Діяльність металургійного заводу
Вступ
ЗАТ Донецький металургійний завод являє собою
підприємство з повним металургійним циклом. Він спеціалізується на виробництві
передільного чавуну, сортового й листового прокату з углеродистих,
конструкційних, легованих якісних і високоякісних сталей.
Донецький металургійний завод - одне з найстарших
металургійних підприємств півдня України. 24 січня 1872 року - початок
регулярної виплавки чавуну - вважається вдень підстави ДМЗ. До цього часу на
заводі були побудовані 24 пудлінгові й 13 зварювальних печей, в 1874 році -
прокатні стани для виробництва залізних рейок, смугового й сортового заліза, в
1879 році - мартенівські печі. В 1876 році пущена пічь №2, а в 1880 - доменна
піч №3. уже в 90- х роках 19 століття завод не тільки став одним з найбільших металургійних
підприємств Російської імперії, але й посідав перше місце по виплавки чавуну й
стали.
До 1910 року завод мав у своєму складі 6 доменних
і 9 мартенівських печей, коксові печі, 25 нагрівальних і отжигательних печей, 2
бесемерівських конвертери, прокатні стани - обтискної, рейкобалковий, листовий,
трохи сортових, ряд допоміжних цехів.
У січні 1918 року підприємство було
націоналізовано. В 1919 році почалася реконструкція заводу, зруйнованого під
час громадянської війни: були пущені вцілілі парові казани, верстати, машини,
допоміжні цехи. В 1921-1925 роках увели в експлуатацію 4 доменні печі, коксові
печі, рейкопрокатний стан, мелкосортние стани й прокатки дахового заліза. 24
квітня 1924 року завод з у Сталінський металургійний завод.
Під час Великої Вітчизняної війни завод
переорієнтувався на випуск особливих марок сталей під виробництво бомб і
гранат. В 1941 році завод був зупинений і відправлений на Урал, в 1943 його
відновили. В 50- е роки на ДМЗ уперше реалізована система випарного охолодження
елементів мартенівських печей. В 1953 році зданий в експлуатацію листопрокатний
стан 2300, a ll червня 1960 уведена в лад перша у світі промислова установка
безперервного розливання стали - УНРС. В 70- х роках на ДМЗ минулому
впроваджені нові технології: поза доменним обессеривание чавуну, рафінування
стали в ковшах самоплавкими синтетичними сумішами, технологія виплавки чавуну
із застосуванням природного газу. В 1985 році був пущений в експлуатацію цех з
ремонту прокатного встаткування й комплекс устаткування для виробництва
синтетичних шлакообразующих сумішей. В 1994 році був побудований цех
тонкостінних зварювальних труб. В 1996 році в процесі приватизації завод ім.
Леніна перейменували у ВАТ «Донецький металургійний завод». В1997 була
модернізована электросталеплавильная піч і обтискної цех, сталі випускати
високолеговані сталі.
В 1999 році зі складу «ДМЗ» виділився завод»
ИСТИЛ-ДМЗ». У цей же час реконструювалася доменна піч №2, установка
безперервного розливання. За багато років роботи ДМЗ заслужив репутацію
надійного постачальника високоякісної продукції. Заводу були видані сертифікати
відповідності таких центрів: Англійським і Німецьким Регістрами Ллойда,
Російським Морським Регістром Судноплавства, Французьким і Норвезьким Бюро
Веритас, УКРСЕПРО. Продукцію ДМЗ споживають 17 регіонів України й 45 країн
миру.
1. Загальна характеристика підприємства
Донецький металургійний завод (скорочена назва -
ВАТ «Донецксталь») - був заснований в 1872 році. Підприємство є виробником
більше 280 профилеразмеров сортового й фасонного прокату; товстого й суднового
аркуша, сталевих електрозварних прямошовних труб, металевих меблевих каркасів,
будівельних матеріалів. Продукція ДМЗ визнана такими незалежними
сертифікаційними центрами, як англійський Регістр Ллойда, німецький Регістр
Ллойда, Російський Морський Регістр судноплавства, Французьке Бюро Веритас,
Норвезьке Веритас. Завод поставляє свою продукцію в 15 регіонів України, Росію,
Білорусь, Азербайджан, Естонію, Литву, а також в 54 країни миру
(Південно-Східна Азія, Близький Схід, Західна й Східна Європа, Африка, Північна
й Південна Америка). В 2002 році на базі доменного й мартенівського цехів
Донецького металургійного заводу створюється ЗАТ «Донецксталь» - металургійний
завод».
