Организация технологического процесса кислородно-конвертерного цеха предприятия ПАО «Алчевский металлургический комбинат»

Отчет по производственной практике

Организация технологического процесса кислородно-конвертерного цеха предприятия ПАО «Алчевский металлургический комбинат»

1. Содержание практики

2. История ПАО АМК

3. Описание технологического процесса кислородно-конвертерного цеха

4. Обзор системы кислород конвертер цех металлургический комбинат

1. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИКИ

Содержание практики должно обеспечивать безусловное выполнение целей и задач, установленных программой.

Технологическая практика включает в себя следующие основные вопросы:

а) изучение правил и мероприятий по охране труда и безопасности жизнедеятельности, а также противопожарной технике;

б) ознакомление с организацией гражданской обороны на предприятии;

в) ознакомление со структурными подразделениями предприятия, а также конкретного цеха и места практики;

г) изучение применяемых устройств и приборов, их характеристик, принципов работы;

д) ознакомление с правилами эксплуатации, ремонта и обслуживания электронных устройств;

е) изучение элементной базы электронных устройств (резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели и высокочастотные катушки индуктивности, полупроводниковые электронные приборы, устройства коммутации и др.);

ж) выполнение индивидуального задания;

з) ознакомление с технологической линией цеха, основными видами выпускаемых приборов либо агрегатов, их техническими характеристиками;

и) ознакомление с конструкцией основного технологического оборудования цеха, принципа его действия, а также выполняемыми технологическими операциями;

к) изучение основных операций электромонтажных работ, применяемых инструментов и приспособлений (крепление и монтаж навесных деталей и разъемов, обработка и закрепление жил и экрана монтажных проводов, вязка жгутов, пайка, печатный монтаж);

л) изучение методов контроля технологических операций и конечной готовой продукции;

м) ознакомление с опытом применения для технологических операций роботов и манипуляторов, станков с числовым программным управлением, контролирующих и управляющих вычислительных машин;

н) ознакомление со списком цеховых тем, предлагаемых для разработки рационализаторами и изобретателями.

2. История ПАО «АМК»

ПАО «Алчевский металлургический комбинат» — одно из старейших предприятий юго-востока Украины. Алчевский металлургический комбинат поставляет свою продукцию на внешний рынок более чем в 60 стран мира. Особым спросом на внешнем рынке пользуются алчевский толстолистовой прокат и чугун. Алчевская сталь широко используется в судостроении, атомном и химическом машиностроении, для производства газопроводов, локомотивов, тракторов, крепей горных выработок и т. д. Продукция Алчевского комбината постоянно экспортируется на международных ярмарках и выставках в Германии, Китае, Англии и других странах.

ПАО «Алчевский металлургический комбинат" — предприятие с полным технологическим циклом; четвертый по величине производитель стали в Украине, входит в состав корпорации «Индустриальный союз Донбасса».

Основан в 1895 г. как металлургический завод Донецко-Юрьевского металлургического общества (ДЮМО) украинским промышленником и банкиром, купцом первой гильдии Алексеем Кирилловичем Алчевским, совместно с Балтазаром Балтазаровичем Герберцом, горным инженером и предпринимателем, возле железнодорожной станции Юрьевка Екатерининской железной дороги (ныне станция Коммунарск).

Завод ДЮМО являлся на тот момент единственным на Украине металлургическим предприятием, построенным на отечественные капиталы. Первыми строителями завода были крестьяне из близлежащих сел и хуторов. Затем прибыли специалисты из Германии, приступившие к монтажу оборудования. Руководил проектированием и строительством Аполлон Фёдорович Мевиус, который впоследствии, несмотря на возраст (75 лет), стал первым директором завода.

26 мая 1896 г. была задута первая доменная печь. Эту дату и принято считать днем рождения комбината.

В этом же году вступили в строй вторая доменная и первая мартеновская печи. В 1898 г. были введены в эксплуатацию еще одна доменная и одна мартеновская печи, сортовые прокатные станы «300», «500», «800».

До Великой Октябрьской революции Алчевский завод был крупным по тем временам предприятием с 6 домнами объемом от 250 до 380 мі, 7 мартеновскими печами с садкой до 40 т, прокатным цехом.

Характерно, что в 1898 г. на заводе были установлены прокатные станы, работающие прежде в Бельгии, которая не была заинтересована в том, чтобы у нас внедрялись новые агрегаты, и сбывала сюда устаревшее оборудование.

На всех агрегатах старого Алчевского завода преобладал тяжелый ручной труд. Например, на нагревательных печах стана «800» трехтонные слитки раскантовывались и выталкивались рабочими с помощью обыкновенных ломов.

В 1913 г. заводом был достигнут самый высокий в тех условиях уровень производства: выплавлено 217 тысяч тонн чугуна и 251 тысяча тонн стали, произведено 210 тысяч тонн сортового и мелкого проката.

За годы Первой мировой и Гражданской войн выпуск металла на заводе сильно сократился. В 1923 — 1925 гг. завод находился на консервации. Лишь в феврале 1925 г. была восстановлена доменная печь № 2, а позже постепенно стали возвращаться в строй и остальные агрегаты.

В годы первой пятилетки началась реконструкция завода. За несколько лет были сооружены две новые механизированные доменные печи объемом по 930 мі (впоследствии объем печи № 2 был увеличен), газоочистка и другие объекты, рядом был построен коксохимический завод.

Производство металла непрерывно росло. В то же время успешно решалась проблема создания высококачественных сталей и более экономичных профилей проката. В частности было освоено и увеличивалось производство холоднотянутой калиброванной стали. К началу Великой Отечественной войны выпуск специальных и качественных марок сталей на заводе составлял уже почти 85% общего производства металла.

Война помешала дальнейшему развитию предприятия. За время оккупации нашего города фашистскими захватчиками завод был сильно разрушен. Вернувшись из эвакуации, металлурги застали здесь груды кирпича, камня, исковерканного металла.

Испытывая большой недостаток в материалах, оборудовании, кадрах, группа энтузиастов, среди которых было немало стариков и женщин, с первого дня освобождения города Советской Армией (2 сентября 1943 г.) горячо принялась за возвращение родного завода к жизни. Уже к середине 1944 года была введена в эксплуатацию мартеновская, а в ноябре — доменная печь.

