ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ
на тему: "Реконструкция сталеплавильного производства ОХМК с целью производства трубных марок сталей повышенной прочности"
Введение
Детальные маркетинговые исследования на рынке металлопродукции убедительно показывают, что одним из перспективных направлений завоевания значительной рыночной ниши для целого ряда российских предприятий является производство высококачественной трубной заготовки, что в свою очередь потребует разработки и внедрения высоких технологий её производства. Это в первую очередь относится к комплексной внепечной обработке стали, где закладываются основные эксплуатационные характеристики готового металла.
В настоящей работе поставлена задача на основе глубоких физико-химических исследований, использования последних достижений металлургической науки разработать технологию комплексного воздействия на металлический расплав в агрегатах типа АКОС и промковше МНЛЗ с целью получения в трубной стали сверхнизких содержаний вредных примесей ([0] 20 ppm; [N] 50 ppm; [H.B] < 20 ppm; [P] 70 ppm; [S] 20 ppm). Это позволит в значительной степени очистить межузлие решётки и границы зёрен, и тем самым достичь уникального уровня эксплуатационных характеристик готового металла.
Данная задача будет решаться за счёт использования нетрадиционных рафинирующих шлаковых смесей с высокой сорбционной ёмкостью и регулируемым уровнем окисленности, воздействия вакуума и микролегирования высокоактивными элементами. Для точного регулирования и контроля окисленности рафинирующих фаз намечено использовать методы их электрохимического раскисления, а также применения датчиков активометров специально разработанной конструкции.
Технология эффективного раскисления и микролегирования стали будет разработана на основе детального экспериментального изучения и компьютерного моделирования процессов образования, трансформации и удаления неметаллических фаз при расслоении металлических расплавов за счёт введения раскислетелей и легирующих элементов.
Возможность успешного выполнения проекта базируется на достаточно плодотворных наработках кафедры ЭМСИФ МИСИС в указанных научных и технологических направлениях, сделанных в последние 10–15 лет и широко представленных в многочисленных публикациях в отечественных и зарубежных периодических изданиях, а также трудах международных конференций.
Базовым предприятием для освоения и внедрения новой технологии комплексной внепечной обработки и разливки трубной стали может стать ОАО «НОСТА», где производство конкурентоспособной высококачественной трубной стали определено как наиболее приоритетное направление перспективного развития электросталеплавильного производства комбината.
1. Обоснование проекта
1.1 Описание предприятия
1.1.1 Анализ существующего положения ОАО «НОСТА» и ЭСПЦ
Акционерное общество «НОСТА» (ОХМК), образованное на базе Орско-Халиловского металлургического комбината, является крупным металлургическим предприятием с полным металлургическим циклом. 5 марта 1955 года доменная печь №1 выдала первый чугун, и этот день стал датой рождения комбината.
АО «НОСТА» (ОХМК) работает на базе уникального месторождения природнолегированной железной руды. В руде этого месторождения, кроме железа, содержатся такие ценные элементы, как никель, хром и кобальт. В этом же районе были найдены промышленные запасы известняка, никеля и огнеупорной глины.
Сегодня АО «НОСТА» (ОХМК) – это высококачественный прокат, это около ста марок углеродистой, легированной и низколегированной стали, это единственный в мире хромоникелевый природнолегированный чугун, кокс и химическая продукция.
Для принятия обоснованного решения по реконструкции ЭСПЦ необходим полный детальный анализ сложившегося положения на ОХМК и в ЭСПЦ в частности.
На сегодняшний день Орско-Халиловский металлургический комбинат, являющийся крупным металлургическим предприятием, имеет в своем составе следующие основные цеха и производства: аглофабрику, коксохимическое производство, доменный цех (4 печи) (ДЦ), мартеновский цех (2 двухванных агрегата и 6 мартеновских печей) (МЦ), электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), листопрокатные цеха 1 (стан 2800) (ЛПЦ-1) и 2 (стан 800) (ЛПЦ-2), сортопрокатный цех (стан 950/800) (СПЦ).
Цифры представленные в табл. 1 полностью отражают возможные мощности цехов и сложившуюся на сегодняшний день ситуацию на ОХМК.
Таблица 1. Производство основных цехов ОХМК на 01.01.99 г., тыс. т
| Цеха | |||||||
| ДЦ | МЦ | ЭСПЦ | ОБЦ | ЛПЦ-1 | ЛПЦ-2 | СПЦ | |
| проектная мощность | 4160 | 2446 | 700 | 3800 | 1400 | 760 | 1500 |
| фактическое производство | 2199,3 | 2200 | 500 | 1793,8 | 965,8 137,5 | 63,8 1,0 | 1170,4 361,5 |
Хотя на сегодняшний день объем производства не является основной характеристикой производства, эти цифры хорошо отражают возможности ОАО «НОСТА» при условии выпуска продукции высокого качества и конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынке.