Продукція:
- Прокат толстолистовой горячекатаний і
толстолистовой конструкційний горячекатаний;
Спеціалізація электротрубосварочного стана RT -
2000S;
Меблі для офісів, кафе, барів і ресторанів;
Устаткування;
Запірні арматури;
Інструмент;
Чавун;
Залізничні запчастини;
Металовироби;
Будматеріали (шлакоблок, шлаки, вапно);
Металопрокат;
Інша продукція.
Виробництво (цеху):
- Доменний цех;
Цех тонкостінних труб і металевих меблів;
Прокатний цех;
Мартенівський цех;
Ливарний цех.
1.1 Історія ДМЗ
В 1869 році в Лондоні для розробки кам'яного
вугілля на півдні Росії, пристрою чавуноплавильного й железоделательного
заводів було засновано «Новоросійське суспільство кам'яновугільного, залізного
й рейкового виробництв». Відповідно до договору, укладеному з урядом Російської
імперії, у серпні 1870 року на правом бережу ріки Кальмиус, у семи кілометрах
до півдня від ст. Олександрівка Бахмутовского повіту Екатеринославской губернії
Новоросійське суспільство початок будівництво металургійного заводу. Директором
- Розпорядником заводу з початку його будівництва до 1889 року був призначений
англійський фахівець Джон Юз. 24 січня 1872 року - початок регулярної виплавки
чавуну - уважається вдень підстави Донецького металургійного заводу. До цього
часу на заводі були побудовані 24 пудлінгові й 13 зварювальних печей, в 1874
році - регулярної виплавки чавуну - уважається вдень підстави Донецького
металургійного заводу. До цього часу на заводі були побудовані 24 пудлінгові й
13 зварювальних печей, в 1874 році - прокатні стани для виробництва залізних
рейок, смугового й сортового заліза, в 1879 році - мартенівські печі. В 1876
році пущена доменна піч №2, а в 1880 - доменна піч №3. Уже в 90- х роках XІ
століття завод не тільки став одним з найбільших металургійних підприємств
Російської імперії, але й посідав перше місце по виплавці чавуну й стали. Про
високу якість продукції з маркою заводу свідчило одержання в 1899 році права
зображення герба Російської імперії на продукції заводу, а також вища нагорода
Гран При всесвітньої виставки металургійних підприємств 1900 року в Парижу.
До 1910 року завод мав у своєму складі 6 доменних
і 9 мартенівських печей, коксові печі, 25 нагрівальних і отжигательних печей, 2
бесемерівських конвертери, прокатні стани - обтискної, рейкобалковий, листовий,
трохи сортових, ряд допоміжних цехів. У передреволюційні роки в доменному цеху
заводу працювали всесвітньо відомі фахівці - металурги - Михайло Костянтинович
Курако й Іван Павлович Бардін. У січні 1918 року підприємства Новоросійського
суспільства, у тому числі металургійний завод, були націоналізовані. У квітні
1919 р. почалося відновлення заводу, зруйнованого в ході громадянської війни:
були пущені вцілілі парові казани, верстати, машини, допоміжні цехи.
Протягом 1921-1925 років на підприємстві уведені
в експлуатацію чотири доменні печі, коксові печі, рейкопрокатний стан,
мелкосортние стани й стан прокатки дахового заліза. 24 квітня 1924 року заводу
привласнене ім'я - Сталінський металургійний завод. Протягом наступного років
постійно наращивались виробничі потужності, завдяки чому до 1940 року на частку
підприємства доводилося 5% загальносоюзного виробництва стали.
З початку Великої Вітчизняної війни всі виробничі
потужності Донецького металургійного заводу були переорієнтовані на випуск
особливих марок сталей для оборонної промисловості, авіаційних бомб і гранат. У
жовтні 1941 року завод був зупинений, частина встаткування демонтована й
відправлена на Урал. У вересні 1943 року, після звільнення міста від німецьких
загарбників, почалося відновлення заводу. Незважаючи на те, що німці,
відступаючи, повністю знищили енергетичне господарство, підірвали основні цехи
й виробничі агрегати, завод був відновлений у рекордно короткий термін. Уже
через п'ять місяців мартенівська піч №4 виплавила першу сталь для потреб
фронту. В 1944 році почали працювати прокатні стани 250, 350 і 400, три
мартенівські печі, блюмінг 900, доменна піч №2.В 1950 році виробництво
продукції на заводі перевищило довоєнний рівень. У цей же час на ДМЗ уперше в
галузі була розроблена й впроваджена система випарного охолодження елементів мартенівських
печей. В 1953 році зданий в експлуатацію листопрокатний стан 2300, а 11 червня
1960 року уведена в лад перша у світі промислова установка безперервного
розливання стали (УНРС). Накопичений на ДМЗ досвід роботи УНРС з'явився тією
основою, на якій став бурхливо розвиватися процес безперервного розливання
стали в усьому світі.