В том же году удалось частично восстановить энергетическое хозяйство, смонтировать турбогенератор и турбовоздуходувку, приступить к восстановительным и ремонтным работам по подсобным цехам.

В марте 1952 г. на заводе дали сталь две первые в тогдашнем СССР мощные мартеновские печи. Через несколько месяцев вступил в строй стан «2250». На протяжении 1952;1955 гг. один за другим включались в работу мощная доменная печь и 3 новые мартеновские печи, мощный блюминг — слябинг, толстолистовой стан «2800». В 1959;1961 гг. введена в эксплуатацию аглофабрика в составе 6 агломашин.

В последующие годы вступили в строй полунепрерывный крупносортный стан «600», доменная печь № 1 объемом 3000 мі, двухванный сталеплавильный агрегат, цех стальной дроби, цех двухслойной стали, шаропрокатный стан, прямоточный сталеплавильный агрегат и ряд вспомогательных цехов.

В 1994 г. предприятие было корпоратизировано и преобразовано в ОАО «Алчевский металлургический комбинат».

До начала 2000;х годов предприятие переживало довольно тяжелое время, с 1997 года проходя процедуру банкротства. В 2002 году владельцем основного пакета акций ОАО «АМК» стала Корпорация «Индустриальный Союз Донбасса». ИСД в настоящее время реализует масштабную программу модернизации предприятия, в рамках которой построены и пущены в эксплуатацию 2 машины непрерывного литья заготовок, установки «печь-ковш», конвертерный цех, идёт реконструкция доменных печей.

В настоящее время публичное акционерное общество «Алчевский металлургический комбинат» — одно из крупнейших предприятий Украины, которое продолжает обновляться и в своем составе имеет 7 основных цехов: агломерационный, доменный, мартеновский, обжимной, толстолистовой № 1, толстолистовой № 2, сортопрокатный.

Продукция предприятия: чугун передельный, чугун литейный, дробь стальная литая улучшенная, дробь стальная колотая улучшенная, заготовка квадратная, прокат толстолистовой, заготовка трубная, прокат круглый, двутавры стальные, уголок равнополочный, швеллеры стальные с параллельными полками, рельсы железнодорожные узкой колеи, профиль СВП для крепи горных выработок, шпалы металлические для железнодорожных путей, шары стальные мелющие для шаровых мельниц, шлак гранулированный и дробленый для дорожного строительства.

3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОГО ЦЕХА

1 Сортамент выплавляемой стали

1.1 Сортамент предусматривает выплавку следующих групп марок стали:

1.1.1 Углеродистые спокойные и полуспокойные, общего назначения.

1.1.2 Конструкционные спокойные и полуспокойные.

1.1.3 Высококачественные.

1.1.4 Низколегированные.

1.1.5 Легированные.

1.1.6 Судостроительные стали.

1.2 Наиболее ответственные марки стали выплавляются по отдельным технологическим заданиям.

1.3 Химический состав стали должен соответствовать внутрикомбинатовскому справочнику марок сталей, государственным стандартам, техническим улоиям или условиям контракта. В случае выплавки стали с суженными пределами содержания элементов в химическом составе указывается производственным отделом при суточном планировании производства. На конвертере, вышедшем из холодного ремонта, выплавка легированной, низколегированной и углеродистой качественной стали разрешается не раньше, чем со второй плавки.

2. Шихтовые материалы

Шихтовые материалы, используемые для выплавки стали в конвертере, должны соответствовать по качеству действующим стандартам и техническим условиям.

2.1 Чугун

2.1.1 Жидкий чугун подается из доменного цеха в передвижных миксерных ковшах типа «торпеда» емкостью 350 т с минимальным количеством доменного шлака. Передвижные миксеры, поступающие под налив чугуна, должны быть исправны и очищены от настылей металла и шлака.

Не допускается наличие в миксеровозах «крыш» и плавающих на поверхности чугуна «коржей» шлака. Толщина шлакового покрытия должна быть не более 50 мм.

2.1.2 Химический состав чугуна должен соответствовать требованиям стандарта предприятия СТП 229-, согласно которому содержание кремния 0,6−0,9%, марганца 0,25−0,7%, серы не более 0,030%, фосфора не более 0,07%, углерода — 4,2- 4,5%. Содержание углерода в чугуне определяется один раз в смену. Примерное содержание углерода в чугуне 4,2−4,5%. Допускается переработка некондиционного чугуна с разрешения начальника цеха или его заместителя без ущерба для качества выплавляемой стали.

2.1.3 Ковш для заливки чугуна в конвертер находится на передаточной тележке, оборудованной тензодатчиками для взвешивания чугуна, которая устанавливается под миксеровозом в колодце для перелива. Для заливки чугуна используются чистые ковши с исправной футеровкой.

2.1.4 Чугун наливается в заливочный ковш по заказу мастера производства в строго указанном количестве, исходя из заданной шихтовки плавки. С целью последующей (возможной) десульфурации чугуна необходимо наличие свободного борта не менее 500−700 мм. После налива чугуна в ковш из заливочного ковша отбирается проба чугуна для определения содержания Бі и Б.

2.1.5 После прибытия заливочного ковша в загрузочный пролет, ковш краном устанавливается на кантовальный стенд отделения десульфурации чугуна. Для скачивания миксерного шлака ковш с чугуном наклоняется в сторону машины скачивания шлака так, чтобы металл находился на 50−70 мм ниже носка ковша и машиной скребкового типа скачивается шлак в количестве не менее 80%. Запрещается скачивание шлака с погружением скребка в чугун на глубину более 50 мм.

Для ускорения процесса скачивания шлака чугун в ковше продувают азотом через пористые пробки в днище заливочного ковша. Пористые пробки расположены с диаметрально противоположной стороны от сливного носка.

2.1.6 После скачивания шлака, ковш возвращается в вертикальное положение. Передвижная крышка камеры десульфурации перемещается в положение закрытия. Специальной фурмой производится замер температуры чугуна и отбор пробы на содержание Мп, Бі, Б, Р.

2.1.7 При необходимости производится десульфурация чугуна.

