1 ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА СТРОИТЕЛЬСТВА
КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОГО ЦЕХА №2 ОАО «ММК»
1.1 Общая характеристика комбината
1.1.1 Сырьевая база предприятия
Другим немаловажным источником получения местного сырья являются отвальные шлаки, которых насчитывается около 150 млн. т. В шлаках ММК содержится до 30 % железа.
Снабжение известняком ММК осуществляется с Агаповского месторождения (промышленные запасы известняка около 100 млн.т). В год добывается около 420 тыс. т сырого известняка. В зависимости от содержания основных компонентов различают три сорта известняков, состав которых приведен в табл. 1.1.
Компоненты | Содержание, % | ||
| 1 сорт | 2 сорт | 3 сорт | |
| CaO+MgO (не менее) | 53,5 | 53,0 | 53,0 |
| в т.ч. MgO (не более) | 3,5 | 7,0 | 16,0 |
| Al2O3 (не более) | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| RO2 (не более) | 2,0 | 2,5 | 2,5 |
Снабжение ММК доломитом осуществляется с Лисьегорского месторождения, промышленные запасы доломита которого составляют около 31 млн.т. Огнеупорная глина доставляется с Южно-Уральского рудника (промышленные запасы глины около 435 млн. т). Подготовка флюсовых материалов производится на базе Агаповского месторождения известняка.
В составе горно-обогатительного производства ММК эксплуатируются:
- дробильно-сортировочная фабрика № 2;
- дробильно-обогатительная фабрика № 5;
- агломерационные фабрики №№ 2, 3, 4 с общей площадью спекания 898,5 м2.
В состав известняково-доломитового производства входят:
- горный цех, объединяющий известняковый и доломитовый карьеры;
- дробильно-сортировочная фабрика;
- известняково-обжиговая фабрика № 1 с двумя вращающимися печами и дробильным отделением;
- известняково-обжиговая фабрика № 2 с печью КС-1200, производящая известь для кислородно-конвертерного цеха;
- известняково-обжиговая фабрика № 3, в состав которой входят дробильно-сортировочная фабрика и шахтные печи по обжигу известняка и доломита.
Коксохимическое производство ММК имеет в своем составе:
- углеподготовительный цех;
- три коксовых цеха (семь коксовых батарей);
- цех улавливания химпродуктов № 1 и 2;
- смолоперерабатывающий цех (введен в эксплуатацию в 1980 г. и имеет общее производство 315 тыс. т/год);
- химустановку (биохимочистку).
Огнеупорное производство ММК включает:
- шамотный цех № 1 (введен в 1935 г.), морально и физически устаревший;
- шамотный цех № 2 (введен в 1965 г.) с шамотно-обогатительной установкой, состоящий из двух вращающихся печей и участков вспомогательного назначения;
- участок переработки огнеупорного лома (введен в 1987 г.), где на установке по переработке огнеупорного лома ежегодно перерабатывается 110…120 тыс. т огнеупоров, из которых 60…70 тыс. т отбирается для дальнейшего использования [6].
1.1.2 Топливно-энергетические ресурсы
В настоящее время на ММК основным источником получения газообразного топлива являются доменные печи и коксовые батареи. Снабжение природным газом осуществляется от областного газопровода.
Основным потребителем кислорода на ММК являются доменный, кислородно-конвертерный, и мартеновский цеха. Снабжение кислородом осуществляется от кислородных станций № 4 и 5.
Подача аргона и азота осуществляется от кислородной стации № 5. Для подачи кислорода, азота и аргона в ККЦ № 2 ММК необходимо будет строительство новых трасс трубопроводов.
Обеспечение сжатым воздухом кислородно-конвертерного цеха № 2 планируется от Восточной компрессорной. Однако, в связи с тем, что ряд потребителей конвертерного цеха предъявляет жесткие требования к качеству воздуха (точка росы не выше –400С) необходимо будет пристроить к компрессорной установку осушки воздуха производительностью 1500 м3/мин.
Питание электрических нагрузок Магнитогорского промузла, в настоящее время, осуществляется от Магнитогорских тепловых станций, от ПС 500/220 кВ «Магнитогорская-1» и «Магнитогорская-2» («Смеловская»), а также по двум ВЛ-220 кВ от Троицкой ГРЭС. Электроснабжение всех промышленных предприятий города и жилого фонда осуществляется через подстанции и электрические сети ММК, поэтому развитие схемы электроснабжения ММК тесно связаны с развитием Магнитогорского промузла в целом [7].
Источником производственного водоснабжения ММК является река Урал. Подача воды осуществляется из заводского пруда насосными станциями. Существующее водопотребление ММК в 1995 г. составляет 344950 м3/ч, в том числе безвозвратные потери – 12307 м3/ч (3,42 м3/с). Общий годовой расход воды составил 2996244 тыс.м3 [6].