В 70-х роках на Донецьком металургійному заводі
був впроваджений ряд нових технологій. У їхньому числі внедоменное
обессеривание чавуну, рафінування стали в ковшах самоплавкими синтетичними
сумішами, технологія виплавки чавуну із застосуванням природного газу. З 1978
по 1980 роки були уведені в експлуатацію дві электросталеплавильние печі й
установка по вдмухуванню пиловугільного палива в горн доменної печі. В 1985
році загальна реконструкція ДМЗ була завершена пуском в експлуатацію комплексу
встаткування для виробництва синтетичних шлакообразующих сумішей і будівлею
нового цеху з ремонту прокатного встаткування.
Розвал СРСР, порушення економічних зв'язків між
підприємствами негативно позначилися на роботі багатьох підприємств України.
Колектив Донецького металургійного заводу зумів вистояти в цей складний час. В
1994 році за рахунок власних коштів був побудований і пущений в експлуатацію
новий цех тонкостінних зварених труб. З 1995 року на підприємстві росте випуск
продукції, розширюється її сортамент, впроваджуються нові технології. В 1996
році в процесі приватизації ДМЗ ім. Леніна перетворений у відкрите акціонерне
товариство «Донецький металургійний завод». В 1997 році почалася реалізація
інвестиційного проекту, по якому компанія «MetalsRussіa» (Великобританія)
інвестувала в электросталеплавильний комплекс ЗАТ «ДМЗ» устаткування для
модернізації электросталеплавильной печі й обтискного цеху. В асортименті
випускається продукции, що, з'явилися високолеговані марки стали.
З вересня 1998 року завод почав функціонувати в
рамках чинності Закону України «Про спеціальні економічні зони й спеціальний
режим інвестиційної діяльності на територіях пріоритетного розвитку в Донецькій
області». У ході реалізації інвестиційного проекту ЗАТ «ДМЗ» в економіку
України були притягнуті корпоративні інвестиції, завдяки чому завод одержав від
італійської компанії «Danіelі» металургійне оснащення, що випереджає існуючі
європейські аналоги, як мінімум, на 4 роки. У результаті реструктуризації
наприкінці 1999 року зі складу ЗАТ «ДМЗ» виділився міні-металургійний завод»
ИСТИЛ-ДМЗ», створений на базі электросталеплавильного й обтискного цехів. У цей
же час у ЗАТ «ДМЗ» у рамках Програми технічного переозброєння й стратегічного
розвитку почалися роботи з реконструкції доменної печі №2, модернізації
установки безперервного розливання стали мартенівського цеху, спрямовані на
збільшення обсягу й підвищення якості продукції, впровадження сучасного
технологічного процесу при дотриманні всіх екологічних вимог. На підприємстві
здійснюється повний контроль кожного етапу виробництва й обробки стали:
починаючи від підготовки скрапу й закінчуючи впакуванням готової продукції.
Виробляється сталь найвищої якості, що відповідає самим твердим вимогам
замовників.
2. Виробництво чавуну
Руди заліза являють собою окисли або інші
з'єднання заліза, супроводжувані порожньою породою. Відновлення заліза з руди
засновано на тім, сто при певних температурах хімічна спорідненість кисню до
вуглецю ставати значно більше, ніж кисню до заліза. У цих умовах кисень руди
з'єднується з вуглецем палива. Метал відновлюється безпосередньо твердим
вуглецем і окисом вуглецю З. Відновлення залізо, перебуваючи в тісному контакті
з вуглецем, насичується їм, перетворюючись у чавун.
Виплавка чавуну виробляється в шахтних печах,
називаних доменними. Всі матеріали, що завантажуються в піч, узяті в строго
розрахованих пропорціях, називаються шихтою; вона завантажується в строго
певній послідовності. Шихта складається із залізної руди, агломератів,
окатишів.