Содержание серы в чугуне на производство заданной марки стали определяет мастер производства в зависимости от содержания серы в готовой стали и наличия металлолома. Рекомендуемое содержание серы в чугуне, %:

Содержание серы, не более, %

в чугуне в готовой стали

0,020 0,020

0,015 0,015

0,010 0,010

0,005 0,005

2.1.8 После десульфурации чугуна производится повторное скачивание шлака. Заливка чугуна без скачивания шлака запрещается. В аварийных ситуациях допускается заливка чугуна без скачивания шлака по команде начальника смены.

2.1.9 После замера температуры и отбора пробы чугуна открывается крышка камеры и ковш поднимается заливочным краном для заливки чугуна в конвертер. Заливочные краны оборудованы тензодатчиками для определения фактического веса залитого чугуна.

2.1.10 Температура чугуна перед заливкой в конвертер должна быть не ниже 1320 °C.

2.1.11 Результаты химического анализа проб, автоматического взвешивания и измерения температуры чугуна передаются машинисту дистрибутора, контролеру ОТК. миксеровому и в АСУ ТП конвертерной плавки, заносятся в паспорт плавки.

При отказе технических средств АСУ передачу результатов химического анализа производит сменный инженер экспресс-лаборатории, температуры и веса чугуна — миксеровой по телефону.

2.2 Стальной лом

2.2.1 Стальной лом должен соответствовать требованиям ДСТУ 4121−2002.

2.2.2 Складирование лома в скрапном отделении производится отдельно по видам:

— стальной лом оборотный низкосернистый (обрезь проката из низкосернистых марок сталей);

— стальной лом оборотный обычного качества (обрезь слябов, листов, блюмов, сортового проката и др.);

— пакеты, брикеты;

— чушковый чугун, чугунный лом;

— стружка пакетированная;

— легированный лом и отходы.

2.2.3 Лом в конвертерный цех доставляется в совках емкостью 100 м³, загружаемых в отделении перегрузки металлолома, на самоходной тележке, оборудованной тензодатчиками для взвешивания металлолома.

При погрузке совков необходимо выдерживать следующие соотношения между видами лома: легковесный — 40−60%, пакеты — 30%, тяжеловесный — 10−30% от веса лома в совке. Погрузку совка производится в следующей последовательности: пакеты грузятся на носок совка, легковесный лом — на середину совка, тяжеловесный лом — задняя часть совка.

2.2.4 Габариты кускового металлолома должны составлять: длина — не более 1000 мм, толщина — не более 300 мм, ширина — не более 500 мм.

Размеры пакетов не должны превышать 2000×1050×750 мм.

2.2.5 Использование в конвертере негабаритного металлолома и непакетированной стружки (россыпью) не допускается.

2.2.6 Не допускается наличие в ломе цветных металлов (цинка, свинца, сурьмы, меди, олова и др.), горюче-смазочных материалов, мусора, снега, льда, закрытых сосудов и емкостей, взрывчатых веществ и т. д.

2.2.7 Завалка производится одним совком. Каждый совок должен иметь отвесную с указанием веса лома по видам, общего веса лома в совке, фамилии ответственных лиц за его погрузку и взрывобезопасность и их подписи.

Результаты взвешивания совков с ломом и суммарный его расход на плавку передаются машинисту дистрибутора, контролеру ОТК и АСУ ТП конвертерной плавки и заносятся в паспорт плавки, в плавильный журнал и в специальный журнал скрапного отделения.

2.2.8 При неполной завалке совка в конвертер, оставшийся лом должен быть взвешен с отметкой в журналах веса остатка и возможной его причины.

2.2.9 Для первой плавки после холодного ремонта конвертера в совки грузить только обрезь листовых и сортовых станов.

2.2.10 Легированный лом используется на плавку только по команде мастера производства в установленном им количестве.

2.2.11 Использование легированного лома при выплавке углеродистых сталей запрещается. В случае применения в шихте легированного лома химический состав и масса его должны быть точно известны и указаны в сопроводительных документах.

2.2.12 Допускается наличие в шихте при выплавке сталей неответственного назначения скрапа и лома, извлекаемого при шлакопереработке в количестве не более 10% от массы лома на плавку. Максимальный линейный размер не должен превышать 1000 мм.

Стружку пакетированную используют не более 5 т на плавку.

2.2.13 При дефиците металлического лома допускается частичная замена его в металлошихте твердым чугуном.

2.3 Охлаждающие материалы

2.3.1 В качестве охладителей могут быть использованы известняк марки С-1 по ТУ У 14.1−191 827−001−2003, необожженный доломит, железная руда, металлолом.

2.3.2 Фракционный состав охладителей (кроме металлолома) должен составлять 10−80 мм. Массовая доля фракций менее 10 мм и более 80 мм не должна превышать 10% каждой.

Массовая доля оксида кремния в железорудных материалах — не более 8%. Охладители должны быть воздушносухими. Содержание влаги в охладителях должно быть не более 5%.

2.4 Шлакообразующие материалы

2.4.1 В качестве основного шлакообразующего материала применяется известь марки ИС-1, ИСД-1 первого сорта по ТУ У 26.5−193 714−042−2001.

Химический состав извести должен соответствовать требованиям таблицы № 1

Таблица № 1 — Химический состав извести

Реакционная способность — не более 2 мин По фракционному составу известь должна быть в пределах 10−40 мм. Количество фракции менее 10 мм должно быть не более 8%, более 40 мм — не более 10%.

Известь поступает в конвертерный цех свежеобожженной не позднее 8 часов после обжига. Длительность хранения извести в расходных бункерах конвертерного цеха должна быть не более 24 часов. Применение извести «пушонки» не допускается.

2.4.2 Для ускорения процесса шлакообразования применяется воздушносухой плавиковый шпат марок ФК-75. ФК-85 по ГОСТ 29 220–91 в кусках размером не более 50 мм с массовой долей фторида кальция не менее 75% и влаги не более 5%.

2.5 Газообразные энергоносители

2.5.1 Кислород

Чистота технического кислорода I сорта для продувки должна быть не менее 99,7% (ГОСТ 5583−78). Массовая концентрация водяных паров при 20 °C и 101, ЗкПа (760 мм рт.ст.) не более 0,05 г/м³. Давление кислорода в магистрали должно быть 1,8−2,0 МПа (18−20 кг/см²). Содержание азота в кислороде должно быть не более 0,1%. Ежесуточно производится контроль содержания азота в кислороде.

