Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технологическая схема ОЭМК

Оскольский Электрометаллургический комбинат расположен в 22 км от города Старый Оскол, вблизи крупных месторождений высококачественных железных руд, входящих в состав Курской магнитной аномалии.

В настоящее время ОЭМК является наиболее современным высокоавтоматизированным и высокопроизводительным металлургическим предприятием в России, СНГ, и в Европе, на котором для выплавки стали используется металлизованное сырье - продукт прямого восстановления железа. В проектировании комбината, его строительстве, оснащении оборудованием и разработке технологии был применен передовой отечественный опыт и опыт таких ведущих зарубежных фирм, как "Мидрекс", "Зальцгиттер", ("Прайсаг"), "Лурги", "Корф", "Крупп", "СМС Шлоеман-Зимаг", "Кизерлинг", "Сименс", "АСЕА", ("АББ"), и других фирм США, Германии, Франции, Швеции, Италии, поставивших большую часть технологического оборудования для основных цехов.

Цех окомкования производит окисленные окатыши из железорудного концентрата Лебединского горно-обогатительного комбината, транспортируемого на комбинат по пульпопроводу в виде пульпы на расстояние 26,5 км.

Из пульпы на дисковых вакуумных фильтрах получают кек, из которого в свою очередь получают окатыши. Обжиг окатышей производится на конвейерной машине площадью 480 м2.

Производительность цеха окомкования 2600 тыс. т в год. Окисленные окатыши имеют размер 5-20 мм, содержание железа в окатышах не менее 67%, кремнезема - не более 3,3%, прочность - не менее 250 кг/окатыш.

Окисленные окатыши по транспортерам поступают в шахтные печи цеха металлизации.

Технологическая схема ОЭМК

ЛГОК

Известняк

Цех металлизации производит металлизованные окатыши из окисленных окатышей по технологии Мидрекс - нагретым восстановительным газом, полученным из природного газа после его конверсии в реформерах.

В цехе имеются четыре установки металлизации общей производительностью 1700 тыс. т в год, на которых производятся металлизованные окатыши двух типов: непассивированные, которые передаются в электросталеплавильный цех комбината; и пассивированные, которые отгружаются другим металлургическим заводам, а также на экспорт. Они пригодны для перевозки в открытых вагонах, речным и морским транспортом.

Металлизованные термически пассивированные окатыши ОЭМК - это высококачественное металлургическое сырье, полученное в установках металлизации по специальной технологии, обеспечивающей низкую склонность к вторичному окислению при увлажнении.

Достоинствами окатышей являются: высокое содержание железа; - широкий диапазон регулирования степени металлизации и содержания углерода; - низкое содержание серы, фосфора и цветных металлов; низкая склонность к вторичному окислению.

Химический состав окатышей, %

Feобщ - 92,6 S - 0.002

Feмет - 89,3 P - 0.011

Степень металлизации - 96,4 Cu - 0.002

C - 1.39 Zn - 0.0015

SiO2 - 3.9 Sn - 0.0005

CaO - 0.3 Pb - 0.00013

Al2О3- 0.28 Ti - 0.02

MgO - 0.26 Sb - 6*10-4

Физические свойства:

насыпной вес: 1,9-2,1 т/м3

средний размер: 5-20 мм

При транспортировке морскими судами создание инертной атмосферы в грузовых трюмах не требуется.

Окатыши можно хранить на открытых площадках в штабелях. Они почти не теряют своих металлургических свойств и в тех случаях, когда в период перевозки или хранения подвергаются увлажнению атмосферными осадками.

Из цеха металлизации окатыши по транспортерам поступают в Электросталеплавильный цех, где в электродуговых печах их них выплавляют сталь. Жидкий металл разливается на машинах непрерывного литья.

В состав ЭСПЦ входят:

четыре дуговых электропечи вместимостью 150 т каждая с трансформаторами мощностью 90 МВ*А, диаметр электродов 610 мм;
три установки циркуляционного вакуумирования металла;
три установки для продувки металла аргоном через фурму сверху с устройствами для подачи в ковш алюминиевой проволоки;
две установки для обработки жидкого металла порошкообразными реагентами и газами;
четыре четырехручьевых МНЛЗ радиального типа с радиусом изгиба 12 м; для заготовок - сечением 300*360 мм;
одна шестиручьевая МНЛЗ радиального типа для заготовок 150х150; 170х170.
четыре печи регламентированного охлаждения заготовок до температуры 300оС с шагающими балками;
две линии дробеструйной обработки, осмотра и зачистки поверхности абразивными кругами.

Выплавка стали производится одношлаковым процессом с использованием в шихте до 70% металлизованных окатышей. Непрерывно-литая заготовка производится из 180 марок углеродистой, низколегированной и легированной стали.

В цехе используются новейшие технологические приемы и операции: продувка аргоном, вакуумирование, обработка порошкообразными реагентами, защита струи металла от вторичного окисления, автоматическое поддержание уровня металла в кристаллизаторе.На комбинате производится высококачественный прокат из конструкционных, подшипниковых, трубных, рессорно-пружинных и других марок сталей. Крупносортно-заготовочный стан "700" (СПЦ №1) имеет мощность 1,3 млн. т проката в год. В состав цеха входят:

склад литой заготовки вместимостью 30 тыс. т. Каждая плавка складируется в отдельную ячейку, информация о каждой заготовке и месте складирования вводится в ЭВМ;
печи нагрева и гомогенизации: методические, шестизонные с шагающими балками;
собственно стан с обжимной реверсивной клетью ДУО.1000, машиной огневой зачистки, двумя непрерывными четырехклетьевыми группами с вертикальным и горизонтальным расположением клетей, ножницами и пилами горячей резки;
участок термообработки и охлаждения в составе трех печей отжига и четырех холодильников;
высотный промежуточный склад на 15 тыс. т проката с фиксацией в ЭВМ массы и места складирования каждого пакета;
отделение отделки проката, включающее участки зачистки и обточки заготовок.

В СПЦ комбината производится товарный прокат размерами, указанными в таблице:

Профиль	Диаметр, мм	Длина, мм
Круг (сортовой прокат)	80-160	3000-6000
Круг (трубная заготовка)	90-150	9000-12000
Квадрат (передельная заготовка)	70-100	9000-12000

Существующая система управления прокатным станом с помощью ЭВМ позволяет вести процесс прокатки без вмешательства оператора, что сводит к минимуму возможность ошибки.

Оборудование, применяемая технология и системы управления прокаткой позволяют обеспечить более высокую точность геометрических размеров проката, чем предусмотрено международными и национальными стандартами технически развитых стран.

По оценке фирмы "Шлоеман-Зимаг", возглавлявшей консорциум фирм, изготавливавших оборудование стана "700", стан "700" ОЭМК является одним из лучших аналогичных прокатных станов в мире.

Мелкосортно-среднесортный стан-350 (СПЦ №2) производительностью 1 млн. т проката в год выпускает продукцию следующих размеров:

круглая сталь диаметром 12-75 мм;
квадратная сталь со стороной от 12 до 65 мм;
шестигранная сталь с диаметром вписанного круга от 12 до 70 мм;
половая сталь толщиной от 6 до 23 мм, шириной от 30 до 120 мм;
арматура диаметром 12-18 мм.

Указанный сортовой прокат производится из конструкционных легированных, углеродистых, подшипниковых, рессорно-пружинных сталей и сталей для холодной высадки.

Работа основных цехов комбината обеспечивается энергетическим и ремонтно-механическим хозяйством в составе электроэнергоремонтных и механоремонтных цехов.

ОЭМК - это высокоавтоматизированное производство. Система автоматизированного управления комбинатом многоуровневая и построена по иерархическому принципу.

