Отчет по практике на Оскольском электрометаллургическом комбинате

Из бункеров с помощью питателей и системы дозирования материалы через течку в своде подаются в печь или по течкам загружают в ковш.

Выплавка стали производится одношлаковым процессом в четырех 150-т дуговых сталеплавильных печах (ДСП) на шихте, включающей, как правило, до 65% металлизованных окатышей и 35% скрапа. Предусматривается возможность использования 50% скрапа. Конструкция печей соответствует современным требованиям к печам сверхвысокой мощности, работающих  с использованием металлизованных окатышей. В соответствии с требованием максимальной механизации всех работ, автоматизацией технологического процесса, печи укомплектованы набором соответствующих приборов, устройств и механизмов.

Выпуск стали из печи производится в разливочный ковш емкостью 150 т, установленный на сталевозе, который расположен на рельсовой колее и оборудован взвешивающим устройством.

Далее жидкая сталь в ковше подвергается внепечной обработке. Исходя из соображений оптимального режима работы установлено две установки внепечной обработки, включающие:

• установку вакуумирования типа DH;
• установку десульфурации и продувки аргоном с устройством для ввода алюминия в ковш.

По окончании внепечной обработки ковш с металлом устанавливают на поворотный стенд для передачи в отделение машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). К качеству заготовок, полученных на участке непрерывной разливки стали (УНРС), предъявляются высокие требования. Для их обеспечения необходима соответствующая подготовка металла перед разливкой, конструкция УНРС и отдельных узлов, оптимальная работа оборудования и оптимальная технология процесса.

Удаление шлака производится через порог рабочего окна электропечи, а также через сталевыпускное отверстие  в шлаковый ковш емкостью 16 м3, установленный на шлаковой тележке. После заполнения чашу вывозят в транспортный пролет, где заменяют на порожнюю, а заполненную вывозят из цеха автошлаковозом. Шлак, оставшийся в ковше после разливки, скантовывается в чашу, установленную на стенде в распределительном пролете. Заполненная чаша так же вывозится автошлаковозом. Межплавочную подготовку сталеразливочных ковшей осуществляют в распределительном пролете, где имеются соответствующие стенды.

 

ЭСПЦ ОЭМК был спроектирован и построен с использованием современных достижений науки и техники, что позволило наиболее рационально использовать капитальные вложения, затраченные на его строительство. Значительное внимание при его строительстве уделено новым тенденциям в технологии выплавки стали и в использовании нового оборудования электросталеплавильного производства, поэтому цех отвечает всем требованиям экологии, охраны окружающей среды и необходимости снижения доли ручного труда обслуживающего персонала.

ЭСПЦ ОЭМК построен по проекту фирмы «Крупп» и  предназначен для выплавки  более 300 видов марок стали: подшипниковые, конструктивные легированные, рессорно-пружинные и трубные марки электростали на шихте из скрапа и металлизованных окатышей, поставляемых цехом металлизации, с применением добавок и легирующих.

 

 

 

 

 

 

 

Структурная схема ЭСПЦ

 

Главной отличительной особенностью ЭСПЦ ОЭМК, при сравнении с цехами других комбинатов, является применение поперечной схемы перемещения кранов в печном и прилегающем к нему транспортных пролете.  Жидкую сталь разливают на УНРС цеха в заготовки. После охлаждения и, если необходимо, зачистки заготовки подают в сортопрокатный цех, где они подвергаются дальнейшей переработке.

 

Состав оборудования ЭСПЦ:

• четыре дуговые электропечи вместимостью 150 т каждая (аэл = 610мм);
• две установки порционного вакуумирования типа DH;
• две установки для продувки металла аргоном через фурму сверху с устройствами для подачи в ковш аллюминевой проволоки;
• две установки для обработки жидкого металла порошкообразными реагентами и газами',
• четыре четырехручьевые МНЛЗ радиального типа с R= 12 м; сечение заготовок   300 * 360 мм;
• четыре  печи  регламентированного  охлаждения заготовок до t = 300 гр С с шагающими балками;
• две линии дробеструйной обработки, осмотра изачистки поверхности абразивными кругами.
• два агрегата комплексной обработки стали (АКОС);
• четыре четырехручьевых МНЛЗ радиального типа с радиусом изгиба 12 м; для  заготовок - сечением 300х360 мм;
• четыре печи регламентированного охлаждения заготовок до температуры 300оС с шагающими балками;
• две линии дробеструйной обработки, осмотра и зачистки поверхности абразивными кругами.