2.5.2 Азот

Азот должен соответствовать требованиям к азоту повышенной чистоты 1 сорта по ГОСТ 9293–74. Чистота азота для продувки металла должна быть не менее 99,99%. Объемная доля кислорода не более 0,001%. Объемная доля водяного пара в газообразном азоте не более 0,0015%. Давление азота в магистрали должно быть 2,0МПа (20 кг/см²).

2.5.3 Аргон

Аргон должен соответствовать требованиям к аргону I сорта по ГОСТ 10 157- 79. Объемная доля аргона не менее 99,987%, кислорода не более 0,002%, азота не более 0,01%, водяных паров не более 0,001%. Давление аргона в магистрали должно быть 2,0 МПа (20 кг/см²).

3 Характеристика оборудования

3.1Кислородный конвертер с основной футеровкой из периклазоуглеродисто-го кирпича имеет следующие характеристики:

садка, т 330

емкость по жидкой стали, т 300

рабочий объем, м3 289

удельный объем по жидкой стали, м3/т 0,96

глубина ванны, м 1,91

площадь ванны, м2 30,85

днище конвертера съемное диаметр горловины, м 4,2

масса всей футеровки, т ~ 800

скорость поворота, об/мин 0,1 -1,0

3.2 Система для подачи кислорода:

расход кислорода max, mVmhii 1200

давление кислорода, МПа (кг/см2) 1,8−2,0 (18−20)

диаметр фурмы, мм 406,4

скорость передвижения, платформы м/мин: 5

фурмы 20

рабочий ход фурмы, 21,7

3.3 Система автоматического отбора проб — фурма-зонд:

диаметр фурмы-зонда, мм 220/140

длина зонда, м 2,0

диаметр зонда, мм 80

глубина погружения зонда, мм ~ 600

межцентровое расстояние фурма-зонд ;

кислородная фурма, м 1,0

скорость передвижения, м 120

рабочий ход фурмы-зонда 2,38

3.4 Конвертер оборудован системами очистки конвертерных газов без дожигания окиси углерода в полости конвертера и перемешивания вдуванием инертного газа через днище конвертера.

4 Шихтовка плавки и загрузка конвертера

4.1 Шихтовка плавки ведется мастером производства из расчета окончания продувки при заданных мастером производства содержании углерода, температуре Металла и основности конечного шлака.

При расчете соотношения между массами чугуна и лома на каждую плавку необходимо учитывать остаток металла и шлака предыдущей плавки и межплавочный простой конвертера.

4.2 Рекомендуемая суммарная масса чугуна и металлического лома на плавку составляет 330 т.

Фактические значения ранее рассчитанных параметров вводятся в компьютер для адаптации программы после окончания каждой плавки.

Если расчетный массовый расход чугуна и металлолома не обеспечивают (на одной или двух плавках) заданные значения массовой доли углерода, температуры металла и содержания ИеО в шлаке после продувки, производится корректировка шихтовка плавки.

4.3 При заведомо горячей шихтовке плавки из-за недостатка лома в качестве дополнительного охладителя применяются железорудные окатыши или известняк (необожженный доломит). При этом учитывается, что охлаждающий эквивалент 1 т этих материалов равноценен 3,6 т и 2,6 т металлолома соответственно.

4.4 Количество шлакообразующих материалов рассчитывается с помощью АСУ ТП конвертерной плавки с учетом расхода и химического состава чугуна, качества лома, расхода охладителей и флюсов, содержащих CaO, MgO, Si ()_: для полу чения основности конечного шлака CaO + MgO/ SiO₂ в пределах 2,8−3.5.''

4.5 Расход флюсов, содержащих MgO, рекомендуется выбирать таким образом, чтобы обеспечить в конечном шлаке 5−9% MgO.

4.6 Чугун и лом на плавку должны быть поданы к конвертеру к окончанию слива металла предыдущей плавки.

4.7 Металлолом загружается в конвертер до заливки чугуна, за исключением первой плавки после замены футеровки. При необходимости, равномерное распределение лома по днищу осуществляется поворотом конвертера в противоположную от загрузки сторону.

4.8 При оголении футеровки днища (просматриваются швы кладки рабочего слоя) рекомендуется присадка в конвертер до завалки лома 5-Ют извести и (или) доломита с соответствующим уменьшением их присадки перед заливкой чугуна.

4.9 Заливка чугуна в конвертер производится по разрешению мастера производства.

4.10 Перед заливкой чугуна должны быть подготовлены: шлаковая чаша, сталеразливочный ковш и машина непрерывной разливки.

4.11 Запрещается слив чугуна при попадании воды в конвертер (течь кессона, фурмы и т. д.). При наличии в конвертере остатков жидкого шлака также запрещается слив чугуна без принятия специальных мер для приведения шлака в неактивное состояние: загущается в конвертере присадкой извести или доломита, затем конвертер несколько раз покачивается для перемешивания шлака и извести.

5 Шлаковый режим

5.1 В зависимости от состояния днища и качества шихтовых материалов первая порция извести (25−60% от общего расхода) присаживается на днище до начала продувки (см. п. 5.8) или на лом до заливки чугуна.

Вторая и третья порции извести (70−80%) присаживаются с интервалом в 2−3 минуты с таким расчетом, чтобы присадка извести была закончена до восьмой минуты продувки, причем вторая порция извести присаживается после устойчивого загорания плавки.

Оставшаяся часть извести (20−30% от общего расхода) присаживается не позднее 3-х минут до окончания плавки.

При использовании легковесного лома и в начале кампании конвертера по футеровке (первые 100 плавок) допускается задержка присадки второй и третьей порции извести на 2−3 минуты.

5.2 Плавиковый шпат присаживается при необходимости со второй порцией извести или в период свертывания шлака, или за 2−3 минуты до окончания продувки.

6 Режим ведения плавки

6.1 Продунка металла производится через верхнюю многосопловую фурму кислородом и инертным газом (аргоном или азотом) через днище конвертера.

6.2 Продувка металла кислородом производится:

— с частичным дожиганием отходящих газов в охладителе конвертерных газов с расходом кислорода 1000−1100 м'/мин;

— с полным дожиганием отходящих газов в охладителе конвертерных газов с расходом кислорода 600−700 м'/мин.

6.3 Продувка металла через днище инертным газом производится с интенсивностью 6,0−24,0 м³/мин. Вид газа определяется требованиями к качеству стали.

