4 Сталеплавильная группа цехов

4.1 Мартеновский цех

В состав мартеновского цеха входят: главное здание мартеновского цеха, шихтовые дворы металлической шихты № 1 и № 2, шихтовый двор сыпучих материалов, миксерные отделения № 1 и № 2, участок подготовки составов.

Главное здание мартеновского цеха представляет собой трехпролетное здание и состоит из разливочного, печного крановых пролетов и шихтового открылка.

В печном пролете (шириной 27,5м) размещены прямоточный сталеплавильный агрегат (ПСА) №1 (2х300т), мартеновские печи №5 (300т), №6 (300т), №7 (600т), №8 (600т), двухванные сталеплавильные агрегаты (ДСА) №1 (2х300т), (ДСА) №2 (2х300т).

Жидкий чугун в чугуновозных ковшах вместимостью 100 т, с помощью электровоза, подается по рабочей площадке из миксерных отделений № 1 и № 2.

Сыпучие материалы и металлическая шихта в печной пролет подаются в мульдах объемом 2,2 м³ железнодорожным транспортом на тележках грузоподъемностью 40 т из шихтового открылка, куда они поступают с шихтовых дворов металлической шихты № 1, № 2 и шихтового двора сыпучих материалов.

В пролете установлены 6 заливочных кранов грузоподъемностью 125+30т, восемь завалочных машин напольного типа грузоподъемностью 10 т и 1 кран общего назначения грузоподъемностью 180+50 т.

Шихтовый открылок (бескрановый пролет шириной 18м) предназначен для подачи в печной пролет составов с мульдами.

Разливочный пролет (шириной 22м) оборудован разливочными кранами грузоподъемностью 400+100/20 т.

В пролете имеются три разливочные площадки для разливки стали в изложницы. На месте четвертой, в восточном торце разливочного пролета, во время строительства ОНРС размещены участки необходимые для непрерывной разливки стали, а именно:

- участок перелива металла из мартеновского ковша в ковш ОНРС. На этом участке производится отсечка печного шлака, подача в ковш твердых шлакообразующих смесей, взвешивание металла в стальковше;

- участок вертикальных сушек стальковшей ОНРС;

- участок горизонтальных установок высокотемпературного разогрева стальковшей ОНРС;

- участок передачи стальковшей с металлом из мартеновского цеха в ОНРС.

Оборудование участка подготовки стальковшей мартеновского цеха, ранее находящееся на площадях, занятых в настоящее время перечисленными участками, перенесено на свободные места разливочного пролета.

Вместимость мартеновского стальковша - 310т, ковш имеет носок для слива избыточного печного шлака. Ковш ОНРС по габаритным размерам такой же, как мартеновский (но без шлакового носка), вместимость – 300т (пониженная вместимость из-за необходимости иметь свободный объем в ковше при внепечной обработке стали). На всех ковшах применяются шиберные затворы.

Разливка стали, выплавленной в ПСА и мартеновских печах ведется в слитки: спокойных сталей – сифонным способом, полуспокойных и кипящих – сверху. Масса слитков 8 - 13,8т.

Сталь, выплавленная в ДСА №1 и ДСА№2, после перелива, поступает в ОНРС для внепечной обработки и разливки на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Во дворе изложниц (шириной 30м) производится подготовка составов для разливки стали в слитки. Он оборудован девятью мостовыми кранами грузоподъемностью 20/5т. Подготовка составов ведется поточным способом. Боковые заезды в середине двора изложниц позволяют вести работы двумя потоками. Пропускная способность двора изложниц — 40 составов в сутки.

Новое отделение раздевания слитков (новая крановая эстакада шириной 25м в существующем здании нагревательных колодцев шириной31м) оборудуется тремя стрипперными кранами грузоподъемностью 250/50/25т.

Миксерные отделения №1 и №2 (шириной 27,5м) расположены с западной и восточной сторон главного здания мартеновского цеха.

