Проект термического отделения высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Годовая программа 150 тысяч тонн (стр. 12 из 22)
Охрана поверхностных водных источников
При производстве анизотропной электротехнической стали ЛПЦ - 2 образуются сточные воды, загрязненные: нефтепродуктами, взвешенными веществами, сульфатами, железом.
Для снижения отрицательного влияния на поверхностные водоемы в ЛПЦ - 2 предусмотрено:
- станция нейтрализации производственных сточных вод;
- усреднитель производственных сточных вод;
установка по разложению масло - эмульсионных стоков.
Далее производственные сточные воды направляются в отстойник - осветитель № 5 площадью 5,5 га и объемом 137000 м3, где они осветляются и направляются на дополнительной осветление в отстойники - осветлители №№ 6, 7. После этого, производственные сточные воды ЛПЦ - 2, со стоками комбината попадают в р. Воронеж.
"Разрешением" № 13 от 21.01.99 г. установлены требования к качеству нейтрализованных сточных вод ПТС, сбрасываемых из усреднителя в отстойник - осветлитель № 5 со следующими показателями, указанными в таблице 16.
Таблица 16. Требования к сточным водам ЛПЦ - 2
| № п/п | Наименование инградиентов | Предельно допустимое содержание |
| 1 | Активная реакция (рН) | 7,0 - 11,0 |
| 2 | Взвешенные вещества | 1500 мг/л |
| 3 | Нефтепродукты | 15 мг/л |
| 4 | Хлориды | 300 мг/л |
| 5 | Сульфаты | 800 мг/л |
| 6 | Азот аммонийный | 1,5 мг/л |
| 7 | Азот нитритный | 0,8 мг/л |
| 8 | Азот нитратный | 40 мг/л |
| 9 | Железо (общее) | 5 мг/л |
| 10 | БПК5 | 4,0 мг/л |
| 11 | Сухой остаток | 1200 мг/л |
| 12 | Фосфор (общий) | 0,3 мг/л |
| 13 | Фенол | 0,001 мг/л |
| 14 | Цианиды | 0,05 мг/л |
| 15 | Медь | 0,001 мг/л |
| 16 | Синтетические ПАВ | 0,1 мг/л |
Удельные нормативы, предельные объемы образования и рекомендации по использованию и размещению отходов производства и потребления, установленные "Проектом нормативов" образования и лимитов размещения отходов ОАО "НЛМК" на 2000 - 2005 г.г. приведены в таблицах В.3 и В.4
ТИ 05757665 - ЛПЦ2 - 16 - 2004.
В примечаниях к этим таблицам указаны лица, ответственные за учет и передачу отходов.
12. Техника безопасности
Технологические операции, изложенные в настоящей инструкции, должны выполняться в соответствии с правилами безопасности в прокатном производстве, действующими в ПТС, УТК и Инженерного центра инструкциями по технике безопасности.
2.4.1 Технико - экономическое обоснование выбранной технологии
С целью получения необходимых магнитных свойств в анизотропной электротехнической стали в колпаковой вакуумно - водородной печи СГН – 16.25 по выбранному режиму проводят высокотемпературный отжиг. Высокие электромагнитные свойства обуславливаются совершенной ребровой текстурой (110) [001], которая образуется в процессе первичной и вторичной рекристаллизации. Как свидетельствуют литературные данные, наиболее совершенная ребровая текстура и высокие магнитные свойства получены при температуре отжига 1120 °С – 1200 °С [1]. В результате отжига при более высоких температурах (1220 °С – 1280 °С) ухудшается текстура и снижаются электромагнитные свойства. Поэтому выбран режим высокотемпературного отжига при 1150 °С в среде водорода. При этом происходит рафинирование металла от вредных примесей (углерод, азот, кислород, сера и др.). Кроме того, металл очищается от неметаллических включений путем их растворения, что снижает удельные ватные потери и повышает индукцию. При отжиге в среде водорода в печи всегда поддерживается положительное давление, исключающее подсос воздуха, поэтому поверхность листа после высокотемпературного отжига получается очень чистой. Таким образом, улучшение текстуры и электротехнических свойств позволяет, применять выбранный режим высокотемпературного отжига в качестве основной технологической операции при термообработке анизотропной электротехнической стали [9].