6.4 Продувка с полным дожиганием отходящих газов.

6.4.1 Продувка производится в следующих случаях:

— при неисправных газоанализаторах;

— при неисправности системы автоматического регулирования давления под «юбкой» и неисправности механизма опускания «юбки» ;

3.1.1 при продувке первой плавки после смены футеровки;

— при нарушении плотности газоотводящего тракта;

— при отсутствии уплотнения вала дымососа азотом;

— при неисправности дожигающего устройства;

— при падении давления пара или азота на гашение факела;

— при появлении сигнала «Газ — взрывоопасен!» ;

— при выходе из строя вентиляции в помещении дымососной;

— при проведении последних 5−10 плавок перед перефутеровкой конвертера;

— при необходимости «смыть» настыль на газоходе конвертера;

— при неисправности установки дегазации воды оборотного цикла.

6.4.2 Продувка с полным дожиганием отходящих газов производится при верхнем положении «юбки» .

6.4.3 Режим продувки должен соответствовать таблице № 2.

Таблица № 2 — Режим продувки с полным дожиганием отходящих газов.

6.5 Продувка с частичным дожиганием отходящих газов в охладителе конвертерных газов является основным режимом работы конвертера и производится при опущенной «юбке» .

6.5.1 Машинист дистрибутора начинает продувку по команде мастера конвертера после того, как персонал, обслуживающий газоотводящий тракт, доложит о готовности оборудования.

Продувка плавки с постоянно открытыми затворами промбункеров и течек сыпучих материалов запрещается.

6.5.2 Перед началом продувки необходимо проверить, чтобы производительность дымососа была не ниже 290 тыс. м7ч.

6.5.3 Начало продувки производится при верхнем положении «юбки». Опускание «юбки» осуществляется только после устойчивого «зажигания'' плавки, но не позднее, чем через 1 мин после начала продувки. Устойчивое «зажигание» плавки определяется визуально с обязательным контролем содержания СО в газе (объемная доля СО в газе должна быть не менее 15%).

Система регулирования давления под «юбкой» автоматически включается при открытии и отключается при закрытии отсечного клапана.

6.5.4 Если через одну минуту после начала опускания фурмы плавка не «зажглась», необходимо прекратить продувку, поднять фурму, произвести покачивание конвертера и вновь повторить операцию по «зажиганию» плавки.

6.5.5 Продувка осуществляется со ступенчатым изменением положения фурмы над ванной.

Таблица № 3 — Режим продувки с неполным дожиганием отходящих газов.

Положение кислородной фурмы (Н) относительно уровня металла в ванне конвертера определяется на персональном компьютере (ПК) в зависимости от расхода кислорода и от количества плавок по кампании конвертера. Измерение уровня стали производится фурмой-зондом с использованием проб типа BL (уровень ванны) один раз в сутки (в дневной смене).

6.5.6 Во время продувки машинист дистрибутора обязан не допускать больших выбиваний дымовых газов из-под «юбки» и контролировать все основные технологические параметры, информация о которых выведена в главный пост управления, в т. ч.: зажигание факела дожигающего устройства, расход дыма, показания газоанализаторов.

В основное время продувки газоанализаторы должны показывать объемную долю СО от 15 до 75%, 0₂ — не более 2%, Н₂ — не более 3%.

6.5.7 Окись углерода, содержащаяся в конвертерном газе, в смеси с кислородом образует взрывоопасную смесь. Предел взрываемости составляет: окиси углерода — от 12,6 до 75% по объему при объемной доле кислорода более 5,6%.

Пределы детонации составляют: окись углерода от 34 до 52% по объему при объемной доле кислорода от 9,7 до 13,8%.

Наличие в конвертерном газе водорода расширяет эти пределы.

Температура воспламенения окиси углерода с воздухом составляет от 610 до 660`С.

Водород в смеси с воздухом образует «гремучую» смесь. Пределы взрываемости водорода составляют от 4 до 75% по объему.

6.5.8 При наличии признаков выбросов шлака из конвертера рекомендуется опускать фурму на 100−200 мм, ниже рекомендованного для этого периода уровня, сокращать расход кислорода на 200−300 м'/мин (до 500−600 м'/мин), присаживать известь порциями от 0,5 до 2,0 т.

После устранения угрозы выброса производится плавный переход на нормальный дутьевой режим. В случае невозможности устранения выбросов продувка прекращается, шлак скачивается.

При «жесткой» продувке с выносами металла из конвертера рекомендуется производить кратковременный подъем кислородной фурмы (30 сек — 1 мин) на высоту 0,5−1,0 м от рабочего положения. При неэффективности указанных приемов присаживать плавиковый шпат порциями массой 0,3−0,5 т.

6.5.9 Момент окончания продувки определяется по количеству израсходованного кислорода с учетом результатов предыдущих плавок или в соответствии с рекомендациями АСУ ТП конвертерной плавки и замеров параметров плавки. Замер параметров плавки (измерение температуры ванны, определение окисленности и отбор пробы металла) производится не ранее, чем за 1000 м³ или за 2−3 минуты до предполагаемого окончания продувки фурмой-зондом. Фурма-зонд служит для измерения температуры жидкой стали в конвертере, определения содержания углерода и активности кислорода в конвертере, а также производится отбор проб стали для определения химического состава в экспресс-лаборатории. Отбор проб фурмой-зондом производится в вертикальном положении конвертера, без прерывания продувки кислородом.

В зависимости от производственной необходимости используются различные типы проб: TSC (температура, проба, углерод), TSO (температура, проба, кислород), Т (температура). Интенсивность продувки ванны кислородом во время измерения параметров плавки снижают на 50%.

Глубина погружения фурмы-зонда (500 мм) определяется по показаниям сельсина с учетом результатов измерения положения продувочной фурмы относительно уровня спокойной ванны.

6.5.10 Содержание углерода в металле в конце продувки должно быть не менее 0,06%.

При выплавке стали с содержанием углерода в готовой стали не более 0,07% разрешается более глубокое обезуглероживание металла, но до значений не менее 0,03%. Содержание углерода в низкоуглеродистом металле, предназначенном для вакуумной обработки, в конце продувки должно быть не более 0,05%.