 

Схема технологического процесса ЭСПЦ

 

Мощность ЭСПЦ-2 - 2,0 млн.т непрерывно-литых заготовок в год. Выплавка стали производится одношлаковым процессом с использованием в шихте около 70% металлизованных окатышей. Непрерывнолитая 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, термическая обработка и специальная зачистка литой заготовки.

 

Марочный сортамент сталей:

• конструкционные углеродистые 10, 15, 20, 30, 35, 40, 45;
• пониженной прокаливаемости 54ПП, 55ПП, 60ПП;
• легированные 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 40Х, 45Х, 33ХС, 38ХС, 40ХС, 15Г, 20Г,
• 30Г, 40Г, 50Г, 18ХГ, 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ, 15ХМ, 20ХМ, 20ХН2М, 35ХМ,
• 38ХМ, 30ХМА, 40ХФА, 40ХМФА, 15ХФ, 38ХФР, 20ХГНМ, 40ХГНМ, 25ХГМ, 40ХН2МА,
• 45ХГМА, 30ХГСА, 35ХГСА, 12ХН3А, 20ХН3А для изготовления деталей (валов,
• коленвалов, шестерен, шатунов, звездочек) на машиностроительных заводах
• методом осадки, высадки, штамповки в горячем и холодном состояниях;
• подшипниковые стали ШХ15, ШХ15СГ, ШХ4 для производства колец и роликов
• подшипников качения;
• кордно-канатные стали 70 "селект", 60, 70, 85 для производства
• металлокорда и канатов;
• котельные стали 20, 12Х1МФ, 15ХМ для изготовления паропроводных труб
• энергоблоков с высокими и сверхкритическими параметрами пара;
• сталь для крекинговых труб 15Х5М;
• стали для хладостойких труб и труб, имеющих повышенную стойкость против
• сероводородной коррозии 12ГФ, 16ГФБ, 28ГМ и т.д.;
• стали нефтяного сортамента 30Г2, 32Г2, 32Г2С, 36Г2С, 37Г2С, Д, 30ХМА для
• изготовления обсадных, бурильных, насосно-компрессорных труб классов
• прочности Д, К, Е;
• рессорно-пружинные стали 55С2, 51ХФА, 60С2Г, 60С2А для производства
• пружин, рессор;
• инструментальные стали У7А, У8А, У10А, 9ХФ, 5ХНМ для производства
• штампов, матриц, оправок, пуансонов;
• рельсовая сталь типа Э76В и 75ХГСВ для производства магистральных
• железнодорожных рельсов повышенной надежности;
• другие марки сталей 09Г2С, 20Г2Р, 40Г1Р, 16ХСН и т.д.

 

Комбинат производит стали по зарубежным стандартам: DIN, ASTM, AISI. Технология выплавки без использования чугуна с применением железа прямого восстановления позволяет поставлять металл по специальным техническим условиям, требования которых превышают требования национальных   отечественных и зарубежных стандартов. Марки стали, выплавляемые на ОЭМК, имеют дополнительную маркировку ПВ (прямое восстановление).

Среднее содержание остаточных элементов в стали, выплавленной из металлизованных окатышей, составляет в процентах: серы - 0,006; фосфора - 0,008; никеля - 0,05; меди - 0,06.

Впервые регламентировано содержание остаточных цветных металлов в процентах: свинца - менее 0,003; цинка - менее 0,004; сурьмы - менее 0,003; олова - менее 0,01; висмута - менее 0,005.

 

Сортопрокатные цеха (СПЦ 1 и СПЦ 2)

 

Из непрерывно-литых заготовок производят сортовой прокат, трубную и передельную заготовку.На комбинате производится высококачественный прокат из конструкционных, подшипниковых, трубных, рессорно-пружинных и других марок сталей. Крупносортно-заготовочный стан "700" (СПЦ 1) имеет мощность 1,6млн.т проката в год.