В миксерные отделения жидкий чугун подается из доменного цеха железнодорожным транспортом в ковшах вместимостью 100 т. Перед заливкой чугуна в миксер из чугуновозного ковша специальной машиной скачивается доменный шлак.

В каждом миксерном отделении установлен один миксер вместимостью 1300 т и один заливочный кран грузоподъемностью 125+30т.

За главным корпусом мартеновского цеха со стороны шихтового открылка за всеми печами размещается котлы-утилизаторы и газоочистки.

В настоящее время мартеновский цех работает в составе шести сталеплавильных печей:

ПСА № 1 – двухванный сталеплавильный прямоточный агрегат вместимостью 2 х 300 т, проектной производительностью 840 тыс. т стали в год;

№ 5, № 6 – мартеновские печи вместимостью 300 т, производительностью 330 тыс. т в год каждая;

№ 7 – мартеновская печь вместимостью 600 т, производительностью 550 тыс. т в год;

ДСА № 1, ДСА № 2 – двухванные сталеплавильные агрегаты вместимостью 2х 300 т, производительностью 1200 тыс. т в год каждый;

ПСА № 1, ДСА № 1 и ДСА № 2 работают с двумя котлами-утилизаторами и двумя газоочистками каждый.

Все печи работают скрап-рудным процессом, на жидком чугуне и металлическом ломе. Для отопления используется высококалорийное топливо: природный газ с добавлением мазута. Для интенсификации плавки применяется кислород, который подается как в ванну (сводовые фурмы), так и в факел (горелки).

Проектная мощность мартеновского цеха – 4,6 млн. т стали в год.

4.2 Кислородно-конвертерный цех

4.2.1 Характеристика показателей конвертерного цеха

- количество конвертеров – 2 шт.;

- количество одновременно работающих конвертеров – 2 шт., (во время замены футеровки на одном из конвертеров работает 1конвертер);

- масса конвертерной плавки:

- максимальная – 310 т;

- номинальная – 300 т;

- объем конвертера (при новой футеровке) – 289 м³;

- удельный объем конвертера (при новой футеровке):

- 300 т масса номинальной плавки – 0,96 м³;

- 310 т масса максимальной плавки – 0,93 м³.

- днище конвертера – съемное;

- перефутеровка конвертера – снизу;

- расход кислорода на продувку (расчетный):

- номинальный – 1050 м³/мин;

- максимальный – 1200 м³/мин;

- схема работы конвертера – без дожигания отходящих газов;

- длительность плавки от выпуска до выпуска:

технологические операции:

загрузка лома (одним совком) – 2 мин.;

заливка чугуна – 3 мин.;

продувка кислородом – 16 мин.;

измерение температуры и взятие проб – 2 мин.;

ожидание анализа – 4 мин.;

додувка кислородом – 1 мин.;

выпуск стали– 5 мин.;

слив шлака – 2 мин;

ИТОГО – 35 минут.

операции по уходу за агрегатом:

ремонт летки (60 минут каждые 100 плавок) – 0,6 мин.;

торкретирование (40 минут каждые 100 плавок) – 0,4 мин.;

очистка горловины (60 минут через 2 сут.) – 1 мин.;

очистка камина конвертера (60 минут через 2 сут.) – 1 мин.;

наведение гарнисажа (на каждой плавке) – 2 мин.

ИТОГО – 5 минут.

ВСЕГО средняя длительность плавки – 40 минут.

- суточная, максимально возможная, производительность (с учетом средней продолжительности плавки от выпуска до выпуска):

один конвертер (первая очередь) – 36 плавок;

два конвертера (полное развитие) – 72 плавки.

- среднесуточная производительность (учитывая общее количество плавок в год и полное рабочее время):

один конвертер (первая очередь) - 29 плавок;

два конвертера (полное развитие) - 58 плавки.

