uaprom.info начинает публикацию избранных фрагментов из нового учебника «Проектирование современных производств обработки металлов давлением»
«Днепросталь» (в сокращенном виде)
С 2008 г. реализуется проект создания электросталеплавильного комплекса ООО «Днепросталь» по выпуску заготовки широкого сортамента для обеспечения собственных производств ж/д колес и бесшовных труб. Проектную проработку выполнил ГП «Укргипромез» (Днепропетровск), весь цикл работ «под ключ» выполняет фирма Danieli.
Производственная программа комплекса составляет 1320 тыс. т/год непрерывнолитой заготовки диаметром 150÷470 мм, длинной до 11,7 м из трубных и колесных марок сталей.
После запуска оборудования мартеновский цех ОАО «Интерпайп Нижнеднепровский трубопрокатный завод» будет выведен из эксплуатации. Новый электросталеплавильный комплекс (ЭСПК) размещается на территории «ИНТЗ». В состав ЭСПК также входит кислородно-компрессорное хозяйство и скрапное отделение, предназначенное для приема металлошихты (подготовленного лома и чушкового чугуна) от поставщиков, хранения запаса шихты и ее загрузки в завалочные корзины ДСП. Доставка лома в отделение осуществляется в подготовленном виде (плотность 0,7 т/м3) преимущественно с завода ОАО «Днепровторчермет», расположенного с восточной стороны площадки ЭСПК. Потребность в ломе (при плавке на 100% металлолома) составляет 4869 т в сутки (1,522 млн. т в год). Для приема лома и перегрузочных операций имеются 2 самоходных скраповоза с весовыми устройствами, 2 грейферных и 2 магнитных крана грузоподъемностью 20 т.
Завод строит также расходные бункера и оборудование тракта подачи сыпучих материалов и ферросплавов, обеспечивающее автоматическое дозирование и подачу материалов из расходных бункеров в ДСП, сталеразливочный ковш, УКП и вакууматор.
Для отгрузки и складирования заготовок предназначен участок, который обслуживается специальным мостовым краном грузоподъемностью 30 т.
Основное оборудование ООО «Днепросталь»
Электросталеплавильный цех: |
ЭДСП Danieli емкостью 186 т с трансформатором 140 МВА |
двухпозиционная установка «ковш-печь» для ковша емкостью 170 т с трансформатором 28 МВА |
установка двухпостановочного камерного вакууматора с пароэжекторным насосом для ковша емкостью 170 т |
5-ручьевая сортовая МНЛЗ (диаметр заготовок – 150÷290 мм); |
4-ручьевая сортовая МНЛЗ (диаметр заготовок – 385÷470 мм). |
Внедрение технологии выплавки стали в электродуговой печи, внепечной обработки, включая вакуумирование, непрерывной разливки стали, автоматизации процессов и поэтапного контроля технологий, обеспечит возможность производства широкого диапазона качественной продукции, соответствующей мировым стандартам.
Замена мартеновского способа производства электросталеплавильным позволит снизить потребление природного газа с 107,5 млн. м3 в год до 35,43 млн. м3 в год и снизить валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на 4626,1022 т/год.
«ВорсклаСталь» (в сокращенном виде)
В 2008 г. начато строительство мини-завода «ВорсклаСталь» по производству товарных непрерывнолитых слябов. Инвестиции в проект, выполненный ГП «Укргипромез», осуществляют акционеры ОАО «Полтавский ГОК».
Площадка строительства расположена в Полтавской обл. в 10 км на юг от г. Комсомольск на территории Дмитровского сельсовета на участке площадью ок. 206 га.
Предусмотрено использование современной природо- и ресурсосберегающей технологии Siemens VAI (Австрия) и Midrex Technologies, Inc. (США). Будут производиться высококачественные (по чистоте и механическим свойствам) товарные слябы, способные конкурировать с продукцией ведущих мировых производителей.
Отличительной особенностью ЭСПЦ от классических цехов с электродуговыми печами переменного тока является использование в процессе плавки горячего железа прямого восстановления, которое производится на установках MIDREX и подается при температуре около 6000С через систему конвейеров и бункеров непосредственно в ДСП.
В качестве исходного материала для установок MIDREX намечается использовать окисленные окатыши «Полтавского ГОКа», находящегося в 15 км от завода «ВорсклаСталь».