На верхнем уровне ИАСУ комбината решается комплекс задач: планирование производства и контроль за выполнением заказов на металлопродукцию, технико-экономическое планирование и управление, материально-техническое снабжение, финансы, зарплата, кадры. Как правило, эти задачи решает ЭВМ в диалоге с пользователями через видеотерминальную сеть на рабочих местах.

Системы автоматизации верхнего уровня по межмашинным связям обмениваются информацией с вычислительными центрами цехов. Цеховые системы автоматизации также имеют три уровня.

На уровне цехового планирования АСУ решаются задачи недельно-суточного планирования выплавки стали, слежения за плавками по переделам производства, формирования базы данных по технологическим маршрутам обработки металла, анализа хода производства, регистрации производственных данных, выдачи отчетных документов.

На уровне управления технологическим процессом реализуются программы, заданные на уровне планирования, и автоматическое управление технологическим процессом - основными агрегатами (электродуговыми и термическими печами, машинами непрерывной разливки стали, прокатными клетями, рольгангами и т. д.).

На уровне базисной автоматизации решаются задачи сбора и первичной обработки информации о ходе технологического процесса, а также локальные задачи регулирования и сопряжения с другими системами управления. Для базисной автоматизации на комбинате установлено около 300 систем управления с программируемой памятью, которые обрабатывают до 50000 сигналов.

ОЭМК имеет следующие особенности:

Принципиально новая технология производства металла, основанная на прямом получении железа из руды, позволяет исключить из состава комбината такие сильные источники загрязнения атмосферы, как аглофабрика, коксохимическое производство, доменный цех. Отсутствуют выбросы в атмосферу серы, фенолов, цианидов и других вредных веществ. Исключение из процесса жидких высоконагретых продуктов при восстановлении окисленных окатышей улучшает условия труда рабочих.
Применение металлизованных окатышей в качестве основного шихтового материала для производства стали, что позволяет получать металл нового уровня качества, особо чистого по содержанию вредных примесей и примесей цветных металлов (в 2-3 раза ниже, чем в металле, выплавленном традиционными методами). Это особенно важно в связи с происходящим загрязнением металлолома.
Выплавка высококачественной стали из металлизованных окатышей в сверхмощных электродуговых печах с непрерывной разливкой металла в сортовые заготовки.
Применение системы гидротранспорта для поставки железорудного концентрата (пульпы). Исключены железнодорожный транспорт, парк вагонов, операции погрузки и разгрузки, потери материала, обслуживающий персонал, ручной труд. Процесс бесшумен, легко поддается контролю, регулированию и автоматизации. Транспорт не зависит от погоды.
Использование для межцеховых и внутрицеховых перевозок не железнодорожного транспорта, а конвейерных систем и специального автотранспорта. Это позволило более компактно расположить цехи, повысить гибкость управления их работы.
Использование при обезвоживании концентрата блочной системы фильтрации, при которой каждый фильтр обслуживает отдельный вакуумный насос, что повышает качество фильтрации и стабильность работы оборудования при повышении энерговооруженности процесса.
Использование современного оборудования, сырья нового качества и прогрессивных технологических приемов производства и контроля качества позволяют гарантированно получать металлопродукцию заданного высокого качества.

Основные преимущества металла ОЭМК:

Особая чистота металла по содержанию вредных примесей и газов (кислород, азот).
Высокая точность проката по диаметру и кривизне.
Высокая технологическая пластичность металла при горячей и холодной деформации (на 10-15% выше обычного металла). Это дает возможность гарантировать отсутствие дефектов при изготовлении деталей у потребителей.
Повышенные механические и пластические свойства.
Высокая чистота поверхности проката.
Низкая прокаливаемость, суженные пределы по химическому составу обеспечивают лучшую технологичность при термической обработке металла у потребителей.
Повышенная долговечность деталей.

Все потребители металла ОЭМК подтверждают его высокое качество и эффективность использования. Комбинат поставляет продукцию на 1000 предприятий стран СНГ.