Максимально возможная производительность конвертерного цеха:

стойкость футеровки конвертера – 2400 плавок;

длительность перефутеровки конвертера – 7 сут.;

количество перефутеровок конвертера в году – 4,2 шт.;

общее время на перефутеровку конвертера за год составит:

7х4,2=29,4 сут.;

общее время перефутеровки двух конвертеров за год составит:

29,4х2=59 сут.;

полезное рабочее время при одновременной работе двух конвертеров:

308-59=249 сут.;

количество суток работы цеха при работе одним конвертером:

59 сут;

максимально возможная годовая производительность конвертерного цеха:

(249 х 72 х 300 т)+(59 х 36 х 300 т) = 6015600 т;

Учитывая годовую производительность одной МНЛЗ (2,5 млн. т в год), годовая производительность конвертерного цеха принимается по возможной прозводительности ОНРС – 5 млн. т в год.

Для достижения максимально возможной производительности конвертерного цеха требуется строительство в ОНРС третьей МНЛЗ. [1,2]

Сортамент стали, выплавляемой в конвертерном цехе, приведен в таблице 2.

Таблица 2 - Сортамент и объем стали, выплавляемой в конвертерном цехе

Наименование групп марок стали	% к общему объему	Объем стали, тыс.т в год
Сталь углеродистая обыкновенного качества, Ст3…Ст5, ГОСТ 380-94	6,0	330,0
Сталь углеродистая качественная конструкционная, Ст10…Ст50, ГОСТ 1050-88	30,0	1650,0
Сталь низколегированная, 09Г2, 09Г2С по ГОСТ 19281-89	25,0	1375,0
Сталь конструкционная легированная, 18ХГТ, 38ХС, 36ГХ2С, 40Х, 30ХГСА, 40ХМ7А ГОСТ 4543-71	14,0	770,0
Сталь для судостроения, А, В, А32, Д32 по ГОСТ 5521-86	25,0	1375,0
ВСЕГО	100,0	5500,0

4.2.2 Состав конвертерного цеха

В состав конвертерного цеха входят:

- главный корпус конвертерного цеха, включая два конвертера вместимостью по 300т, работающих процессом ЛД (продувка кислородом сверху), с соответствующим вспомогательным оборудованием;

- два отделения десульфурации чугуна с участками скачивания шлака: северное и южное;

- два отделения перелива чугуна: северное и южное;

- два отделения перестановки шлаковых чаш;

- отделение перегрузки металлолома;

- отделение сыпучих материалов и ферросплавов;

- отделение непрерывной разливки стали.

4.2.2.1 Главный корпус конвертерного цеха

В состав главного корпуса конвертерного цеха входят три пролета – загрузочный пролет (SA-SB), конвертерный пролет (SB-SC) и ковшевой пролет SC-SD).

В загрузочном пролете осуществляются следующие основные технологические операции:

- десульфурация чугуна и скачивание шлака из заливочных ковшей;

- завалка в конвертер металлолома;

- заливка в конвертер жидкого чугуна;

- сушка и разогрев заливочных ковшей.

В загрузочном пролете устанавливается следующее основное технологическое оборудование:

- два мостовых электрических заливочных крана г/п 470+100/20 т;

- две кран-балки г/п 10 т для ремонта заливочных кранов;

- четыре машины скачивания шлака из заливочных ковшей;

- четыре вертикальные установки сушки и разогрева заливочных ковшей.

В конвертерном пролете главного корпуса конвертерного цеха осуществляется выплавка стали в конвертере – обезуглероживание и рафинирование металла, доведение до нужной температуры, легирование стали, выпуск стали, слив шлака. Также в конвертерном пролете осуществляется перефутеровка корпуса конвертера.

В конвертерном пролете устанавливается следующее основное технологическое оборудование:

- два конвертера вместимостью по 300 т;

- две системы хранения и подачи сыпучих материалов и ферросплавов в конвертер;

- кран мостовой электрический радиоуправляемый г/п 40/10 т для замены фурм;

- таль электрическая г/п 2 т для ремонта мостового крана г/п 40/10т.