6.5.11 Продувка заканчивается следующим образом:

— при объемной доле окиси углерода в дымовых газах более 15% - подать пар на свечу, снизить расход кислорода до 600−700 м³/мин, т. е. перейти на режим с полным дожиганием газов. При снижении содержания окиси углерода до нуля поднять «юбку» и прекратить продувку.

Расход инертного газа через днище конвертера — 6 м³/мин.

При выходе из строя газоанализаторов длительность заключительного периода при интенсивности 600−700 м³/мин должна быть не менее 30−40 сек.

— при объемной доле окиси углерода в дымовых газах менее 15% продувка кислородом прекращается без снижения интенсивности дутья.

6.5.12 В случае автоматического подъема фурмы (при аварийном прекращении продувки) система автоматического регулирования обеспечивает стопорение регулирующего органа производительности дымососа и аварийную подачу пара па свечу. «Юбка» поднимается после угасания факела на свече.

6.5.13 При необходимости вынужденного прерывания продувки (для скачивания шлака и др.) необходимо застопорить регулирующий орган производительности дымососа, переведя систему регулирования давления под «юбкой» на ручное управление и дожигающего устройства — на дистанционное управление, открыть аварийную подачу пара на свечу, закрыть подачу газа на горелки запально-зажигающего устройства, снизить расход кислорода до 600−700 м³/мин, через 10−15 секунд работы в таком режиме поднять «юбку», поднять фурму и через 5 мин закрыть подачу пара.

6.5.14 При возобновлении прерванной продувки необходимо опустить фурму, установить расход кислорода 600−700 м³/мин, через 10−15 секунд работы в таком режиме увеличить расход кислорода до эксплуатационного, опустить «юбку», перевести систему регулирования давления под «юбкой» и дожигающим устройством в автоматический режим.

6.5.15 По окончании продувки производится замер температуры, определение содержания углерода и окисленности металла и отбирается проба для экспресслаборатории фурмой-зондом. На основании результатов этого замера предоставляется информация о состоянии расплава для выпуска и корректирующих мероприятий.

Отбирается проба шлака.

В пробе металла определяется содержание углерода, марганца, серы, фосфора, хрома, никеля, меди и, при необходимости, азота.

В пробе шлака определяется С. аО, БіОг, М§ 0, А1₂Оз, Р₂0₅, МпО, ИеО, Б.

6.5.16 Додувки на температуру и углерод производятся при положении фурмы конца продувки.

Додувки на фосфор, серу и шлак производятся при повышенном на 0,5−1,0 м положении фурмы от рабочего уровня.

6.5.17 Режим окончания продувки должен обеспечивать получение жидкоподвижного шлака без кусков нерастворившихся шлакообразующих материалов.

Содержание РеО в шлаке на момент выпуска не должно превышать 30%.

6.5.18 Ориентировочные значения температур металла в конвертере перед выпуском для различных групп марок стали приведены в таблице № 4.

Таблица № 4 — Ориентировочная температура металла перед выпуском из конвертера.

7.5.19 На первых двух плавках после замены футеровки конвертера и на плавках после длительных простоев конвертера (более 4 часов) температуру металла перед выпуском рекомендуется повышать на Ш С.

6.5.19 Плавки, подлежащие обработке на вакуумной установке или ТШС, рекомендуется выпускать с температурой металла на 2(7 С выше, чем указано в таблице № 4. Плавки, подлежащие обработке на установке «ковш-печь», рекомендуется выпускать с температурой металла на 2d С ниже, чем указано в таблице № 4.

6.5.21 Охлаждение перегретого металла в конвертере производится покачиванием конвертера или присадкой известняка, необожженного доломита. После присадки охладителей в конвертер перед повторным измерением температуры металла производят двух-, трехкратное покачивание конвертера.

6.5.22 Если температура металла после продувки ниже требуемой или продувка закончена при высоких содержаниях углерода, серы, фосфора, густом шлаке, то допускается додувка плавки.

На плавке должно быть не более одной додувки на температуру, фосфор, серу, шлак. Количество додувок на углерод и их продолжительность не регламентируется.

6.5.23 После додувки продолжительностью более 1 мин повторно отбираются пробы металла и шлака для экспресс-анализа, и измеряется температура металла.

Повторный отбор проб металла после додувки на температуру разрешается не производить при содержаниях в пробе первой повалки углерода менее 0,08% и марганца мёнее 0,12%.

6.5.24 Додувки непосредственно перед выпуском являются отклонением от нормальной технологии процесса и должны отмечаться контролерами ОТК в паспорте плавок (Приложение В) и машинистом дистрибутора в плавильном журнале с указанием причин.

Плавки, имеющие две и более додувки для дополнительного удаления серы и фосфора или с целью корректировки температуры металла, должны обрабатываться в ковше инертным газом, после чего допускаться по прямому назначению.

6.5.25 Слив металла из конвертера производится только после получения результатов экспресс-анализа пробы металла. Допускается сливать без ожидания результатов экспресс-анализа сталь по ГОСТ 380–2005 (ДСТУ 2651−2005) (Стікп, Стіпс, Стісп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс) и ГОСТ 1050–88 (05кп, 08кп, 08пс, 08, 1 Окп, 1 Опс, 10, 11 кп, 15кп, 15пс, 15,18кп, 20кп, 20пс, 20) с

7.5.26 При применении железорудных окатышей их присадка осуществляется в два приема:

— со второй порцией извести 0,5−2,0 т;

— с третьей порцией извести 0,5−1,0 т.

В случае «сухой» продувки или «горячего хода» плавки присаживать порциями не более 0,5 т не позднее 3-х минут до окончания продувки. Запрещается присадка окатышей до заливки чугуна и после продувки.

6.6 Режим продувки нейтральным газом через днище конвертера.

6.6.1 Продувка снизу осуществляется через пористые периклазоуглеродистые блоки. Режим продувки указан на рис. 1.

6.6.2 При футеровке рабочего слоя днища конвертера на арматурный слой вначале выставляются фурменные блоки, выкладывается околофурменная зона, а затем остальная часть днища. Кладка должна выполняться тщательно, толщина швов не должна превышать 1 мм.

6.6.3 Перед первой плавкой необходимо убедиться в наличии необходимого давления в подводящих магистралях технологических газов (азота, аргона) и отсутствия утечек газа.