Выплавка стали в ЭСПЦ ОЭМК

Состав ЭСПЦ

1. Главный корпус:

скрапной пролёт
электросталеплавильное отделение
участок АКОС
участок внепечной обработки стали
отделение непрерывной разливки стали
печи замедленного охлаждения

2. Отделение отделки заготовки

3. Футеровочное отделение:

мастерская для сборки шиберных затворов
склад для приема, хранения огнеупорных материалов

4. Приемное отделение, для приема и хранения сырьевых материалов

5. Отделение шихтоподачи

6. Отделение водоподготовки

7. Газорегуляторный пункт

8. Компенсационная установка

9. Объекты электроснабжения

10. Цеховой склад смазочных материалов

11. Центральны пункт управления

12. Административно – бытовой корпус

Производственная структура ЭСПЦ

Сталеплавильное отделение

Участок внепечной обработки

Отделение непрерывной разливки стали

Отделение методических печей и зачистки горячего металла

Основное назначение различных участков заключается в следующем:

Отделение шихтоподготовки: приём, хранение, передача на сталеплавильное отделение шихтовых материалов.

Сталеплавильное отделение: производство жидкой стали.

Водоподготовка: подготовка и подача технической и оборотной воды для охлаждения и других целей.

Участок внепечной обработки стали: доведение жидкой стали в ковше до заданных параметров по химическому составу и температуре.

Футеровочное отделение: футеровка печей, стальковшей, промковшей, фурм и так далее.

Отделение непрерывной разливки стали: разливка жидкой стали, получение литой заготовки и её порез.

Отделение методических печей и зачистки металла: охлаждение литой заготовки, зачистка поверхностных дефектов, передача металла в СПЦ.

ЭСПЦ предназначен для выплавки различных марок электростали на шихте из скрапа и металлизованных окатышей, поставляемых цехом металлизации, с применением добавок и легирующих [ 1 ].

Ассортимент выпускаемой стали в ЭСПЦ

углеродистая сталь обыкновенного качества, марка стали 3СП, М2.
низколегированная легированная марганцем и кремнием, марка стали 15ГС, 17ГС, 09Г2С, 36Г2С, 37Г2С.
углеродистая качественная, марка стали 20ПВ, 10, 20, 35, 40, 43, 45, Д.
легированная:

марганцовистая кремнистая, марка стали 20Г, 50Г, 32Г2.
хромистая, марка стали 20Х, 35Х, 45Х.
хромомарганцевая и хромокремнистая с титаном, с бором и ванадием, марка стали18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ.
хромомолибденовая, хромомолибденованадиевая, хромованадиевая, марка стали 15ХМ, 30ХМ.
хромоникелевая и хромоникелевая с бромом, марка стали 40ХН.
хромокремниемарганцовистая марка стали 39ХГСА, 35ХГСА.
хромомарганцовоникелевая с титаном, бором, марка стали 40ХГНМ, 38ХГНМ.
хромоникельмолибденовая, хромоникель молибденованадиевая, марка стали 30ХН2МА.

4.9.подшипниковая, марка стали ШХ15, ШХ15СГ, ШХ4.

Сталь выплавляется в 4-х дуговых печах с основной футеровкой вместимостью 150 т, с номинальной мощностью трансформаторов – 90 МВ×А. Печи имеют установки для вдувания кислорода и науглероживателя, что позволяет вести процесс плавления с высокой интенсивностью. Все печи имеют высокий уровень автоматизации, в частности, автоматическую систему отдачи окатышей, извести, легирующих и шлакообразующих добавок. В перспективе намечается установить на все ДСП газокислородные модули, которые позволят сократить время плавки со всеми вытекающими последствиями (экономия электроэнергии, материалов и так далее).