В ковшевом пролете осуществляются все операции по ремонту и обслуживанию сталеразливочных ковшей и шиберных затворов: охлаждение, ломка футеровки, перефутеровка, сушка футеровки, разогрев футеровки, а также ремонт и перефутеровка днища конвертера. Здесь же охлаждаются и футеруются заливочные ковши.

В ковшевом пролете устанавливается следующее основное технологическое оборудование:

- два крана мостовых электрических литейных г/п 150+50/10 т;

- две кран-балки г/п 5 т для ремонта литейных кранов;

- три передвижных консольных крана г/п 3,2 т;

- четыре вертикальные установки сушки сталеразливочных ковшей;

- две горизонтальные установки разогрева сталеразливочных ковшей;

- две горизонтальные установки охлаждения сталеразливочных ковшей;

- стенды для перефутеровки сталеразливочных ковшей;

- машина ломки футеровки;

- стенд для ломки футеровки сталеразливочных ковшей;

- стенд для ремонта шиберных затворов;

- стенды и устройства для охлаждения сталеразливочных ковшей;

- оборудование для торкретирования сталеразливочных ковшей;

- оборудование для ремонта футеровки сталеразливочных ковшей (растворосмеситель, станок резки огнеупоров и другое);

- два стенда для хранения и перефутеровки днища конвертера;

- домкратная тележка;

- телескопический подъемник.

4.2.2.2 Отделение десульфурации чугуна с участком скачивания шлака

Отделение десульфурации чугуна с участком скачивания шлака располагается частично в загрузочном и частично в конвертерном пролетах конвертерного цеха и представляет собой бетонное помещение без крыши, с проемами для машины скачивания шлака и других нужд.

Обслуживается отделение десульфурации чугуна с участком скачивания шлака мостовыми заливочными кранами загрузочного пролета г/п 470+100/20т. После установки заливочного ковша на кантовальный стенд отделения, камера десульфурации накрывается наезжающей на нее тележкой - крышкой, производится процесс десульфурации.

Десульфурация чугуна осуществляется вдуванием двух реагентов: негашеной извести (СаО) и магния (Mg). При этом оба реагента могут вводиться одновременно.

4.2.2.3 Отделение перелива чугуна

Доставка чугуна из доменного цеха в отделение перелива чугуна конвертерного цеха осуществляется по железнодорожным путям обычной колеи в передвижных миксерных ковшах типа «торпеда», вместимостью 350 т.

Отделение перелива чугуна имеет два параллельных железнодорожных пути для возможного одновременного перемещения двух передвижных миксерных ковшей.

Чугун переливается непосредственно из передвижных миксерных ковшей в заливочный ковш вместимостью 300 т.

Заливочный ковш установлен на чугуновозе, который перемещается по рельсовому пути, (в приямке, соединяющем участок перелива чугуна и загрузочный пролет), параллельно путям передвижных миксерных ковшей, на отметке, позволяющей размещение заливочного ковша непосредственно под сливной горловиной миксеровозного ковша.

Чугуновоз оборудован тензодатчиками для контроля количества чугуна в соответствии с требованиями к плавке. По завершении перелива чугуна чугуновоз с заливочным ковшом переезжает в загрузочный пролет.

По прибытии заливочного ковша в загрузочный пролет, он заливочным краном устанавливается на кантовальный стен отделения десульфурации чугуна с участком скачивания шлака.

4.2.2.4 Отделение перестановки шлаковых чаш

Чаши со шлаком, слитым из конвертеров и скачанным в отделении десульфурации чугуна, на шлаковозах транспортируются в отделение перестановки шлаковых чаш.

Самоходные шлаковозы для транспортировки шлаковых чаш установлены под конвертерами и имеют по два постановочных места.

Для возможности транспортировки мостовым заливочным краном загрузочного пролета шлаковых чаш из отделения десульфурации чугуна предусматриваются специальные промежуточные кольца-траверсы (чтобы избежать использования промежуточных крановых траверс) – во время замены шлаковые чаши переносятся краном и устанавливаются на тележку вместе с промежуточными кольцами.

