Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Национальный исследовательский технологический университет

«Московский институт стали и сплавов»

Новотроицкий филиал

Кафедра ГИСЕН

ОТЧЕТ О ПРОХОЖДЕНИИ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ

Выполнил: Студент группы

ММиО ЭиУ10- 45з

Петренко Н.

Руководитель практики

от НФ МИСиС: Ахмедова Ю.А.

Новотроицк 2012



Содержание

1. Электросталеплавильный цех

2. ЛПЦ - 1

Список литературы



1. Электросталеплавильный цех

В состав электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) входят следующие производственные объекты:

главное здание

отделение первичной переработки шлака;

шихтовый пролёт;

* скрапоразделочное отделение;

* совмещённый склад ферросплавов и сыпучих.

Электросталеплавильный цех оснащён двумя дуговыми электропечами типа ДСП -100. И 6 мощностью трансформатора 75 МВт. Ёмкость печей -100 тонн. В разливочном пролёте имеются площадки для разливки стали в изложницы и порционный вакууматор. Разливку стали производят на двух блюмовых четырёхручьёвых установках непрерывной разливки стали (УНРС) радиального типа с сечением 300x450 мм (около 80% всего металла) и в изложницы. Весь металл, выплавляемый в цехе, подвергают внепечной обработке, включающей в себя: ввод в ковш твёрдой шлакообразующей смеси, продувку металла в ковше инертным газом через фурму в скоростном режиме. Разливку стали на УНРС производят с зашитой струи металла от вторичного окисления. Разработана технология, позволяющая в стали содержание таких вредных примесей, как сера и фосфор до 0,02% и менее каждого, а также довести содержание водорода и кислорода до уровня, который может быть обеспечен только вакуумной обработкой. Эта технология гарантирует получение проката с механическими свойствами, превышающими требования отечественных (ГОСТ) и зарубежных (ОГМ) стандартов.

Электросталеплавильный цех отличается высоким уровнем автоматизации и механизации производственных процессов.

В цехе выплавляются две категории стали:

листовая (углеродистая обыкновенного качества; судостроительная; низколегированная для котлов и сосудов, работающих под давлением; низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная);

сортовая (углеродистая обыкновенного качества; углеродистая качественная конструкционная и трубная; легированная конструкционная и трубная).

Основные достоинства электропечей заключаются в возможности:

быстро нагреть металл, что позволяет вводить в печь большие количества легирующих добавок;

иметь в печи восстановительную атмосферу и безокислительные шлаки, что предопределяет малый угар легирующих элементов;

плавно и точно регулировать температуру металла, более полно, что в других печах раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений, получать сталь с низким содержанием серы.

Дуговая электропечь состоит из рабочего пространства с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты.

Плавку ведут в рабочем пространстве, ограниченным сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух.

Объёмный свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены три токоподводящие электроды, которые с помощью спецмеханизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трёхфазным током. Шихтовые материалы загружают на под печи после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и нагрев осуществляется за счёт тепла электрических дуг, возникших между электродами и жидким металлом или металлической шихтой. Выпуск готовой стали и шлака осуществляется через выпускное отверстие и желоб путём наклона рабочего пространства Рабочее окно, закрываемое заслонкой, предназначено для контроля за ходом плавки ремонта пода и загрузки материалов.

В качестве железосодержащих шихтовых материалов для получения металла в электропечах используются окатыши, металлический лом, чугун. В качестве шлакообразующих применяют известь, известняк, боксит, шамотный бой, плавиковый шпат. Для легирования применяю практически все известные ферросплавы и легирующие.

Плавка металла в электропечи состоит из следующих периодов:

Заправка печи;

Загрузка шихты;

Плавление;

Окислительный период;

Восстановительный период;

Выпуск стали.