 

Состав оборудования СПЦ 1:

• склад литой заготовки вместимостью 30 тыс.т. Каждая плавка складируется в отдельную ячейку, информация о каждой плавке вводится в ЭВМ;
• печи нагрева и гомогенизации: методические, с шагающими балками;
• собственно стан с обжимной реверсивной клетью 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 15тыс.т проката с фиксацией в ЭВМ массы и места складирования каждого пакетоплавки;
• отделение отделки проката, включающее участки зачистки и обточки заготовок;
• склад готовой продукции.

 

Согласно графикам прокатки металла на стане, исходные заготовки поплавочно подаются в нагревательные печи стана.

Заготовки, нагретые до температуры (1150…1250) оС, механизмами для безударной выдачи металла из печей подаются на приемный рольганг стана. Заготовки подшипниковой стали (ШХ15СГ, ШХ15), перед прокаткой на стане шлепперами передаются в печь гомогенизации. Цель гомогенизации – выравнивание структурного состава стали.

Режим гомогенизационного отжига металла:

• выдержка металла при 1180оС – 2 часа;
• выдержка металла при 1220оС – 2 часа;
• выдержка металла при 1180оС – 2 часа;

всего 8 часов, считая от начала  загрузки металла в печь.

После восьмичасовой выдержки металла в печи гомогенизации, заготовки в темпе до 300т/час выдаются из печи для прокатки на стане.

Перед прокаткой заготовки проходят через установку гидросбива окалины, на которой струи воды под давлением 195 кг/см2 (1950Н/см2) очищают от печной окалины все их четыре боковые грани.

Опыт эксплуатации гидросбива окалины на стане показал неудовлетворительное качество очистки поверхности заготовок от печной окалины и необходимость установки перед ним механического окалиноломателя.

Заготовки, прошедшие гидросбив, прокатываются в обжимной клети стана – дуо-реверсивной клети 1000. За 5 или 7 пропусков из заготовки 360х300мм получают раскаты двух размеров квадратного сечения:(230х230) и (190х190)мм.

Обжимная клеть 1000, по сути дела, «малый» блюминг, полностью автоматизирована, что обеспечивает точное выполнение установленного режима обжатия металла и высокий уровень производительности стана.

Изменение проектной схемы обжатия металла в клети 1000, для исключения кантовки с «плашки» (300мм) на «ребро»  (360мм) перед первым пропуском, позволило увеличить пропускную способность клети 1000 с 280 до 320 т/час и , вместо различных типов «ящичных» калибров разместить на бочке валка только три  типоразмера калибров, что сократило расход валков, увеличило длительность кампании их работы между перевалками и создало лучшие условия для работы оператора ПУ и локальной АСУ на участке клети.

Предусмотренное проектом ручное управление оборудованием клети 1000 используется при настройке механизмов, а также позволяет операторам сохранять производственные навыки и квалификацию.

Кантовка раскатов, как правило, выполняется перед клетью.

Дефектные раскаты, а также раскаты, дальнейшая прокатка которых по тем или иным причинам, не может производиться на стане, рольгангами и шлепперами возвращаются на склад литых заготовок.

Дефекты поверхности раскатов удаляются машиной огневой зачистки металла, установленной за клетью 1000.

Удаление дефектных концов раскатов и аварийная порезка раскатов на габаритный скрап производится кривошипными ножницами с параллельными ножами и с нижним резом. Усилие резания металла – 800т. Ножницы оборудованы верхним прижимом и механизмом для подъема секции рольганга во время перерезания раската. Минимальная температура разрезаемого раската – 800оС. В рабочем режиме ножницы осуществляют один рез в минуту, а при порезке раската на скрап – 10 резов в минуту.

Обрезь металла падает под ножницы на пластинчатый транспортер, передается в соседний скрапной пролет стана и попадает в металлические короба, позволяющие разделить обрезь по маркам стали. Длина обрези – не более 600мм.Автоскраповозами и большегрузным автотранспортом обрезь вывозится в цехи сталеплавильного производства комбината.

После порезки на ножницах, раскаты транспортируются к рабочим клетям первой группы НЗС 700.

В четырех клетях первой группы НЗС получают следующие размеры проката:

• Из раската 190х190 мм – (130…150) мм (по диаметру);
• Из раската 230х230 мм  - (155…188) мм( по диаметру).

Передельные заготовки и крупносортный прокат меньших сечений (до 80мм по диаметру круга и до 70 мм по стороне квадрата) получают из клетей второй четырехклетевой группы НЗС.