Руда, кокс або флюс, що завантажуються за один
прийом, називаються колошами.
2.1 Загальні відомості про доменне виробництво чавуну
Доменне виробництво, виробництво чавуну
відбудовною плавкою залізних руд або окускованих залізорудних концентратів у
доменних печах. Доменне виробництво - галузь чорної металургії. Вихідними
матеріалами (шихтою) у Доменне виробництво є: залізна руда, марганцева руда,
агломерат, окатиші, а також пальне й флюси. Широке застосування в шихті
доменних печей СРСР одержав офлюсований агломерат (понад 90%), що містить 50 -
60% Fe при основності 1,1-1,3; розширюється застосування офлюсованих окатишів.
Найважливіші властивості залізовмісних шихтових матеріалів, що визначають
техніко-економічні показники доменної плавки: зміст заліза, склад порожньої
породи, кількість шкідливих домішок, а також гранулометричний склад, міцність і
восстановімость. Основним пальним у Доменне виробництво служить
кам'яновугільний кокс. Одержує поширення плавка із заміною частини коксу
газоподібним, рідким або твердим паливом, що вдувається в горн доменної печі.
Як флюси використовується вапняк, іноді доломить. Основні види чавуну,
виплавлюваного в доменних печах: передільний чавун, використовуваний для виробництва
стали в сталеплавильних агрегатах; ливарний, що йде для чавунних виливків;
спеціальні чавуни. Побічні продукти Доменне виробництво: доменний газ [теплота
згоряння 3, 6-4,6 Мдж/м3 (850-1100 ккал/м3)] після очищення від пилу
використовується для нагрівання дуття в повітронагрівачах, а також у заводських
котельних установках, коксохімічних, агломераційних і деяких ін. цехах; доменні
шлаки знаходить застосування головним чином у промисловості будівельних
матеріалів; колошниковий пил, що виноситься з печі й уловлювана_ системою
газоочистки, що містить 30 - 50% Fe, вертається в шихту доменних печей після її
попереднього окусковування (головним чином шляхом агломерації).
.2 Доменний цех
доменний чавун завод металургійний
Доменний цех (мал. 2.1) заводу з повним
металургійним циклом має, як правило, не менш 3 доменних печей з
повітронагрівачами й системою газоочистки. У цей момент у робочому стані
перебуває 1 піч. Запас шихти (коксу на 6 - 12 ч, агломерату або руди, а також
флюсів на 1- 2 доби роботи печей) зберігається в бункерах естакади (загальної
для всіх доменних печей). На багатьох металургійних заводах до складу доменного
цеху входить так званий рудний двір, де зберігається основний запас залізних
руд, що укладаються в штабелі рудними перевантажувачами. Формування штабеля й
забір з нього матеріалів виробляються з урахуванням усереднення руд. У
доменному цеху є також машини для розливання чавуну.
Рис. 2.1. Сучасний доменний цех: 1 - доменна піч; 2 -
чавунна льотка; 3 - чугуновози; 4 - газоотводи; 5 - ливарні двори; 6 -
повітронагрівачі; 7 - димар; 8 - повітропроводи холодного й гарячого дуття; 9 -
пункт керування; 10 - пиловловлювач; 11 - апарати тонкої газоочистки; 12 -
скіпової підйомник; 13 - бункерна естакада; 14 - газопроводи брудного й чистого
газу; 15 - ліфт; 16 - агломераційна фабрика.
До складу доменного цеху на ДМЗ входить склад доменного
чавуну, установка дисульфаціі чавуну магнієм, установка готування й вдування
пиловугільного палива, продуктивністю 400 т. пиловугільного палива в добу.
.3 Доменна піч
Доменна піч (мал. 2.2.) являє собою шахтну піч
круглого перетину; футерована вогнетривкою кладкою (верхня частина шамотною
цеглою, нижня - переважно вуглеродистими блоками). Для запобігання розпалу
кладки й захисти кожуха печі від високих температур використовують
холодильники, у яких циркулює вода. Кожух печі й колошниковий пристрій
підтримуються колонами, установленими на фундаменті.
Рис. 2.2. Доменна піч: 1 - захисні сегменти колошника; 2 -
великий конус; 3 - прийомна лійка; 4 - малий конус; 5 - розподільник шихти; 6 -
лійка великого конуса; 7 - похилий міст; 8 - скіп; 9 - повітряна фурма; 10 -
чавунна льотка; 11 - жужільна льотка.