За 1997 год сортамент продукции прокатных цехов имел следующее
распределение, тыс. т.:
1) ЛПЦ-1 производство составило:
– штрипсы – 293,992;
– толстый лист – 400,630;
2) ЛПЦ-2 производство полосы велось из углеродистых и низколегированных сталей;
3) СПЦ: сортамент продукции имел следующее распределение:
– трубная заготовка – 234,430;
– осевая заготовка – 55,085;
– крупный сорт – 37,974;
– балка – 5,216;
– конструкционный сорт – 69,606;
– заготовка для переката – 884,511.
По сталеплавильному производству сложившееся положение можно оценить по цифрам отражающим наряду с объемом производства расходные коэффициенты металлошихты, угар железа и технологию разливки, эти данные приведены в табл. 2.
Таблица 2. Характеристика производства стали на 1997 г.
| Разливка, % | |||||
| Цех | Объем производства, тыс. т | Расход металлошихты, кг/т | Угар, кг/т | слитки | УНРС |
| Мартеновский: – двухванные агрегаты | 1310,074 | 1248,8 | 209,6 | 100 | – |
| ЭСПЦ | 552,7 | 1153,5 | 100,5 | 43,7 | 56,3 |
Из представленных данных видно, что основная масса стали, выплавляемой на ОХМК, разливается в слитки, что приводит к высоким расходным коэффициентам на последующем прокатном переделе, и большим потерям металла с литниками и недоливками. В результате использования устаревшей технологии разливки, в слитки, имеются высокие расходные коэффициенты (РК) на станах и высокие сквозные расходные коэффициенты (СРК) по всему прокатному переделу:
– в ОБЦ РК=1200–1290 кг/т;
– в ЛПЦ-1 при 100 прокате из слитков РК=1290–1230 и СКР = =1510–1535 кг/т;
– в ЛПЦ-2 при перекате катаной заготовки со стана 950/800
РК=1050–1075 и СРК=1226 кг/т; при прокате из слитка
РК=1080–1100 и СРК=1250 кг/т;
– в СПЦ при прокате из слитков РК=1060, из литой заготовки
РК=1057 и СРК=1223 кг/т.
Кроме того, отсутствие в сталеплавильных цехах современных технологий внепечной обработки и разливки стали, приводит к недостаточному качеству конечной продукции, что сказывается на ее конкурентоспособности, как на внутреннем, так и на внешнем рынках. В связи с этим основными направлениями развития производства на комбинате и в ЭСПЦ, в частности, должно быть внедрение и освоение новых технологий, дающих возможность производить высококачественную и конкурентоспособную продукцию.
1.1.2 Экономическое положение ОАО «НОСТА» (ОХМК)
ОАО «НОСТА» (ОХМК) является одним из крупнейших металлургических мероприятий России. В рейтинге крупнейших компаний России за 1995 год по объёму реализации продукции ОАО «НОСТА» (ОХМК) занимает 23 место. В рейтинге крупнейших компаний России за 1995 год по рыночной стоимости (капитализации) на 1 июля 1996 года ОАО «НОСТА» (ОХМК) занимает 69 место. В связи с неразвитостью рынка ценных бумаг, продажа акций ОАО «НОСТА» (ОХМК) ограничивалось, оно попало в список 20 наиболее недооцененных инвесторами крупнейших акционерных обществ России.
ОАО «НОСТА» (ОХМК) зарегистрировано в 1992 году с уставным капиталом 27244692 тыс. рублей.
По балансу на 01. 01. 97 год стоимость чистых активов ОАО «НОСТА» (ОХМК) составляет 6272 млрд. рублей.
Продукция комбината ориентированна в основном на внутренний рынок. Предприятие производит в больших объёмах товарный литейный чугун, трубную заготовку и штрипсы для трубных заводов, толстолистовой прокат для судо- и мостостроения, а также сосудов, работающих под давлением, фасонные и специальные профили для машиностроения и многочисленную другую продукцию.
В настоящее время из-за отсутствия платёжеспособного спроса на рынке России, комбинат находится в тяжёлом финансовом положении. При расчётах предприятия с потребителями отсутствует поток «живых» денег и преобладает натуральный обмен.
Для решения указанных проблем комбинат вынужден значительную часть своей продукции на мировом рынке. В 1996 году доля экспорта составила 33%; в 1997 году 57%, произведя при этом 2,5 млн. т стали.
В течении многих лет ОАО «НОСТА» (ОХМК) является крупнейшим производителем металла для бесшовных труб и труб большого диаметра.
Поставки металла для бесшовных труб ведутся с 1969 года. Максимально достигнутый объём поставок 826 тыс. тонн в год. В 1995 году продано 230 тыс. тонн, в 1996 году – 220 тыс. тонн. Возможности по производству в 1997 году – около 800 тыс. тонн.
Поставки металла для электросварных труб большого диаметра ведутся с 1960 года. Максимальный объём поставок 1045 тыс. тонн в год. В 1995 году продано 294 тыс. тонн, в 1996 году – 265,5 тыс. тонн. На 1997 год возможности по производству – около 500 тыс. тонн.
Если сравнивать комбинат с другими предприятиями отрасли, то видно, что перед многими из них ОАО «НОСТА» (ОХМК) имеет определённые конкурентные преимущества. К ним относятся следующие: