Цикл выплавки стали в ДСП, согласно технологии, принят 55 мин.
Циклы работы других агрегатов технологической линии приведены к циклу выплавки.
Годовая производительность ЭСПЦ по жидкой стали:
1200 : 0,96 = 1250 тыс.т/год,
где 1200 – заданный объем производства горячекатаных рулонов, тыс.т/год;
0,96 – сквозной коэффициент выхода годного, принятый фирмой «Даниели».
Требуемая часовая производительность электропечи составит:
1250 : 7200 = 173,6 т/час,
где 1250 – объем производства жидкой стали, тыс.т/год;
7200 – годовой фонд работы ДСП, часов.
Технологией фирмы «Даниели» длительность плавки в печи принята – 55 мин.
Следовательно, годовая производительность электропечи по жидкому составит:
160 : 55 х 60 х 7200 = 1257 тыс.т/год.
С учетом возможных непредвиденных задержек – 1250 тыс.т/год.
Производительность ЭСПЦ по литой тонкослябовой заготовке:
Длительность разливки одной плавки на МНЛЗ принята равной длительности ее выплавки в дуговой печи.
Разливка стали на МНЛЗ производится сериями по 10-14 плавок. После выплавки серии плавок, МНЛЗ останавливается на ~24 мин для подготовки оборудования к разливке следующей серии.
Годовая производительность МНЛЗ по тонкослябовой заготовке составит:
1250 х 0,98 = 1225 тыс.т,
где 0,98 – коэффициент выхода годного при разливке на МНЛЗ, принятый
фирма «Даниели».
С учетом возможных непредвиденных задержек – 1220 тыс.т/год.
Согласно технологии, циклы обработки сталеразливочного ковша на печи-ковше и вакууматоре приняты по 55 минут. При этом, одной из функций агрегатов внепечной обработки является обеспечение буферного запаса времени с целью синхронизации графиков работы ДСП и МНЛЗ. Предусматривается следующая конструкция агрегатов внепечной обработки:
– печь-ковш – двухпозиционная, с двумя сталевозами и одной поворотной системой нагрева металла;
– вакууматор – с двумя камерами, одной общей крышкой и с одним пароэжекторным насосом.
Наличие двухпозиционных агрегатов позволит осуществить гибкую стыковку отдельных участков производственного процесса.
3.3.2 Основные положения технологии выплавки и
внепечной обработки стали
Приведенные в настоящем разделе основные положения технологии и особенности процессов выплавки стали в электродуговой печи и доводки ее на установках внепечной обработки приняты в соответствии с техническими предложениями контракта ф. «Даниели».
3.3.2.1 Выплавка стали
Современная технология производства стали реализуется в две стадии – получение в электродуговой печи полупродукта и рафинирование полупродукта в ковше на установках внепечной обработки с получением стали заданного состава и температуры.
В электропечи производится расплавление металлошихты, дефосфорация, обезуглероживание и нагрев металла с использованием энергии электрической дуги, топлива (природный газ и углерод) и кислорода, предварительное легирование в ковше на выпуске.
Работа ДСП предусматривается по технологии с жидким стартом, т.е. в печи остаётся «болото» – жидкий металл и конечный шлак предыдущей плавки. Оптимальный размер «болота» должен поддерживаться на уровне 10-15 % от общего веса жидкого расплава.
Наличие в печи расплавленного остатка металла и раскисленного шлака создает оптимальные условия для удаления фосфора во время всего процесса. Кроме того, жидкое «болото» защищает огнеупорную футеровку печи при завалке шихты первой корзиной.
Состав и методика завалки металлошихты
Состав металлошихты для каждой группы выплавляемых сталей приведен в таблице 3.8.
Таблица 3.8 Состав металлошихты для групп марок сталей
| Группа марок стали | Состав металлошихты | Выход годного, % | Объем производства, тыс.т/год | |
| по жидкому | горяче- катаные рулоны | |||
| 1 Группа I (низкоуглеродистые)2 Группа II (низколегированные)3 Группа III (вакуумируемые) | скрап – 100 %скрап – 80 %чугун чушковый – 20 %скрап – 40 %чугун чушковый – 25 %металлизованные брикеты – 35 % | 91 91 89,5 | 605 333 312 | 580 320 300 |
Примечание - чушковый чугун должен быть в кусках весом 10÷15 кг.
Одной из особенностей процесса выплавки является предварительная сушка загружаемого в печь скрапа на специальных установках, что особенно важно в зимний период. Мероприятия по организации сушки скрапа приведены в разделе 3.5.1 записки.
Методика завалки в печь металлошихты, в зависимости от ее состава, приведена в таблице 3.9.
Таблица 3.9 Методика завалки металлошихты
| Методика завалки | Металлошихта | |||
| скрап | чушковый чугун | металли- зованные брикеты | всего на плавку | |
| 1 Стали группы I – 100 % скрапа | ||||
| 1-ая корзина, т/м32-ая корзина, т/м3Общая масса, т | 109/145 69/92 178 | - - - | - - - | 109/145 69/92 178 |
| 2 Стали группы II – 80 % скрапа; 20 % чугуна | ||||
| 1-ая корзина, т/м32-ая корзина, т/м3Общая масса, т | 101/135 41/55 142 | 36/10 - 36 | - - - | 137/145 41/55 178 |
| 3 Стали группы III – 40 % скрапа; 25 % чугуна; 35 % метализов. брикетов | ||||
| 1-ая корзина, т/м32-ая корзина, т/м3Общая масса, т | 71/95 - 71 | 45/13 - 45 | - - 65,2 | 116/108 - 181,2 |
Примечание - средняя насыпная плотность скрапа – 0,75 т/м3.
Таким образом, для сталей групп I и II завалка в печь металлошихты производится загрузочными корзинами емк. 145 м3 в два приема – завалка и подвалка. Первая корзина содержит до 60 % от общей завалки шихты, вторая ~40 %.
Для сталей группы III завалка части шихты, состоящей из скрапа и чугуна, производится загрузочной корзиной в один приём. Металлизованные брикеты конвейером загружаются непосредственно в печь.
Цикл выплавки стали
Согласно технологии, продолжительность плавки в дуговой печи принята 55 мин. Цикл выплавки стали в ДСП по операциям приведен в таблице 3.10.
Таблица 3.10 Технологический цикл выплавки стали по операциям
| Наименование операций | Продолжительность операций, мин | ||
группа I | группа II | группа III | |
| 100 % скрапа | 80 % скрапа, 20 % чугуна | 40 % скрапа, 25 % чугуна, 35 % металлизов. брикетов | |
| 1 Техническое обслуживание | 5 | 5 | 5 |
| 2 Завалка первой корзины | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| 3 Плавление первой корзины | 20 | 20 | 37 |
| 4 Завалка второй корзины (подвалка) | 2,5 | 2,5 | - |
| 5 Плавление второй корзины | 15 | 15 | - |
| Окончание таблицы 3.10 | |||
| Наименование операций | Продолжительность операций, мин | ||
группа I | группа II | группа III | |
| 100 % скрапа | 80 % скрапа, 20 % чугуна | 40 % скрапа, 25 % чугуна, 35 % металлизов. брикетов | |
| 6 Период доводки | 6 | 6 | 6,5 |
| 7 Выпуск плавки | 4 | 4 | 4 |
| Всего,в т.ч.:- время работы печи под током- время обесточивания печи | 55 41 14 | 55 41 14 | 55 43,5 11,5 |
| Время работы горелок | 14 | 14 | 8 |
Примечание - в пункте 1 таблицы приведено среднее время на техобслуживание печи, в т. ч.
выпускного отверстия и порога завалочных окон, центровки/перемещения электродов.