Выплавку стали в ДСП предусматривается осуществлять по двум вариантам состава металлошихты:
– первый вариант – 52% ГЖПВ и 48% металлолома (каждая 4-я плавка);
– второй вариант – 100% ГЖПВ.
Степень металлизации ГЖПВ составляет 93%. Среднегодовое соотношение в составе металлошихты железа прямого восстановления и лома составляет 88% и 12% соответственно. Длительность цикла плавки в ДСП по двум вариантам шихтовки составляет около 60 мин. Размерный сортамент литых слябов: толщина – 250 мм, ширина – 1400-1800 мм, длина – 8000-12000 мм. Масса слябов – до 43 т.
Основное оборудование ООО «ВорсклаСталь»
Цех прямого восстановления железа: |
2 установки MIDREX |
Электросталеплавильный цех: |
2 ЭДСП Danieli емкостью по 250 т с печным трансформатором мощностью 180 МВА |
сталеразливочный ковш емкостью 200 т |
2 установки «ковш-печь» с печным трансформатором мощностью 26 (+20 %) МВА |
2 двухкамерные установки вакуумирования стали типа «VD/VOD» с пароэжекторными насосом |
2 одноручьевые машины непрерывной разливки слябов мощностью 1,5 млн. т каждая |
Доводка стали перед разливкой по химическому составу и температуре в сталеразливочном ковше будет производиться в установках «ковш-печь». Длительность внепечной обработки стали на УКП составляет около 35÷46 мин. Разливка стали будет осуществляться 2 радиальными МНЛС сечением: 250х1400мм, 250х1600 мм и 250х1800мм, длиной 8÷12 м. Средняя продолжительность разливки одной плавки на МНЛС – 52 мин. Коэффициент выхода годной литой заготовки – 0,98.
Для повышения качества слябов МНЛС оснащены устройствами электромагнитного перемешивания, уменьшающими структурную и химическую неоднородность при кристаллизации путем воздействия на жидкую фазу затвердевающего сляба магнитными полями.
Сопоставительный анализ технических параметров основных агрегатов ЭСПЦ с аналогичными зарубежными свидетельствует о высоком уровне оборудования, устанавливаемого в электросталеплавильном цехе «ВорсклаСталь». Прежде всего – это высокая производительность основных агрегатов: объем производства ЭСПЦ по слябам – 3 млн. т/год; по жидкой стали – 3,06 млн. т/год (при коэффициенте выхода годных слябов из жидкой стали – 0,98).
Переход на первородное сырье для электроплавки (ЖПВ) и его непрерывная подача с высокой температурой в дуговую печь позволяет снизить расход электроэнергии на 120 кВт•ч/т. Кроме того, снижается расход электроэнергии до 20 кВт•ч/т стали на 75% плавок за счет исключения потерь тепла при завалке корзины с металлоломом. Снижается расход электродов на 0,5 кг/т жидкой стали и расход огнеупоров при стабильном энерготехнологическом режиме плавки. Общий расход электроэнергии 510 кВт•ч/т жидкой стали значительно ниже, чем на зарубежных ДСП аналогичной емкости 220-230т (615-650 кВт•ч/т), работающих по технологии с использованием в шихте ЖПВ (79-82%).
Работа дуговых печей на ЖПВ и на передовом оборудовании в комплексной технологической линии позволяет получить широкий марочный и размерный сортамент продукции высокого качества. При этом выплавка сталей на ЖПВ экономически более выгодна, чем на ломе. Расчеты ГП «Укргипромез» в ТЭО свидетельствуют, что себестоимость производства 1т ЖПВ на установках MIDREX на 15% ниже закупочной цены на металлолом.
1-ю часть читайте здесь
Юрий Стасовский – доктор технических наук, профессор кафедры «Обработка металлов давлением» Национальной металлургической академии Украины
Учебник «Проектирование современных производств обработки металлов давлением» подготовлен совместно с работниками ГП «Укргипромез» на русском и украинском языках; решением Ученого Совета Национальной металлургической академии Украины одобрен и рекомендован к публикации; утвержден Министерством образования и науки Украины в качестве учебника для студентов высших учебных заведений
С автором книги можно связаться по тел. +38067 2577947, по e-mail [email protected]