6.6.4 Система вдувания инертного газа через днище конвертера работает в трех режимах:

6.6.4.1 Перемешивание вдуванием инертного газа. Режим используется в течение и после кислородной продувки. Рекомендуется следующий режим подачи нейтральных газов:

— в начале продувки (используется азот) расход газа минимальный на уровне 6,0−9,0 м³/мин;

— в середине продувки расход газа увеличивается до 24,0 м³/мин;

— в конце продувки, при продувке до содержания углерода ниже 0,12% расход аргона не уменьшается, при продувке до содержания углерода выше 0,12% - уменьшается до 6−9 м³/мин;

— при додувках, на содержание углерода ниже 0,12% расход аргона максимальный 9,0−24,0 м³/мин, на содержание углерода выше 0,12% расход аргона минимальный — 6,0−9,0 м³/мин.

При производстве сталей с особо низким содержанием углерода или азота после окончания продувки, взятия проб и замера температуры производится продувка аргоном (2−5 мин), с целью удаления углерода.

6.6.4.2 Удерживание жидкого металла. Режим применяется для очистки продувочных элементов с целью предупреждения попадания в них жидкого металла (завалка, заливка чугуна, отбор проб, выпуск стали и др.).

Расход газа для удерживания жидкого металла выдерживается в количестве м³/мин.

6.6.4.3 Охлаждение. Режим применяется для периодов остановки, разогрева и ожидания конвертера и предназначен для охлаждения продувочных элементов при поддержании минимального расхода газа до 4,0 м³/мин. Не допускается наличие жидкой стали в период охлаждения.

6.6.5 При всех режимах работы могут использоваться аргон или азот.

6.6.6 Переключение с аргона на азот и наоборот обеспечивается в соответствии с расходом используемого газа.

7 Выпуск плавки

7.1 Выпуск металла в ковш производится только при готовности МНЛЗ, с учетом выдержки и продолжительности внепечной обработки на установке аргонной продувки 30−60 мин или вакууматоре 50−80 мин.

7.2 Выпуск металла из конвертера производится через сталевыпускное отверстие диаметром 140 мм, обеспечивающее слив металла организованной струей. Продолжительность выпуска должна быть в пределах 5−12 минут.

При продолжительности выпуска плавки менее 5 минут необходимо перед проведением следующей плавки провести ремонт сталевыпускного отверстия.

7.3 Сталевыпускной ковш должен быть хорошо просушен, очищен от глины и мусора с проверенными пористыми пробками, установленными в днище ковша.

7.4 Состояние и чистота ковша проверяются контролером ОТК и мастером конвертера до начала выпуска плавки. Результат осмотра заносят в паспорт плавки.

7.5 Продувка аргоном начинается в начале выпуска и заканчивается после выпуска плавки с объемным расходом 11 м³/ч. Давление аргона в трубопроводе должно быть 2,0Мпа (20 кг/см²).

7.6 Во время выпуска плавки необходимо контролировать струю металла и наклон конвертера для предотвращения перелива конвертерного шлака через горловину в ковш и попадания струи металла на стенку ковша.

Прерывание струи металла во время выпуска не допускается.

7.7 Во время выпуска металла из конвертера производится отсечка конвертерного шлака с помощью автоматизированной системы управления для отсечки шлака. Система основана на измерении инфракрасного излучения металла и шлака. При появлении шлака система сигнализирует об этом оператору, одновременно автоматически включается шлаковый стопор. Принцип работы системы заключается в удерживании шлака путем вдувания сжатого азота через сопло в выпускное отверстие.

7.8 Рекомендуется для уменьшения насыщения стали азотом, нейтрализации шлака и образования рафинировочного шлака в ковш вводится твердая шлакообразующая смесь (ТШС) в начале выпуска (через 0,5−1,0 мин после начала выпуска) с расходом 0,7−1,0 кг/т стали.

7.9 На плавках, предназначенных для вакуумной обработки, толщина слоя рафинировочного шлака в ковше должна быть не более 80 мм, а уровень наполнения ковша металлом (уровень свободного борта) — не менее 800 мм до верхней кромки ковша.

7.10 На плавках, предназначенных для обработки на установке «ковш-печь», толщина слоя рафинировочного шлака в ковше должна быть не более 80 мм. Расстояние от верхнего среза ковша до уровня металла в ковше — свободный борт — должно быть не менее 300 мм.

7.11 После слива стали конвертер наклоняют в сторону загрузочного пролета и сливают шлак в шлаковую чашу через горловину конвертера.

8 Раскисление и легирование стали

8.1 Подготовка материалов для раскисления, легирования и корректировки химического состава стали, подаваемых по вертикальному тракту, производится машинистом дистрибутора; с рабочей площадки — сталеваром по указанию мастера.

За каждым видом материала закрепляется отдельный расходный бункер.

8.2 Запрещается применение раскислителей и легирующих добавок неизвестного химического состава, не взвешенных, смешанных между собой и другими материалами.

8.3 Химический состав раскислителей и легирующих должен быть заранее известен и удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ:

— марганец металлический — ГОСТ 6008–90;

— ферросиликомарганец — ДСТУ 3548−97;

— ферромарганец — ДСТУ 3547−97;

— ферросилиций — ДСТУ 4127−2002;

— феррохром — ГОСТ 4757–91;

— ферросиликохром — ГОСТ 11 861–91;

— никель — ГОСТ 849–70;

— ферромолибден — ГОСТ 4759–91;

— ферротитан — ГОСТ 4761–91;

— ферробор — ГОСТ 14 848–69;

— феррованадий — ГОСТ 27 130–94;

— феррониобий — ГОСТ 16 773–2003;

— алюминий первичный — ДСТУ-ГОСТ 11 069−2003;

— алюминий для раскисления, производства ферросплавов и алюминотермии — ГОСТ 295–98;

— ферроалюминий — ТУ У 32 516 225.001−2003;

— сплав алюмоферрокремниевый — ТУ У 27.3−31 427 098−001 -2004.

При производстве опытных марок стали допускается применение сплавов, не включенных в перечень.

8.4 Используемые твердые ферросплавы для присадки в ковш должны быть хорошо просушены и иметь следующий фракционный состав:

— ферромарганец, ферросиликомарганец, марганец металлический, ферросилиций, феррохром, ферросиликохром, сплавы кальция, бора, РЗМ — 5−50 мм;

— феррованадий, феррониобий, ферротитан — 5−25 мм.