Газ из печи отводится через отверстие в своде и из-под фонаря над печью. После дожигания СО очистка от пыли осуществляется в рукавных фильтрах, после чего пыль из бункера вывозится автотранспортом в отвал. Система очистки имеет несколько основных недостатков: регенерация рукавов обратной продувкой (вместо более совершенной импульсной), расположение дымососа перед корпусом фильтра (и как следствие интенсивный износ лопаток рабочего колеса). В перспективе намечается модернизация системы очистки газов в связи с ростом производительности ДСП.

Завалка металлолома в печь

Лом и отходы загружают в печь бадьей грейферного типа. Бадью со скрапом центруют относительно стен печи и медленно раскрывают на уровне верхнего среза печи. Осадку отдельных кусков шихты, выступающих выше уровня водоохлаждаемых панелей, производят днищем закрытой пустой бадьи, при этом следует не допускать упора шихты в водоохлаждаемые элементы стен печи.[9]

Перед загрузкой подвалки в печь, во избежании взрывов, жидкую ванну прикрывают известью массой от 1,8 до 2,2 т.

Подача металлизованных и окисленных окатышей, шлакообразующих и легирующих материалов в печь и стальковш

Массу введенных материалов фиксируют в паспорте плавки и ЭВМ. В соответствии с годовым графиком ТО и ППР и, при необходимости в случае неполадок, производят обслуживание дозирующих устройств и весового хозяйства.

Подачу металлизованных и окисленных окатышей, шлакообразующих и легирующих материалов в печь производят по трактам дозирования и подачи материалов в печь Допускается загрузка в печь никеля и ферромолибдена в период плавления окатышей завалочным краном при частично отведенном своде.

Подачу раскислителей, легирующих и шлакообразующих материалов в стальковш производят по трактам подачи и вручную.

Вручную в стальковш присаживают алюминий, никель и ферромолибден общей массой не более 1 т на плавку.

Расплавление шихты

Через 5-10 мин. после включения печи вводят науглераживатель,

Через 2-3 минуты после присадки науглероживателя вводят известь порциями или непрерывно: 1,5 т - на плавках без использования ГБЖ и 2,5 т - на плавках с использованием ГБЖ, затем порциями или непрерывно окисленные окатыши [9]

Металлизованные окатыши начинают подавать в печь при удельном расходе электроэнергии (250-300) кВт-ч/т с интенсивностью от 300 до 600 кг/мин и увеличивают скорость подачи металлизованных окатышей.

Присадку извести производят в соответствии с рекомендациями ЭВМ, скорость присадки извести устанавливает сталевар (% от скорости отдачи металлизованных окатышей). Разрешается корректировка расчетной скорости присадки извести по данным химсостава шлаков предыдущих плавок.

В период плавления скрапа для подрезки скрапа и введения дополнительного количества кислорода разрешена продувка металла кислородом через ручную фурму. Подачу кислорода начинают не ранее чем через 2 минуты после включения печи на плавку (не ранее чем через 2 минуты после подвалки) и продолжают до начала продувки через фурму ОСТР.

После расплавления скрапа, но не ранее чем через 30 минут после включения печи, начинают продувку кислородом жидкой ванны через фурму ОСТР. Продолжительность продувки - до окончания плавления окатышей с интервалами на время отбора проб и науглераживания металла. Интенсивность продувки кислородом - от 800 до 2000 м3/ч. Расход кислорода - не менее 1500 м3 на плавку[9]

После стабилизации режима плавления окатышей и экранирования дуг устанавливают 20-21 ступень напряжения, И характеристику. Переход на пониженные ступени напряжения производят при нарушении режима плавления окатышей или при скачивании шлака.

После расплавления от 80 до 90 т металлошихты (лом + окатыши) производят предварительный выпуск в шлаковую чашу порции шлака для ошлакования чаши. Затем скачивание шлака возобновляют не ранее чем через 5 минут.

Для экранирования дуг поддерживают в печи оптимальное количество шлака и, при необходимости, подпенивают шлак коксиком, присаживаемым в режиме ЭВМ одновременно с металлизованными окатышами. Избыток шлака сливают в шлаковую чашу регулированием наклона печи.