В каждом пролете перестановки шлаковых чаш установлены два специальных мостовых крана г/п 125/20т с механизмом поворота на крюке, поскольку пролет перестановки шлаковых чаш по условиям генплана расположен под углом к пролетам конвертерного цеха. Шлаковые чаши переставляются на стенды, а далее на шлаковозы для отправки шлака на шлаковые дворы. Промежуточное кольцо-траверса остается на самоходном шлаковозе, в него устанавливается порожняя чаша, в пролете перестановки шлаковых чаш указанное кольцо не используется.

4.2.2.5 Отделение перегрузки металлолома

Отделение обслуживается 4 мостовыми магнитно-грейферными кранами г/п 10/10 т, имеет 6 заездов для спецавтотранспорта, 6 платформенных весов.

Металлолом со скрапового двора в отделение перегрузки металлолома поступает подготовленным в железнодорожных вагонах. Металлолом перегружают в загрузочные совки, установленные на платформенных весах, прямо из вагонов.

Перегрузка в закрома для хранения производится только на случай задержек с подачей составов с ломом.

Специальным автотранспортом совки с металлоломом доставляются в загрузочный пролет конвертерного цеха.

4.2.2.6 Отделение сыпучих материалов и ферросплавов

Отделение сыпучих материалов и ферросплавов представляет собой 24 приемных бункера объемом 50 м³ каждый (20 из которых предназначены для приема сыпучих материалов и 4 – для ферросплавов). Материалы подаются по конвейерным лентам к расходным бункерам главного корпуса конвертерного цеха (ферросплавы подаются через 12 бункеров-хранилищ объемом 70 м³ каждый). Количество конвейерных лент – 20. Общая длина 870 м.

Для отсева мелкой фракции (0-11 мм.) известь подается через узел грохочения. Отсев извести накапливается в бункере-накопителе объемом 90 м³, затем сбрасывается в ж/д либо автомобильный транспорт и транспортируется на рудный двор доменного цеха для закладки в штабель.

4.2.2.7 Отделение непрерывной разливки стали

В настоящее время ОНРС представляет собой 5-ти пролетное новое здание.

Три пролета ОНРС ориентированы с юга на север:

- пролет А-В: ширина пролета 30м, обслуживается 2-мя мостовыми кранами г/п 125/20т; здесь размещаются двухпозиционная установка "печь-ковш" с системой хранения и подачи сыпучих и ферросплавов, участок подготовки промковшей;

- пролет В-С: ширина пролета 27м, обслуживается 2-мя мостовыми литейными кранами г/п 450+100/20т; здесь осуществляется подача стальковшей на поворотные стенды МНЛЗ №1 и МНЛЗ №2, здесь же находится вакууматор.

- пролет C-D: ширина пролета 36м, обслуживается 2-мя мостовыми кранами г/п 125/20т; здесь размещается рабочие площадки МНЛЗ, непосредственно МНЛЗ №1 и МНЛЗ №2 с оборудованием и основными технологическими помещениями; с юга пролета размещена часть оборудования участка подготовки промковшей.

Между пролетами А-В и C-D перемещается передаточная тележка для промковша.

Два пролета ОНРС (пролеты адьюстажа) ориентированы с запада на восток – пролет К-L (шириной 24 м) и пролет L-М (шириной 39 м). Между пролетами K-L и L-M перемещается передаточная тележка для слябов. Оба пролета обслуживаются клещевыми кранами г/п 70/50т. В пролете L-М размещается хвостовая часть МНЛЗ №1 и МНЛЗ №2.

С севера от ОНРС размещаются мастерские ремонта тяжелых секций МНЛЗ; передача секций в пролет С-D осуществляется самоходной тележкой.

С юга от ОНРС размещаются мастерские ремонта кристаллизаторов МНЛЗ.