Реферат: Ознакомительной практике на ЗСМК

3.7.  Контрольно–измерительная аппаратура доменной печи и ее назначение.

В настоящее время разработаны и внедряются различные новые приборы для контроля доменного процесса и автоматизации отдельных операций. В частности, освоено автоматическое регулирование дутья, подаваемого на каждую фурму, автоматическое управление процессом вращения распределителя шихты по температуре газов  в нескольких точках периферийных зон колошника, непрерывное измерение температуры выпускаемого чугуна, изменение температуры очагов горения топлива у фурм.

Существенное значение имеют приборы, служащие для непрерывного контроля состава доменного газа. Разработаны и проходят проверку различные схемы автоматического управления доменным процессом, включающие математическую обработку счетно-решающими машинами показаний приборов и автоматизацию отдельных узлов контроля регулирования: распределение потока газа по радиусу колошника, сход шихтовых материалов, тепловое состояние отдельных зон печи, распределение потока газа по  окружности печи.

Большое значение имеют автоматические устройства, регистрирующие основные параметры доменного процесса. Устройства подобного рода осуществляют последовательный опрос измерительных приборов, передают измеренные и преобразованные величины в запоминающее, а затем на печатающее устройство.

3.8.  Основные технико-экономические показатели работы цеха (К.И.П.О. расход сырья и топлива, себестоимость чугуна).

Основными показателями, характеризущими работу доменной печи, являются: производительность в единицу времени и расход кокса на тонну выплавляемого чугуна. Для оценки производительности доменных печей различного объема в отечественной практике применяют относительный показатель: Коэффициент Использования Полезного Объема доменной печи, представляющий собой отношение полезного объема доменной печи V , выраженного в м3, к ее среднесуточной производительности Р, выраженной в тоннах, ти.е. т/сут: к.и.п.о. = V/ Р. Таким образом, единицей измерения к.и.п.о. является м3∙сут/т.

Важнейшим показателем доменной плавки, характеризующим экономичность работы печи, служит удельный расход кокса. Его величина не только непосредственно влияет на производительность печи, но и показывает использование химической и тепловой энергий топлива в рабочем пространстве печи. Почти все мероприятия, осуществляемые  в доменном производстве, находят свое отражение в удельном расходе кокса. На лучших доменных печах в настоящее время расход кокса достигает 360 – 400 кг/т.

Основным продуктом коксохимического производства является кокс. Кокс используется в различных процессах и в зависимости от них кокс может быть разделен на металлургический кокс - для выплавки чугуна в доменных печах; литейный кокс – для плавки чугуна и других материалов в вагранках; кокс для электротермических производств – для получения фосфора, карбида кальция, ферросплавов; кокс для шахтных печей – применяется для обжига руд цветных металлов и для обжига известняка; кокс – для подготовки рудного сырья (агломераты и окатыши); кокс для бытовых целей.

Главным потребителем кокса является черная металлургия. На доменные печи поступает до 80% кокса, на литейные цели затрачивается до 10% кокса, 6% идет для получения цветных металлов и в химическую промышленность, 4% на прочие цели.

Получают кокс на коксовой батарее методом термодиструкции при температуре более 1200 О С из концентратов коксующихся углей.

4.1.  Подготовка угля перед коксованием

Угольная шихта, которая перерабатывается на коксохимических заводах, составляется на 100% из обогащенных углей, поступающих с предприятий угледобывающей промышленности. При обогащении улучшаются технологические свойства угля, его спекаемость и коксуемость, уменьшается (на 15-25%) содержание серы, снижается зольность шихты. В результате обогащения повышается спекаемость углей и шихты. Таким образом, обогащение углей и шихт является важнейшим и необходимым моментом подготовки углей к коксованию.

Процессу обогащения предшествует предварительное дробление, классификация по крупности (грохочение), обеспыливание (дешламация), то есть выделение мелких классов крупности частиц размером <0-0.5 мм. На обогатительных фабриках, входящих в состав коксохимических заводов, практически 70% углей обогащается с применением гравитационных методов: обогащения в тяжелых средах и отсадки. Флотацией обогащаются только мелкие классы (0.5-0 мм.).

4.2.  Шихтовка

Угли всех бассейнов, которые идут на коксование, разделены на четыре группы: высокой коксуемости (Ж, К, КЖ), средней коксуемости (ГЖ, ОС, ГЖО, КО), низкой коксуемости (Г, КСН, КС) и некоксующиеся (Т, ТС, СС), при обычной технологии, которые можно использовать в составе шихт в ограниченном количестве или необходимо применять специальные способы подготовки или коксования этих углей. Угольная шихта, составленная для производства основного продукта коксохимии – металлургического кокса, должна иметь оптимальную коксуемость, то есть обеспечить необходимую прочность и оптимальный гранулометрический состав кокса, кроме того, его заданные зольность и сернистость, легкость выдачи коксового пирога из печей, допустимое давление распирания.

Смешивание угольной шихты после дозирования происходит при перегрузке ее с одного конвейера на другой при транспортировании, в дробильных аппаратах, а также в специальных смесительных машинах.

4.3.  Устройство коксовальных камер

Коксовой называется группа коксовых печей, работающих в едином технологическом режиме, объединенная общими фундаментами, устройствами для подвода отопительных газов и воздуха, отвода продуктов сгорания и коксования. Сторону батарей, вдоль которой движется коксовыталкивающая машина, принято называть машинной стороной, противоположную, на которую выталкивается кокс, - коксовой стороной. Косовая печь состоит из камеры коксования и отопительной системы. В конструкции камеры различают под (основание камеры) и свод, который является частью перекрытия печей, где расположены люки для загрузки шихты и отвода летучих продуктов коксования. Ширина камеры неодинакова, она увеличивается в направлении с машинной стороны на коксовую. Это делается для гарантии облегчения выталкивания коксового пирога из камеры. Назначение отопительной системы – подвод необходимого количества газов в зону горения, передача тепла сгорающего газа коксуемой загрузке и отвод продуктов горения.

4.4.  Металлургический и литейный кокс и их назначение

Кокс, прошедший сортировку по крупности размером >25 мм., называется металлургическим. Металлургический кокс предназначен для выплавки чугуна в доменных печах. В доменном процессе кокс является основным источником тела и источником получения восстановителя оксидов железа. В общем требования к качеству кокса могут быть сформулированы следующим образом: кокс должен иметь минимум влаги, минеральных веществ, серы, определенный уровень прочности, оптимальный гранулометрический состав.

Литейный кокс предназначен для плавки чугуна и других материалов в вагранках. Важнейшими показателями качества литейного кокса являются его прочность и гранулометрический состав. Прочность литейного кокса должна быть высокой, особенность прочность кусков, чтобы он не разрушался в вагранке. Истираемость кокса может быть меньше, чем у доменного кокса, так как вагранка значительно ниже и меньше доменной печи. Зольность и сернистость литейного кокса должны быть меньше, чем у доменного кокса (соответственно <10.5 и <1%). В настоящее время литейный кокс получают только из углей Кузнецкого бассейна, поэтому его сернистость невысока (0.5-0.6%).

4.5.  Разгрузка коксовальной камеры, тушение кокса. Сортировка

Выталкивание готового коксового пирога из камер коксования (процесс выдачи кокса) самым непосредственным образом влияет на качество кокса и срок службы печей. Готовые печи должны отключатся от газосборника не ранее чем за 20 мин. до выдачи. Коксовыталкиватель с машинной стороны, а двересъемная машина с коксовой снимают двери с печи, и с коксовой стороны подается тушильный (коксовозный) вагон. С машинной стороны после отвода двери коксовытаскиватель устанавливает выталкивающую штангу. При получении сигнала с коксовой стороны машинист кокосовыталкивателя включает механизм передвижения штанги и проводит выталкивание коксового пирога. При выталкивании кокса могут также наблюдаться положения, когда кокс из печи выдается, но со значительно большим усилием («тугой ход»), а также условия, когда коксовый пирог при первом нажатии штанги коксовыталкивателя не тронется с места и не выйдет из печи. Это называется «бурением» кокса. Тугой ход коксового пирога, а тем более «бурение» являются аварийным положением при эксплуатации коксовой печи.

Существует два метода тушения кокса: мокрый и сухой. При мокром тушении кокс охлаждается путем орошения его определенным количеством воды в специальном устройстве, называемом тушильной башней. В случае сухого тушения кокса его охлаждение проводится путем продувки через слой раскаленного кокса инертного газа, циркулирующего в замкнутой системе. Основным достоинством метода сухого тушения кокса является значительная экономия тепла, получение более твердого и более сухого кокса.

После охлаждения кокс поступает в отделение коксосортировки. Назначение ее – разделение валового кокса по классам крупности на металлургический кокс и мелочь.

4.6.  Побочные продукты коксохимического производства

Кроме кокса продуктами коксохимического производства являются:

сульфат аммония, нафталин, фталевый ангидрид, каменноугольный бензол, сольвент, пек, толуол, сырье для производства технического углерода, угольный концентрат, промпродукт.