Заправка печи - исправление изношенных и повреждённых участков пода, удаление с подины остатков металла и шлака после очередной плавки. На повреждённые места подины и откосов забрасывают магнезитовый порошок. Длительность заправки 10-15 минут. При загрузке печи в центральную её часть (ближе к электродам) загружают крупные куски лома (40%), ближе к откосам - средний лом (45%), на подину и на верх - мелкий лом (15%). После окончания загрузки шихты электроды опускают почти до касания с шихтой и пускают ток. Под действием высокой температуры дуг (с выше 3000°С) шихта под электродами плавится, жидкий металл стекает вниз, накапливаясь в центральной части подины. Электроды постепенно опускаются, проплавляя в шихте «колодцы», и достигая крайнего нижнего положения. В дальнейшем по мере увеличения количества жидкого металла электроды поднимаются. Во время плавления происходит окисление и восстановление составляющих шихты. Плавка металла сопровождается многократным откачиванием шлака. После завершения плавки металл выдаётся из печи и машиной непрерывного литья запивается в изложницы. Разлитый металл поступает на стрипперный участок, где из изложниц выбивают готовые заготовки. Затем заготовки отгружаются в прокатные цеха.

1-металлический кожух; 2-листовой асбест; 3-шамотный кирпич; 4-заслонка; 5-крышка; 6-электрод РисунокЗ -Схема электро-печи

В рудовосстановительных печах ток в ванну обычно вводят с помощью самоспекающегося расходуемого электрода. Самоспекающийся электрод представляет собой тонкостенный стальной кожух (08КП, 10КП, 10СП), заполненный электродной массой, спекаемой теплом печи и проходящим по электроду током в твердый блок на уровне не ниже контактных щек электрододержателя.

Электродная масса представляет собой смесь термоантрацита, пекового кокса, графитированных отходов, коксика, каменноугольного пека и каменоугольной смолы с температурой размягчения пека 50 - 55 ^oС. Плотность такой смеси 1.35 - 1.45 т/м³.

Электродная масса загружается в верхний торец электрода. При загрузке дробленной или жидкой электродной массы ее уровень внутри кожуха электрода должен быть на 2 - 2,5 м выше верхнего торца контактной щеки токоподвода.

Диаметр самоспекающихся электродов более 1000 мм и достигает 2400 мм. Плотность тока в таких электродах колеблется от 3.7 до 7.0 А/см². Самоспекающиеся электроды обладают низкой механической прочностью. Поэтому их используют только в стационарных печах. В современных дуговых сталеплавильных печах для подвода электроэнергии в рабочее пространство печи применяют графитированные электроды. Ежегодное мировое производство графитированных электродов превышает 1 млн. тонн.

Графитированные электроды для дуговых сталеплавильных печей изготавливаются цилиндрическими в виде сплошных стержней (секций) диаметром 100--710 мм и длиной 1000 - 1800 мм. Для дуговых сталеплавильных печей требуется длина электродов значительно большая. Поэтому отдельные секции электродов приходится наращивать для образования "свечи" необходимой длины с помощью специальных ниппелей. Каждая секция электрода с обоих торцов имеет отверстия с резьбой, в которые ввинчивается половина ниппеля цилиндрической или конической формы. По мере необходимости производится навинчивание следующей секции электрода. Недостаточные усилия при свинчивании отдельных секций приводят к образованию дополнительных контактных сопротивлений в местах их соединения, разогреву этих мест и обрыву электродов из-за разрывов по ниппелю.

Обычно при работе дуговой печи температура рабочего конца графитированного электрода достигает 4000°С (температура сублимации графита). При удалении от рабочего конца температура электрода снижается и у головки электрододержателя достигает 500 °С. В 100-т печи участок электрода, подвергающийся окислению, может иметь длину 6 м. Если большую часть из них заменить водоохлаждаемым металлическим цилиндром, а остальную часть выполнить графитированной, то окисляться будет только графитированный участок, в результате чего расход графитированных электродов вследствие окисления боковой поверхности уменьшится. Кроме того, такое конструктивное решение имеет и ряд других преимуществ: резко уменьшается вероятность поломки электродов; появляется возможность несколько уменьшить диаметр графитированного участка благодаря охлаждающему воздействию металлической части составного электрода; боковую поверхность графитированного участка комбинированного электрода необязательно подвергать механической обработке, вследствие этого можно уменьшить затраты на изготовление графитированных секций; составной электрод имеет меньшее электрическое сопротивление, чем графитовый, благодаря этому повышается активная мощность, вводимая в печь.

