм, соединенных между собой поперечными и продольными балками проезжей части. По продольным балкам проезжей части укладывают четыре рельса, по которым передвигаются специальные тележки, так называемые скипы. Скипы отвозят и выгружают в загрузочную воронку поочередно руду, кокс и известняк. Скип передает на мост значительные динамические нагрузки. Чтобы эти нагрузки не передавались на доменную печь, мост делают консольным и на доменную печь не опирают. Он имеет только две опоры – нижнюю и промежуточную, так называемый пилон.