Покрытие безвозвратных потерь воды промрайона в маловодный год 95 % обеспеченности может быть осуществлен за счет водоотдачи существующих Верхне-Уральского и Магнитогорского водохранилищ, а также использования повторно доочищенных сточных вод хозяйственно-бытовой канализации очистных сооружений правого и левого берега г. Магнитогорска.
Береговые насосные станции № 9, 9а, 1, 1а, 17, 16, 16а, 12 полностью обеспечат подачу свежей воды на покрытие безвозвратных потерь систем оборотного водоснабжения цехов ММК и цехов, работающих на прямоточной системе.
1.1.3 Основные металлургические переделы
К основным металлургическим переделам комбината относятся доменное, сталеплавильное и прокатное производства.
В доменном цехе из 10 печей, в настоящее время, в работе находится 7 доменных печей (№ 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10) суммарным объемом 10810 м3. Производство передельного чугуна на ММК в 2001г. составило около 8000 тыс. т [7].
В состав сталеплавильного производства ОАО «ММК» входят мартеновский и кислородно-конвертерный цеха. В мартеновском цехе выплавка стали осуществляется в мартеновских печах № 26, 27, 28 и на двухванных сталеплавильных агрегатах (№ 29 и 32). В мартеновском цехе выплавляются спокойная, кипящая, полуспокойая, низколегированная, легированная, автоматная и высококачественная марки стали. За 2001 г. производство стали в мартеновском цехе ММК составило 2427829 т.
Кислородно-конвертерный цех № 1 ОАО «ММК» включает в себя: три конвертера вместимостью по 370 т, две установки доводки стали, одну установку комбинированного вакуумирования стали и одну установку типа «печь-ковш». Цех также имеет четыре слябовые машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Получаемая заготовка имеет сечение 250 х (750…2350) мм. Всего в ККЦ № 1 за 1999 г. было произведено 6616056 т слябовых заготовок из стали следующего сортамента: углеродистой обыкновенного качества – 15,65 %; углеродистой качественной конструкционной – 39,52 %; автокузовной – 36,36 %; низколегированной – 3,84 % и легированной – 4,63 % [22]. Производство стали в ККЦ в 2001г. составило около 7,9 млн. т.
Сортопрокатное производство ММК в настоящее время представлено обжимно-заготовочным цехом (ОЦ № 2 – блюминг) и сортовым цехом, объединившим проволочно-штрипсовый и сортопрокатный цеха. В состав сортового цеха входят:
- проволочный стан 250-2 (введен в 1938 г.);
- мелкосортный стан 250-1 (введен в 1935 г.);
- среднесортный стан 300-1 (введен в 1935 г.);
- крупносортный стан 500 (введен в 1934 г.);
- штрипсовый стан 300-2 (введен в 1935 г.).
Все сортовые станы ММК морально и физически устарели.
В составе листопрокатного производства ММК в настоящее время имеются:
- стан 2500 горячей прокатки (введен в 1960 г.), поставляющий прокат для стана 2500 холодной прокатки, цеха гнутых профилей, цеха ленты и цеха жести;
- стан 2000 горячей прокатки (введен в 1994 г.);
- цех жести (ЛПЦ-3);
- цех покрытий (ЛПЦ-6);
- цех углеродистой ленты (ЛПЦ-8);
- цех гнутых профилей (ЛПЦ-8).
1.1.4 Утилизация отходов и экономическая обстановка
С учетом требований технологии и опыта эксплуатации отечественных и зарубежных цехов в планируемом ККЦ предусмотрены наиболее передовые технические решения по улавливанию и очистке технологических газов и неорганизованных выбросов.
Полное укрытие конвертера с индивидуальным отводом газов от укрытия на центральную газоочистную станцию с рукавными фильтрами, позволяет эффективно улавливать неорганизованные выбросы от конвертера, образующиеся при завалке металлолома, заливке чугуна, выпуске металла и сливе шлака. Применение рукавных фильтров обеспечивает нормальные условия труда в конвертерном отделении [1].
Улавливание и очистка неорганизованных выбросов до санитарных норм в двухступенчатых газоочистках предусмотрено также при выполнении следующих технологических операций:
- при переливе чугуна из миксерных ковшей;
- при скачивании шлака из заливочных ковшей;
- при перегрузке сыпучих материалов и ферросплавов по тракту;
- при внепечной обработке металла на агрегатах доводки;
- при порезке заготовок на машинах газовой резки.
Для обеспечения цеха водой заданных параметров по качеству и создания бессточной системы водоснабжения сооружено четыре оборотных цикла: «грязные» циклы газоочисток и МНЛЗ, циклы установки вакуумирования и оборудования цеха.
Технические решения по безотходности технологии включает:
- утилизация шламов от газоочисток конвертера и МНЛЗ;
- использование пара, вырабатываемого в котлах-охладителях на нужды цеха;
- переработку конвертерных шлаков с извлечением из них металла и получением фракционированного щебня и гранулированного шлака;