4. Мартеновский цех
Цех предназначен для производства жидкой стали по методу, предложенному во Франции П. Мартеном. Схема мартеновского производства представлена на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Схема мартеновского производства стали [7].
Основные размеры мартеновских печей комбината “Азовсталь” с подвижным рабочим пространством приведены в таблице 4.1.
Основные размеры мартеновских печей
Таблица 4.1
Наименование элементов печи | Печь 1-6, 8-10, 12 | Печь 11 |
Емкость печи, т | 400 | 600 |
Площадь пода, м2 | 99,4 | 125 |
Длина пода, м | 18,4 | 20,8 |
Ширина пода, м | 5,4 | 6,0 |
Глубина ванны, мм | 1000 | 1200 |
Толщина пода, мм | 985 | 985 |
Цех выплавляет стали из фосфористого чугуна в качающихся печах с подвижным рабочим пространством. Годовая производительность цеха – 2 млн. т стали. Цех выплавляет рельсовую сталь (50%). низколегированную сталь типа О9Г2С, 10ХСМДЛ, 5ХСМД и др. (30%), остальное - углеродистые стали типа Ст.Зсп, Ст.Зпс и др.
Цех имеет следующие отделения:
- миксерное отделение,
- печной пролет,
- разливочный пролет,
- шихтовый пролёт (двор),
- двор изложниц,
- стрипперное отделение,
- склад слитков,
- отделение предварительной подготовки составов.
Миксерное отделение. Назначение - накопление и усреднение по температуре и химсоставу жидкого чугуна из доменного цеха. Средняя температура в миксере 1300°С, средний состав чугуна: С = 4,42%, Si = 0,95%, S = 0,033%, Р = 0,050%. Чугун доставляют сюда из доменного цеха в чугуновозных ковшах. В отделении установлены 2 миксера по 1300 т, куда сливают чугун. Подъем чугуновозных ковшей из чугуновозных траншей для слива чугуна в миксер осуществляется тремя миксерными кранами грузоподъемностью 125/35т. Под каждым миксером установлены железнодорожные весы. Чугун из миксеров периодически скачивают и после взвешивания транспортируют тепловозом в чугуновозных ковшах к мартеновским печам. Расход чугуна на плавку 260-280т.
Печной пролет имеет длину 525 м и ширину 25 м. В пролёте для заливки чугуна в печи установлены 5 заливочных кранов грузоподъемностью 125-135т и уборочный кран грузоподъемностью 10 т.
В состав основного технологического оборудования мартеновской печи (рис. 4.2.) входит переводное устройство, включающее в себя систему клапанов и шиберов, перекрывающих каналы и трубопроводы.
Рабочее пространство печи ограничивается снизу подом (99,4 кв. м), сверху сводом и боковыми стенками: передней стенкой с завалочными окнами; задней стенкой со сталевыпускным отверстием и торцовыми стенками с примыкающими к ним головками печи. Головки служат для ввода в печь топлива и воздуха и для отвода отходящих газов. Шлаковики служат для улавливания плавильной пыли, уносимой отходящими газами из рабочего пространства печи. Основные параметры печи:
Садка печи - 400 т, площадь пода - 99,4 м2, длина ванны - 18,4 м, ширина ванны - 514 м, глубина ванны - 1 м.
Печной пролет разбит на 14 блоков. 1-ый и 4-ый имеют 400-тонные качающиеся печи. Оборудование: 8 напольных завалочных машин (10 т), 6 заливочных кранов. Плавка в печи идет 13,5 часов.
Мартеновская печь состоит из верхнего строения, включающего рабочее пространство и головки, расположенное выше рабочей площадки и нижнего строения, в которое входят шлаковики, газовые и воздушные регенераторы, а также перекидные клапаны, дымовые борова, ведущие к дымовой трубе. Нижнее строение расположено ниже рабочей площадки. Весь основной технологический процесс мартеновской плавки протекает в рабочем пространстве печи. Головки печи, воздушные и газовые каналы обеспечивают смешивание газа и воздуха. Правая и левая головки, наклонные пролеты, вертикальные каналы и регенераторы по конструкциям одинаковы, но работают они попеременно с автоматическим переключением через каждые 5-15 мин. Шлаковики предназначены для осаждения пыли и частичек шлака, увлекаемых дымовыми газами. Это требуется для того, чтобы уменьшить засорение насадок регенераторов и удлинить срок их службы. На печи имеются регенераторы с решетчатой кирпичной кладкой - насадками для раздельного подогрева газообразного топлива и воздуха, подаваемых в печь. Продукты горения из рабочего пространства направляются в одну пару регенераторов, например в правую, нагревают их насадку и затем, пройдя очистку, выпускаются в дымовую трубу. В это время газовое топливо и воздух подают в печь через вторую пару регенераторов, насадка которых была нагрета раньше. Через некоторое время с помощью автоматически переключающихся клапанов меняется направление выхода печных газов и подачи топлива и воздуха. Подина печи представляет собой чашу с откосами по длине и ширине с уклоном к задней стенке в сторону отверстия для выпуска стали. Основанием для кладки подины служат балки, перекрытые
стальным листом толщиной 20-30 мм, поверх которого укладывают листовой асбест толщиной 20-25 мм для теплоизоляции, а затем уже осуществляют кладку подины и наварку магнезитовым порошком. Мартеновская печь отапливается природным газом.
Разливочный пролет. Разливочный пролёт (524,5х18,4 м) предназначен для разливки стали в изложницы для получения слитков. Сталь выпускают последовательно в 2-3 ковша ёмкостью 220 т с шиберными затворами. Всего имеется 16 сталеразливочных ковшей. В процессе выпуска стали ковш удерживается разливочным краном, которых в пролете 8, каждый грузоподъемностью 350 т. Для вспомогательных работ имеются 2 уборочных крана.