8.5 Науглероживание стали производится в ковше сухими углеродсодержащими материалами с содержанием влаги не более 1%, летучих — не более 2%, содержание серы не более 1,2%, углерода не менее 80% и должны соответствовать:

— материал углеродистый фракционированный — ТУ У 26.8−23 431 197.005−2002;

— антрацит дробленный для науглероживания стали — ТУ У 10.1 -30 496 024- 001:2006.

8.6 Порядок раскисления и легирования.

8.6.1 Ферромолибден, никель (его отходы), ферроникель, оксид никеля, медь, отходы меди (медная стружка или проволока в пакетах), старые электромоторы вводятся в конвертер во время завалки.

8.6.2 Расход молибден-, медьи никельсодержащих материалов определяется из расчета ввода этих элементов на нижний предел марочного состава стали.

8.6.3 Остальные ферросплавы вводятся в ковш по ходу выпуска плавки.

8.6.4 В начале выпуска плавки в ковш вводится до 25% от общего расхода алюминия.

8.6.5 Корректировка содержания углерода в стали при выпуске плавки производится присадкой в ковш под струю металла углеродсодержащего материала. Присадка науглероживателя начинается с началом выпуска металла на струю и заканчивается до наполнения ковша на ¼ высоты.

При науглероживании металла в ковше, одновременно с началом выпуска присаживается до 25% алюминия, расходуемого на плавку.

Присадка науглероживателя на дно ковша запрещается.

8.6.6 Основная масса ферросплавов для раскисления и легирования стали вводится в ковш через бункерные весы по вертикальному тракту подачи ферросплавов.

8.6.7 При наполнении ковша металлом на ¼ его высоты вводятся все основные, предварительно накопленные в промежуточных бункерах ферросплавы, содержащие хром, марганец, кремний, фосфор и ванадий. После них вводится оставшийся алюминий, а затем микролегирующие добавки (ферротитан, ферробор, силикокальций, феррониобий и др.).

Присадка раскислителей заканчивается при наполнении ковша металлом не более, чем на 2/3 высоты. При этом, особое внимание обращается на равномерность поступления в ковш ферросплавов, не допуская их закозления и попадания в шлак. Запрещается присадка ферросплавов через шлак.

8.6.8 Расход раскисляющих и легирующих добавок (в кг) рассчитывается по формуле Р=(100*Т*(С_г-С_в))/(А*(100-У)),

где Т — масса жидкой стали, кг;

С_г и Су — массовая доля элемента в готовой стали и в металле перед выпуском плавки, %;

А — массовая доля элемента в ферросплаве, %;

У — угар элемента, %.

8.6.9 Корректирующие добавки ферромолибдена, никеля и меди допускается вводить на дно ковша. Запрещается использовать для корректировки химического состава ферроникель и электромоторы.

8.6.10 Массовую долю алюминия в ковшевой пробе для сталей, в которых она не регламентирована, рекомендуется иметь не ниже 0,020%.

При содержании углерода в металле перед выпуском менее 0,06% расход алюминия должен составлять 200−250 кг.

При додувках на температуру, фосфор или серу расход алюминия на плавку увеличивается на 65−80 кг, а при додувке на углерод — на 25−40 кг на каждую минуту додувки.

8.6.11 Раскисление низкоуглеродистой стали с последующей вакуумной обработкой производится металлическим марганцем или низкоуглеродистым ферромарганцем из расчета получения содержания марганца не выше нижнего предела для данной марки стали. Расход алюминия в ковш не должен превышать 80 кг на плавку. При наличии додувки более одной минуты расход алюминия может увеличиваться на 40 кг.

8.6.12 Рекомендуется на плавках, проведенных с перерывами продувки более 30 мин или с додувками более одной минуты в начале выпуска металла перед присадкой науглероживателя в ковш обязательно вводится не менее 250 кг алюминия.

Порядок ввода остальных раскислителей и легирующих материалов должен соответствовать п. 9.6.7 настоящей инструкции.

9 Десульфурация стали в ковше во время выпуска плавки

9.1 В случае получения на выпуске металла с содержанием серы, не удовлетворяющим требованиям для непрерывной разливки (более 0,025%) используется твердая шлакообразующая смесь (ТШС).

9.1 Обработка ТШС производится с расходом 3,0−10,0 кг/т стали.

9.2 Температура стали на выпуске, обрабатываемой ТШС, повышается на 10;

20 °C.

9.3 Расход алюминия увеличивается на 100−180 кг на плавку. Присадка алюминия производится при наполнении ковша на 1/5 — ¼ его высоты до ввода ТШС.

9.4 ТШС подается по вертикальному тракту, начиная с наполнения ковша металлом на ¼- 1/3 высоты ковша.

9.5 После присадки ТШС присаживается требуемое количество ферросплавов и алюминия.

10 Доводка стали на стенде аргопиой продувки

10.1 Обработка стали аргоном.

— По завершению выпуска плавки, тележка с ковшом перемещается к стенду аргонной продувки.

— Продувка металла аргоном (ГОСТ 10 157−79) через донные пористые пробки производится с объемным расходом 22−90 м³/ч при давлении аргона 2,0МПа.

При продувке металла аргоном выбросы и выплескивания металла и шлака из разливочного ковша не допускаются.

10.2 По результатам первого измерения температуры определяется общее время обработки металла аргоном.

Продолжительность продувки аргоном определяется из расчета, что за одну минуту продувки, в зависимости от расхода аргона, температура металла снижается на 1,5−2,0`С.

11 Теплоизоляция поверхности расплава теплоизолирующей смесыо

11.1 Перед подачей плавки на МНЛЗ поверхность расплава в сталеразливочном ковше покрывается равномерным слоем теплоизолирующей смеси толщиной 30−50 мм (визуально).

11.2 Используются теплоизолирующие смеси:

11.2.1 Для сталей с содержанием углерода более 0,05% используются теплоизолирующие смеси ЗКВ-СК и ТИС-2М (СК) в количестве 1 кг/т.

11.2.2 Для сталей с содержанием углерода не более 0,05% используются безуглеродистые теплоизолирующие смеси.

После утепления поверхности металла теплоизолирующей смесью обработка жидкого металла на установках внепечной доводки не производится.