Конвертер может поворачиваться на цапфах вокруг горизонтальной оси на 360 градусов. Конвертеры по кожуху классифицируются на цельносварные, либо с отъемным днищем. Отъемные части кожуха крепят к его основной цилиндрической части с помощью клиновых соединений, для быстроты и надёжности разъёма, так как резьбовые соединения  в условиях нагрева и деформации кожуха не выдерживают предъявляемых требований.

На шихтовом дворе конверторного цеха производится разгрузка и погрузка шихтовых материалов для выплавки стали. Шихтовые материалы включают в себя: стальной и чугунный скрап, известняк, бокситы, плавиковый шпат, окалину, агломерат.

После завалки шихты и заливки чугуна в конвертер, находящийся в вертикальном положении, вводиться фурма и подаётся кислород.

Фурма – это стальная труба футерованная снаружи.

В процессе плавки происходит окисление углерода , содержащегося в чугуне до оксидов углерода. Процесс плавки длится около 45 минут

По окончанию плавки конвертер, поворачиваясь, наклоняется, и из него выливают, сначала шлак, а затем и сталь. Далее следует внепечная обработка стали, то есть продувка аргоном и добавление ферросплавов. В процессе продувки стали аргоном из неё удаляются неметаллические включения и вредные вещества, ухудшающие её свойства. Ферросплавы же добавляют для предании стали необходимых физических свойств.

В процессе плавки берутся пробы стали и в экспресс лаборатории определяется химический состав.

Готовую сталь разливают в изложницы и после кристаллизации отправляют в прокат.

Конвертерный способ производства стали моложе мартеновского и имеет по сравнению с ним ряд преимуществ. Так, например, в конвертере плавка стали длиться около 45 минут, а в мартеновской печи около 12 часов.

Прокатное производство включает цехи:

-     обжимной с блюмингом «1250» и непрерывно-заготовочным станом 850/730/580,

-     сортопрокатный с 4 станами:

1)   проволочным «250»,

2)   мелкосортными «250-1» и «250-2,

3)   среднесортным «450»,

-     вальцетокарный.

Блюминг «1250» перерабатывает слитки весом до 12 тонн. В технологической линии с машиной огневой зачистки для удаления поверхностных пороков блюмса, находятся ножницы 1250 т. и непрерывно-заготовочный стан.

Станы сортопрокатного цеха производят:

-     круг

-     арматуру

-     уголок

-     швеллер

-     балку

-     шахтную стойку

Разработанные и внедренные в производство специалистами ЗАПСИБа пакетовязальные машины готовят продукцию станов к транспортировке.

Продукция ЗАПСИБа имеет отличные технические характеристики благодаря использованию прогрессивных технологий, совершенствованию оборудования и постоянному повышению квалификации персонала.

Продукция ЗАПСИБа отличается:

-     постоянно высоким качеством

-     использованием новых материалов

-     многообразием размеров и сортов проката

-     соответствием заданным параметрам

Прокат ЗАПСИБа успешно используется во многих странах мира и при любом климате.

В прокатном производстве мелкосортные и проволочный станы переведены на заготовку сечением 100*100 мм., что создало условия для повышения производительности прокатных станов и увеличило развес бунтов до 850 кг. Разработаны технические условия и освоена технология производства стержневой арматурной стали класса А400С из стали 3ПС взамен марок стали 35ГС и 25Г2С. При производстве арматурной стали А400С сэкономлено около 2000 т. марганца содержащих ферросплавов и дополнительно получено 10000 т. заготовки на уменьшении обрези в обжимном цехе. Если в I полугодии 1994 г. производство арматуры класса А400С составляло лишь 8500 т., то в II полугодии объем производства вырос до 88000 т. и за год составил 96500 т. Только за январь 1995 г. было прокатано 12000 т. проката класса А400С. Моталки правой стороны проволочного стана оборудованы дополнительными футерующими устройствами для выравнивания механических свойств по сечению бунта и уменьшения количества окалины на поверхности катанки, на правом холодильнике мелкосортного стана «250-2» смонтировано подравнивающее устройство, на стане «450» смонтирована и освоена система электронного контроля размеров проката в линии стана. В течении года продолжалось освоение новых профилей – освоено производство специального профиля для крепления горных выработок СВПУ-16, СВП-27; полосы 120*8 мм. и квадратной стали со стороной 16 мм. для железнодорожников; арматурной стали № 32 на мелкопрокатном стане 250-2.