Первую пробу металла на полный химанализ отбирают при общей массе жидкого металла в печи от 90 до 110 т. Температура металла в печи должна быть от 1540 до 1580 °С.[9]

Вторую пробу металла на полный химанализ отбирают из печи за 10 - 15 т до окончания присадки в печь металлизованных окатышей. Температура металла в печи должна быть:

-для плавок без дальнейшей обработки на АКОС - от 1570 до 1620°С;

-для плавок с дальнейшей обработкой на АКОС - на 30 ° С меньше заданного температурного интервала перед выпуском из печи.

Не позднее чем за одну минуту до отбора пробы подпенивание шлака коксиком и продувку металла кислородом прекращают.

После отбора пробы металла на полный химанализ производят экспресс-анализ углерода в металле прибором «Мульти-Лаб Квик Ланце» ф. «Электронайт».

Окислительный период

На плавках с использованием 100 % металлолома после расплавления скрапа проводят окислительный период. Началом окислительного периода является ввод окислителей с наведением шлака после отбора пробы на полный химанализ. Шлак наводят присадкой извести, плавикового шпата и окисленных окатышей.

Окисление ванны производят введением кислорода с интенсивностью до 1500 mj или присадкой окисленных окатышей с расходом до 50 кг/мин. Одновременно с окислением ванны производят слив шлака излечи в шлаковую чашу.

Окисление и нагрев металла продолжают до получения требуемой массовой доли углерода и температуры. Отбирают пробу металла на полный химанализ и пробу шлака, максимально скачивают шлак.[9]

Доводка

Для плавок без дальнейшей обработки на АКОС

Началом доводки является присадка в печь для стабилизации ванны кремнийсодержащих ферросплавов. Масса кремнийсодержащих ферросплавов, присаживаемых в печь, если это не оговорено частной нормативной документацией, должна быть:

- 500 кг в пересчете на ФС65 - для стали с заданным нижним пределом массовой доли углерода 0,24 % и менее;

- 300 кг в пересчете на ФС65 - для стали с заданным нижним пределом массовой доли углерода 0,25 % и более.

При дальнейших расчетах остаточную массовую долю кремния в металле считать равной 0,05 %.

После раскисления ванны производят отбор пробы на полный химанализ.

Для плавок с дальнейшей обработкой на АКОС

Началом доводки является прекращение подачи в печь металлизованных окатышей и продувки ванны кислородом.

Доводку в печь присаживают легирующие добавки, если это оговорено частными технологическими инструкциями.

Продолжительность доводки не должна превышать:

-10 минут - при присадке легирующих в печь;

-6 минут - без присадки легирующих в печь

Выпуск

По окончании доводки металл из печи выпускают в сталеразливочный ковш.[9]

Внепечная обработка и разливка стали

После выплавки в печи жидкая сталь поступает на участок внепечной обработки, который включает в себя: две установки продувки аргоном, две установки циркуляционного вакуумирования, две установки десульфурации, два агрегата комплексной обработки стали. Установки продувки аргоном позволяют добиться усреднения по химическому составу, температуре, провести дегазацию стали. На установках циркуляционного вакуумирования, кроме вышеперечисленного, осуществляется удаление неметаллических включений.[8]

Участок внепечной обработки пополнился тремя агрегатами комплексной обработки стали – АКОС. Ввод этих технически современных установок позволяет не только повысить производительность цеха в среднем до 1800 тыс. тонн стали/год (что не является пределом) и экономить материалы и электроэнергию, но и рациональнее использовать ДСП с точки зрения теплотехники.

Обработка на установке продувки аргоном жидкой стали в ковше

Сталевоз с ковшом устанавливается в исходное положение так, что ось ковша и ось фурмы совпадали – данное положение должно быть фиксируемо конечными выключателями. Расстояние от уровня металла в сталеразливочном ковше до верхней кромки ковша должно быть не менее 300 мм.

Технологическая схема ОЭМК 📙 Реферат → 🆔 279188