Рисунок 1. Водоохлаждаемый комбинированный электрод фирмы "Stelco": 1 - графитовый электрод; 2 -- графитовый ниппель; 3 -- наконечник 4 -- внутренняя обечайка; 5 -- металлическая часть электрода; 6 -- трубка подачи воды; 7 -- фланец; 8 -- подвод воды; 9 -- отвод воды

Рисунок 2. Схема горения электрической дуги на сплошном (а) и полом электродах (б)



Основной и кислый процесс выплавки стали.

Ход плавки при скрап-процессе. В мартеновской печи при скрап-процессе чугун обычно поступает в цех в твердом состоянии в «чушках». В большинстве случаев завалку производят следующим образом: вначале заливают железный скрап, затем чугун. Капельки чугуна, расплавляющегося под воздействием факела, стекая вниз передают тепло нижним слоям шихты и науглероживают скрап, снижая тем самым температуру его плавления. В конце концов наступает момент, когда вся металлическая шихта расплавляется и начинается энергичное окисление находящегося в металле углерода: начинается период доводки и кипения. К этому моменту ванна оказывается покрытой шлаком.

Для удаления фосфора и серы основность шлака должна быть достаточно высокой, для этого в шихту основной мартеновской плавки вводят известняк или известь.

Во время завалки и плавления окисляются часть углерода шихты, весь кремний и значительная часть марганца и некоторое количество железа. Оксиды железа, кремния и марганца вместе со всплывшей известью образуют основной шлак. Общее количество шлака после расплавления составляет 8 - 10 % от массы металла. В таком основном шлаке к моменту расплавления находится и некоторое количество фосфора и серы, удаленных из металла за время плавления шихты. Продолжительность периодов завалки и плавления 5 - 6 ч.

Ход плавки при скрап-рудном процессе. Если в состав завода входят доменный, мартеновский и прокатные цехи, то чугун поступает в мартеновский цех в жидком состоянии.

Содержание углерода в металле при скрап-рудном процессе регулируют не увеличением или уменьшением расхода чугуна (как при скрап-процессе), а введением в завалку большего или меньшего количества железной руды.

Чтобы получить по расплавлении шлак нужной основности, в состав шихты при скрап-рудном процессе, так же как и при скрап-процессе, вводят известняк.

На под с помощью завалочных машин заваливают железную руду и известняк, после некоторого подогрева подают скрап. После того как скрап нагрелся, в печь заваливают чугун. Жидкий чугун проходит через слой скрапа и взаимодействует с железной рудой. Начинается интенсивное шлакообразование. Примеси чугуна энергично реагируют с окислами железной руды.

Шлак образуется в очень большом количестве. Образующийся в результате окисления углерода оксид углерода вспенивает шлак и он начинает вытекать, «сбегать» из печи. Его называют «сбегающим» первичным шлаком. Он составляет 8 - 10 % от массы металла.

За период плавления полностью окисляется кремний, почти полностью марганец и большая часть углерода.

Кислым мартеновским процессом называют процесс выплавки стали в мартеновской печи, подина которой изготовлена из кислых огнеупорных материалов (~95 % SiO₂). В первых мартеновских печах подина была кислой, ее изготавливали из кварцевого песка. Мартеновский процесс существовал как кислый процесс вплоть до 1878 г., когда успехи применения основной футеровки в томасовском конвертере определили дальнейшее развитие мартеновского производства и начал развиваться основной процесс.