Литейный цех был пущен в эксплуатацию в 1966г. Сейчас литейный цех одно из крупнейших подразделений комбината. В состав цеха входит:

1.  сталелитейное отделение с двумя 25т. электропечами, одной 6т. и одной 3т. электропечи;

2.  чугунолитейное отделение в составе 5 индукционных печей ИЧТ-10;

3.  небольшой участок цветного литья;

4.  модельное отделение;

Литейный цех обеспечивает запасным и основным оборудование не только сам комбинат, но и выполняет внешние заказы. Виды продукции выпускаемые литейным цехом: тюбинги, кузнечные слитки, сменное сталеразливочное оборудование (изложницы, поддоны, утеплители).

7.1.  Шихтовый участок

Материалы поступают на шихтовый двор в железных вагонах. Феррохром, ферромолибден, феррованадий поступают из Челябинска, ферромарганец, силикомарганец. В качестве металлошихты используют оборотный лом ЗСМК. Поставщиком магнезита, магнезитового порошка и хромомагнезита является Южный Урал, шамота - Верхний Урал. В качестве шлакообразователя используют известь местного производства. Кокс поставляется коксохимпроизводством ЗСМК. Ферросплавы и шлакообразующие подаются на рабочую площадку в совковых коробках. В печь ферросплавы загружаются вручную, а шлакообразующие крановой мульдозавалочной машиной.

7.2.  Плавильный участок

Основным плавильным агрегатом литейного цеха является электрическая печь ДСП-25Н01, для выплавки стали, емкостью 25т.      

Корпус -1- установлен на качающейся люльке -2- которая                                                      1                        перекатывается по фундаментной балке,                           2                    жестко скрепленной с  фундаментом.                                    3                 Гидравлический механизм (3- шток                                      4                    гидроцилиндра, 4-гидроцилиндр) наклона                                                 печи обеспечивает наклон печи на 45град. в сторону сливного носка и на 10град. в сторону рабочего окна.

ДСП-25 имеет цилиндрический кожух, футерованный магнезитовым кирпичом.

                                                               1          1- асбест

                                                                2         2- шамот

                                                                           3- засыпка

                                                                           4- магнезит

                                                                           5- набивка

                                                                 3

  5

                                  4       

Стойкость футеровки 250-300 плавок. Свод арочного типа, не водоохлахлождаемый. В своде имеется отверстие для отвода газов. Свод набирается из хромомагнезитового кирпича. Ток к электродам подводится с помощью трех электрододержателей Электрод в головке электродержателя зажимается с помощью гидравлического механизма.

Шихта в печь загружается сверху с помощью корзины секторного типа. ДСП-25 используется для выплавки простых и низколегированных марок стали.

7.3.  Смесеприготовительный участок

Исходные формовочные материалы подаются на склад железнодорожными вагонами и автотранспортом и хранится на складе в закромах и контейнерах. В качестве формовочных материалов применяют: глина, песок, а также крепители, наполнители и добавки. К крепителям относятся: жидкое стекло, сульфидно-дрожевая бражка. Наполнителями и добавками являются:

Асбест: применяется как добавка к песчано-жидкостекольной, повышающая их податливость, сырую прочность и улучшает выбиваемость.

Отработанная смесь: применяется в качестве наполнителя для наполнительной и единой формовочных смесей.

Древесные опилки: применяются для улучшения податливости и выбиваемости формовочной и стержневой смесей.

Натрий едкий технический: применяется в качестве добавки при варки жидкого стекла и приготовление быстросохнущих песчано-жидко стекольных смесей. Используют для уменьшения модуля жидкогостекла и увеличения пластичности смеси.

Песчано-глинестая формовочная смесь общего назначения: исходными материалами служат: кварцевый песок (компонент наполнительной смеси); сухая, молотая, огнеупорная глина (связующие); оборотная земля (компонент наполнительной смеси); СДБ (крепитель); опилки (специальная добавка); вода.

7.4.  Формовочный участок

Изготовление полуформ происходит в течение следующих четырех циклов:

1- Подготовительная работа (знакомство с чертежом, подготовка смеси, оснастки);

2- Уплотнение формовочной смеси;

3- Перекидные полуформы и подъем приемного стола;

4- Извлечение модели из полуформы.

Для набивки крупных форм установлена формовочная линия ЛН240Б - автоматизированный пескомет. Изготовление форм на линии производится с облицовкой песчано-жидкостекольной смесью или на единой формовочной смеси. Набивка полуформ осуществляется по координатам или специальным модельным плитам.