Рис. 9. Режим термической обработки ВТО
3. Расчет оборудования и проектирование термического отделения
3.1 Технико-экономическое обоснование основного, дополнительного и вспомогательного оборудования
Отделение высокотемпературного отжига, как и любое другое отделение, предназначенное для выполнения роли, отведенной ему в технологической цепочке, должно быть оснащено всем необходимым основным и дополнительным оборудованием в зависимости от процессов термической обработки и характера производства. Отделение высокотемпературного отжига предназначено для отжига рулонов анизотропной электротехнической стали. В качестве основного оборудования используется электропечь сопротивления колпаковая вакуумно-водородная СГН – 16.25 – 3/12 – И1. Она предназначена для высокотемпературного отжига рулонов анизотропной электротехнической стали диаметром 1300 мм в два яруса при Т = 1150 °С с управлением температурно-скоростным и газовым режимом отжига. Технические характеристики печи приведены в таблице 17.
Таблица 17. Технические характеристики электропечи
| Наименование параметра | Норма параметра |
| Установленная мощность нагревателей, кВт | 650+65 |
| Мощность по зонам, кВт: I II III | 150+15 250+25 250+25 |
| Номинальная температура, °С | 1150 |
| Стабильность температуры |  25 |
| Номинальное напряжение питающей сети, В | 380/220 |
| Номинальная частота, Гц | 50 |
| Число фаз | 3 |
| Среда рабочего пространства | Водород, азотный газ, вакуум (вакуумирование перед пуском в работу и перед снятием колпака) |
| Предельное остаточное давление в холодном состоянии, мм. рт. ст. | 40 |
| Количество рулонов, шт. | 6 |
| Размеры рабочего пространства, мм Длина Ширина Высота Диаметр | 4880 1600 2500 1600 |
| Количество термообрабатываемых стоп рулонов | 3 |
| Размеры рулонов, мм Наружный диаметр, не более Внутренний диаметр, не менее Высота, не более | 1300 500 1040 |
| Масса садки, кг | 47000 |
| Масса одного рулона с покрытием, не более, кг | 7800 |
| Масса технологической оснастки (дисков, опор, колец), кг | 17580 |
| Время цикла отжига, час | 180 - 195 |
| Расход воды, м3/час не более | 40 |
| м3/цикл | 7360 |
| м3/час на 1 стенд | 5 |
| Мощность холостого хода, кВт | 250 |
| Расход азота, м3/час не более | 300 |
| м3/цикл | 800 |
| м3/час на 1 стенд | 60 |
| Расход водорода, м3/час не более | 480 |
| м3/цикл | 55600 |
| м3/час на 1 стенд | 60 |
| Производительность не более, тн/час | 0,2 |
| Удельный расход электроэнергии, кВт с/тн | 857 |
| Масса электропечи, т не более в том числе: масса футеровки металлоконструкций комплектующее оборудование масса запасного имущества | 82,5 34 35 13 0,5 |
| Полный средний ресурс нагревателей, не менее, ч | 3000 |
| Полный средний срок службы печи до списания, не менее, лет | 6 |
Электропечь сопротивления СГН – 16.25 – 3/12 – И1 отличается высокой производительностью и дает возможность производить термообработку в вакууме, водороде и циклическую обработку в вакууме и водороде. Поэтому данная конструкция печи нашла преимущественное применение, для высокотемпературного отжига рулонов анизотропной электротехнической стали.
Электропечь СГН – 16.25 – 3/12 – И1 рассчитана на единовременную загрузку шести рулонов, расположенных в три стопы по два этажа в каждой. Каждая стопа покрывается цилиндрическим муфелем.
Каждый стенд с колпаком оборудуются своими системами водоохлаждения, газовой, контактными соединениями, трубопроводами для подсоединения к вакуумной системе. Термообрабатывемые рулоны устанавливаются в два ряда на специальные подставки, которые опираются на футеровочный стенд термообработка садки может производиться в водороде или в среде азотоводородного газа.
Работа электропечи осуществляется в следующем порядке:
На жаропрочную подставку устанавливают плоское кольцо из углеродистой стали толщиной не менее 40 мм. Перед установкой на стенд производят кантовку на 180° вокруг горизонтальной оси колец.
Зазор между поверхностью кольца и торцом рулона должен быть не более 5 мм.
На кольцо насыпают равномерный слой отожженного молотого талька толщиной
1,0 мм. На слой талька укладывают четыре полукольца, изготовленные из трансформаторной стали толщиной 0,27 – 0,50 мм, прошедшей высокотемпературный отжиг. Полукольца должны закрывать всю опорную поверхность. Стыки нижней и верхней поры полуколец должны располагаться друг к другу под углом 90°.