Требования к сырым материалам и топливу. Для перевода фосфора и серы из металла в шлак необходимо, чтобы в печи был основной шлак, поэтому в кислой печи с кислым шлаком ни серу, ни фосфор удалить из металла невозможно. В связи с этим к шихте и топливу предъявляют особые требования: топливо не должно содержать серы, а чугун должен содержать не более 0,025 % фосфора и серы. Вследствие высоких требований к чистоте шихты привозной стальной лом и скрап практически не используют, а в качестве основной железосодержащей составляющей шихты обычно используют заготовку, специально выплавляемую в основных мартеновских печах. Выплавленный при этом металл называют шихтовой заготовкой или полупродуктом (если металл заливают в жидком виде). Процесс, при котором жидкий полупродукт выпускают из основной печи в ковш и затем через отверстие в днище ковша при помощи специального желоба переливают в кислую печь, называют дуплекс-процессом.

Под кислой печи. Под печи наваривают чистым высококремнистым песком, молотым кварцитом или кварцитом с примесью конечного кислого шлака. Под кислой печи принимает активное участие в протекающих в ванне процессах, и высокое качество кислой стали определяется реакциями материала кислого пода с металлической ванной, поэтому состоянию пода уделяют особое внимание. Общая продолжительность заправки кислой печи значительно больше, чем основной, и занимает в зависимости от состояния пода 1,5 - 2,5 часа.

Ход плавки при кислом процессе. Так же, как в основном мартеновском скрап-процессе, соотношение между загружаемыми в печь чугуном и скрапом зависит от заданного содержания углерода в металле, при котором обеспечивалось бы проведение периода кипения. В отличие от основного мартеновского процесса, при котором в печь заваливают значительное количество известняка или извести, а при скрап-рудном - также железную руду, в кислом процессе источников для образования шлака меньше. Металл может оказаться покрытым недостаточным слоем шлака, в результате он интенсивно окисляется и насыщается газами. Для предотвращения этого на подину до завалки шихты загружают конечный кислый шлак (от предыдущих плавок), шамотный бой и кварцевый песок.

При работе дуплекс-процессом для ускорения начала кипения ванны в печь вводят некоторое количество железной руды. В шлак переходит некоторое количество футеровки пода. Образующиеся во время плавления основные оксиды железа и марганца вступают во взаимодействие с кремнеземом, образовавшимся в результате окисления кремния шихты. В результате получаются сравнительно легкоплавкие силикаты железа и марганца.

В кислой печи непрерывно идут два процесса:

а) окисление кремния кислородом оксидов железа шлака, в результате чего содержание кремния в металле уменьшается;

б) восстановление кремния из шлака и пода, в результате чего содержание кремния в металле повышается. Содержание кремния в ванне определяется соотношением скоростей этих процессов. Скорость восстановления кремния из пода примерно постоянна, скорость его окисления в большей степени зависит от состава шлака и его жидкотекучести. Интенсифицировать процессы окисления примесей в кислой печи можно введением железной или марганцевой руд, извести или мелкораздробленного известняка, а также продувкой ванны воздухом или кислородом.

Если после расплавления в печь не вводят никаких добавок, то по мере повышения температуры металла шлак постепенно насыщается кремнеземом, становится все более вязким, скорость перехода кислорода из атмосферы печи через шлак в металл уменьшается. В результате через некоторое время после расплавления скорость восстановления кремния оказывается выше скорости его окисления и концентрация кремния в металле растет. Такой метод ведения плавки называют пассивным, а процесс - кремневосстановительным. Если походу плавки вводят руду, известь или известняк, в результате чего повышается жидкоподвижность шлака, растет его окислительная способность и металл интенсивно кипит, то содержание кремния выше определенных пределов не возрастает. Такой метод ведения плавки называют активным, а процесс - с ограничением восстановления кремния. При активном процессе после расплавления и при достаточно высокой температуре металла в печь присаживают небольшими порциями железную руду. Начинается интенсивное кипение. За 30 - 40 минут до раскисления подачу в печь добавок прекращают, однако к этому моменту уже сформировался шлак такого состава, который способствует продолжению кипения металла.

Сортамент сталей электросталеплавильного цеха многочислен и насчитывает более 40. Более подробно все расписано в приложении, где показано сколько сортаментов и в каком количестве было изготовлено в течении одного месяца.

Основные технико-экономические показатели электросталеплавильного цеха:

- годовой выпуск стали достигает почти до 2000 тыс.т;

- непрерывная разливка стали - до 2000 тыс. т в год (доля непрерывнолитой заготовки в общем производстве стали на комбинате составляет 48,5%);

- производительность печи - 120т/в час;

- длительность плавки - 58минут;

- производительность цеха: фактическая - 1800-1900млн. т в год;

- удельный расход электроэнергии в месяц - 9000кВт ч/т;

- удельный выход шлака - 20 кг/100кг стали;

- состав шлаков в % на 100кг стали:

CaO = 50%, SiO2 = 16%, MnO = 0,6%, MgO = 3,5%, P2O5 = 2,5%, Al2O3= 2,2%/$

- Себестоимость марки стали 09Г2С по ТУ 14-104-80-89 составляет в среднем 14202млн.р/ в месяц.

Экономические показатели сталеплавильного цеха за месяц можно посмотреть в приложении.

электросталеплавильный цех листопрокатный металл

2. ЛПЦ - 1

Листопрокатный цех №1 ОХМК является единственным среди подобных цехов страны, где доля низколегированных марок стали составляет 95% от общего производства проката, а доля термообработанного листа - около 85%. Назначение листопрокатного цеха - прокат слябов в листы толщиной 8-50 мм, шириной 1500-2500 мм. и длинной 5000-18000 мм. из углеродистых и низколегированных сталей. В состав цеха входят:

пролёт нагревательных печей;

пролет толстолистового стана 2800;

отделение термической обработки металла;

листоотделка.

Нагрев слябов производится в четырёх методических печах, первая печь на реконструкции. Стан 2800 имеет в своём составе вертикально-реверсную клеть 1000, горизонтально - реверсивную клеть "ДУО" 2800 (черновая), реверсивная клеть "Кварто" 2800 (чистовая). Поток стана располагает листоправильными машинами, стеллажами, холодильниками, листоукладчиками, гильотинными и дисковыми ножницами для поперечной и продольной резки листов, установками ультразвукового контроля качества листов. В термоотделении установлены четыре печи с роликовыми подами для нагрева листов под закалку, нормализацию и отпуск, и восемь печей для отжига и замедленного охлаждения.

Вертикальная клеть предназначена для взрыхления окалины и калибровки ширины сляба.

Горизонтальная клеть "ДУО" предназначена для разбивки ширины листа и подготовки раската к чистовой прокатке. Перед клетью "ДУО" установлены рабочие конусные рольганги для кантовки сляба на 90° и манипуляторы для центрирования слябов по оси прокатки и замера ширины проката. данный момент установлена новая чистовая клеть "Кварто" (немецкой фирмы SMS-DЕМАG) предназначенная для прокатки листов на заданные размеры. В отличии от старой клети - новая более мощная, оснащенная современной гидравликой, автоматикой, датчиками и другим современным оборудованием, что позволяет производить прокатку кратного металла и марок стали высокой прочности (К60 и выше).



Рисунок 6 - Прокатный стан

На потоке установлены две листоправилъные машины: машина горячей правки и 7-ми роликовая ЛПМ 50-2800 для правки горячих листов, стеллажи - холодильники с рычажными контователями, листоукладчики, дисковые и гильотинные ножницы для поперечной и продольной резки листа.

В потоке термоотделения установлены две листоправильные машины и закалочные прессы, 5 гильотинных ножниц, устройство для отбора проб, клеймовочная и маркировочная машина. Маркированные листы поступают на листоукладчик, который укладывает их в карманы. Из карманов листы магнитным краном передаются на склад готовой продукции.

В процессе прокатки листов большое внимание уделяется своевременному удалению с поверхности проката печной и воздушной окалины. Иначе окалина вдавливается в верхние слои листа, что резко ухудшает его качество. Удаление окалины осуществляется гидросбивом.

Черновой клеть оснащена 2-мя гидросбивами, сопла которых направлены под определённым углом (75-80°) к поверхности листа. При прокатке вода под давлением 30 МПа периодически подаётся на поверхность листа, что обеспечивает хорошее удаление окалины.

В процессе прокатки листы подвергают правки на роликовых машинах. Перед сдачей на склад листы подвергают тщательной отделке.

К основным видам отделки относятся:

осмотр и зачистка верхней и нижней поверхностей листов;

разметка и разрезка;

клеймение и маркировка;

взвешивание;

сортировка.

Со склада готовой продукции листы отгружают потребителю.

Рисунок 7- Толстолистовой прокатный стан "2800'

Основные технико-экономические показатели прокатного производства:

- производство годного проката в месяц - 64т

- объем производства толстолистового проката на стане «2800» - 419 тыс. т в год (+53% к 2010 г.);

- снижение «сквозного» расходного коэффициента стали на готовый прокат на 135 кг/т. (отчет 2008 г. -1336 кг/т, 20010 г. - 1201 кг/т);

- снижение отсортировки листового проката с 4,97% до 3,48%;

- увеличение доли высокодоходных «сложных» марок стали с 20% в 2008 г. до 59% в 2010 г.

- удельный расход электроэнергии - в среднем в месяц 7000 кВт ч/т;

- удельный расход топлива в месяц - 10500-11000 т;

- себестоймость металлопроката различных марок:

Сталь толстолистовая. (Лист). ст.н/лег. 10-12ХСНД выпуск 2535т - 25390 т.р.

Сталь толстолистовая. (Лист). ст.н/лег. 15 ХСНД выпуск 520т - 22653т.р

Сталь толстолистовая. (Лист). ст.н/лег 15 ХСНДА выпуск 4795т - 21463т.р

Сталь толстолистовая. (Лист). ст.н/лег 10 ХСНДА выпуск 2540т - 22775т.р

Штрипсы листовые (штрипс). ст.н/лег 17Г1С-У ТС-299 выпуск 10500т - 18340т.р

Все экономические данные можно посмотреть в приложении.

География поставок продукции, заказчики

Потребителями продукции «Уральской Стали» являются предприятия России (крупнейшие трубные заводы - Синарский ТЗ, ЗАО «Группа ЧТПЗ», Выксунский МЗ; нефтехимические заводы в Рузаевке и Салавате; мостостроительные заводы в Воронеже, Кургане, Улан-Удэ, Омске; крупные автомобилестроительные заводы ПО «ГАЗ», «КАМАЗ», «БЕЛАЗ», «УРАЛАЗ»), Германии, Великобритании, Италии, Испании, Бельгии, Норвегии, Дании, Турции, Ирана, Китая, Кореи, Вьетнама, Тайвани и Тайланда. Продукция отгружается в страны ближнего зарубежья: Казахстан (Актобе, Алматы, Темиртау), Азербайджан (Баку), Беларусь (Минск, Витебск), Украина (Днепропетровск, Керчь), Эстония (Таллин), Узбекистан (Ташкент, Сумгаит), Кыргызстан (Бишкек).



Список литературы

1 Кудрин, В.А. Теория и технология производства стали / Учебник для вузов/ В.А. Кудрин.- М.: «Мир», ООО «Издательство АСТ», 2003.

2 Полтавцев, В.В. Доменное производство / В.В. Полтавцев.- М.: Металлургия. 1972.

3 Явойский, В.И. Металлургия стали / В.И. Явойский, Ю.В. Кряковский, В.П. Григорьев и др.- М.: Металлургия. Б1983.

4 Бигеев, А.М. Металлургия стали / А.М. Бигеев. - М.: Металлургия,1988.

5 Якушев, А.М. Основы проектирования и оборудования сталеплавильных и доменных цехов./ А.М. Якушев.- М.: Металлургия.1992.

6 Кудрин, В.А. Внепечная обработка чугуна и стали/ В.А. Кудрин.- М.:Металлургия.1992.

Размещено на Allbest.ru