Очень большие отливки, которые не входят на формовочную линию, формуют вручную на плацу или кессоне диаметром 104000мм.

Имеются также следующие оборудование:

1- Камерные сушила, объемом 130 м^3, для сушки полуформ.

2- Стол вращающийся d=4000мм. шт. Предназначен для набивки полуформ в круглых опоках при помощи пескомета. Облицовочная смесь насыпается в опоку лопатой и уплотняется пневмотрамбовкой, затем полуформу набивают до конца наполнительной формовочной смесью с помощью пескомета.

3- Машина для выталкивания слитков;

Последовательность основных формовочных работ при изготовлении полуформ на машине мод.234

1.  Установка и очистка модельной оснастки;

2.  Установка опоки на модельную плиту и на опоку наполнительную рамку. Насыпать в опоку облицовочную, а затем наполнительную формовочную смесь;

3.  Уплотнение формовочной смеси в опоке встряхиванием с последующей под трамбовкой верхних слоев смеси.

4.  Удаление наполнительной рамки и излишков смеси;

5.  поворот перекидного стола;

6.  Прием полуформы на брусья и открепление ее от модельной плиты;

7.  опускание приемного стола;

8.  извлечение моделей из полуформы;

9.  транспортировка на место сборки форм.

7.5.  Обрубной участок

На этом участке происходит охлаждение, выбивка и очистка отливок. Выбивка литья машинной (пескометной) формовки производится на выбивных решетках. Крупные и тяжелые отливки извлекаются из форм краном. Во избежания потерь при выбивки на решетке мелкое литье извлекается из форм вручную, а формы выбиваются на решетке.

7.6.  Термообработка

В результате медленного охлаждения в песчано-глинистой форме, обладающей малой теплопроводностью, метал стальных отливок имеет, как правило крупнозернистую структуру стали. Сделать ее мелкозернистой и тем самым повысить механические свойства, а также снять внутренние напряжение, стальные отливки подвергают отжиму по режиму: нагрев до 800-900град. цел., с выдержкой в течении 3-6ч. И последующее медленное охлаждение вместе с остывающей печью. На подине печи отливки должны укладываться на подовые балки так, чтобы в процессе нагрева не произошло коробления под действием собственного веса.

Крупные отливки размещаются ближе к горелкам, средние укладываются между крупными, мелкие укладываются в специальные короба с отверстиями и размещаются ближе к заслонке печи.

Перед отжимом отливки из углеродистых сталей 25Л, 35Л очистить от формовочной смеси, отрезать прибыли, литники, выпоры, заливы.

Перед отжимом отливок из высокоуглеродистых и низколегированных сталей очистить от формовочной смеси и пригара,  а затем подвергнуть отжиму. После отжима методом газовой резки удалить прибыль, заусеницы и произвести отжиг.

7.7.  Модельный участок

В серийном производстве модель изготовляются металлическими, так как многократное пользование требует особой их прочности. Металлические модели обеспечивают более точное соблюдение размеров форм, реже нуждаются в ремонте и не коробятся, как деревянные. Их изготовляют из чугуна, медных сплавов или из более легкого материала - алюминия и его сплавов. Для облегчения веса и уменьшения расхода материала модели обычно изготовляются пустотелыми с ребрами жесткости.

Так как металл при затвердевании в форме дает усадку, размеры моделей должны быть больше размеров отливок, указанных на чертеже, на величину усадки отливаемого металла. При изготовление модели пользуются «усадочным метром».

Чтобы модель легче вынималась из формовочной смеси, она должна иметь уклоны. У моделей для отливок, подлежащих обработке режущим инструментом, должны быть сделаны припуски на обработку.

Модель должна быть сконструирована так, чтобы формовщик свободно мог вынуть ее из формовочной массы, не повредив формы. Этому способствует общая конусность модели, а также изготовление ее в виде разъемных частей.

1. Сборник технологических инструкций по изготовлению литейных форм и стержней для стальных фасонных отливок СТИ107-МГ.Л-N07-88; Новокузнецк 1989г.

2. Сборник технологических инструкций. Литейный цех; Новокузнецк, 1988;

3. Сборник технологических инструкций по выплавке и разливке электропечной стали в условиях сталелитейного участка СТИ107-МГ.Л-08-89; Новокузнецк, 1989г.

4. Технология металлов. В.А. Буталов. Металлургиздат 1962г.

5. Технология коксохимического производства.

Г.Д. Харлампович, А.А. Кауфман. М.: Металлургия, 1995 г., 384 с.