Шихта подається на колошник печі скіпами, рідше стрічковими
конвеєрами. Скіпи розвантажуються в піч через прийомну лійку й засипний апарат,
установлений на колошнику. Повітря (дуття) від повітродувних машин подається в
піч через повітронагрівачі (у які нагрівається до 1000-1200°З) і фурмені прилади,
установлені по окружності горна. Через фурми вводиться також додаткове паливо
(природний газ, мазут або вугільний пил).
Продукти плавки випускаються в чавуновізні й жужільні ковші
через льотки, розташовані в нижній частині горна. Образующийся в печіколошниковий
газ приділяється через газоотводи, розташовані в куполі печі (мал. 2.3).
Рис. 2.3. Робота доменної печі
Основні хімічні процеси в доменній печі - горіння палива й
відновлення Fe, Sі, Mn і ін. елементів. Частина коксу витрачається на процеси
відновлення, але основна кількість опускається в горн і згоряє разом із
вдувається паливом, що, у фурм. Гази з t 1600-2300°З, що містять 35 - 45% CO, 1
- 12% H2 і 45 - 65% N2, піднімаючись по печі, нагрівають шихту, що опускається,
при цьому CO і H2 частково окисляються до CO2 і H2O. Гази, що виходять із печі,
мають t 150 - 300°З. Горіння у фурм. У фурм доменної печі виникають вогнища
горіння, називані окисними зонами, у яких вихровий рух газів приводить до
циркуляції шматків коксу. Горіння коксу розвивається на поверхні контакту
твердої й газоподібної фаз. При цьому кисень з'єднується з вуглецем у складні
комплекси СхОу, які потім розпадаються. У спрощеному виді
сумарний процес горіння вуглецю твердого палива у фурм зводиться до
екзотермічної реакції 2C + O2 = 2CO. При вдмухуванні природного газу або
мазуту, у яких головній складовій є вуглеводні (наприклад, метан), протікає
реакція з виділенням CO і H2; при цьому поглинається значна частина тепла,
виділюваного при спалюванні З, а отже, знижується температура горіння у фурм.
Щоб уникнути цього необхідно підвищувати температуру дуття й збагачувати його
киснем. Позитивний вплив вдмухування вуглеводородних палив - у підвищенні
концентрації водню в газі й поліпшенні завдяки цьому його відбудовній
здатності. Відновлення заліза й ін. елементів. У доменній печі Cu, As, Р,
подібно Fe, відновлюючись, майже повністю переходять у чавун. Повністю
відновлюється й Zn, що потім возгоняется, переходить у гази й відкладає в порах
кладки, викликаючи її руйнування. Ті елементи, які утворять більше міцні
з'єднання з киснем, чим Fe, відновлюються частково або зовсім не відновлюються:
V відновлюється на 75 - 90%, Mn на 40 - 75%, Sі й Tі в невеликих кількостях,
Al, Mg і Ca не відновлюються. Відновлення вступників у доменну піч окислів
Fe2O3 і Fe3O4 відбувається шляхом послідовного відщіплення кисню по реакціях:
Fe2O3 + CO (H2) = 2Fe3O4 + CO2 (H2O),O4 + CO (H2) = 3Fe +
CO2 (H2O).
Закис заліза Fe відновлюється до Fe газами (непряме
відновлення) і вуглецем (пряме відновлення).
+ CO (H2) = Fe + CO2 (H2O),+ C = Fe + CO.
Вищі окисли марганцю Mn2, Mn2O3 і Mn3O4 відновлюються
газами з виділенням тепла. Надалі Mn відновлюється до Mn тільки вуглецем з
витратою тепла приблизно в 2 рази більшої, ніж при відновленні Fe. Sі також
відновлюється тільки Із при високих температурах по ендотермічній реакції:
і2 + 2C + Fe = FeSі + 2CO.
Ступінь відновлення Sі й Mn залежить в основному від
витрати коксу; на кожний відсоток підвищення змісту Sі в чавуні витрата коксу
збільшується на 5 - 7%, що збільшує кількість гарячих газів у печі, викликаючи
перегрів шахти. Збагачення дуття киснем, забезпечуючи високе нагрівання горна,
зменшує кількість газів, що утворяться, а отже, і температуру в шахті печі.
Сірка в доменному процесі. S вноситься в доменну піч в основному коксом і
переходить у гази у вигляді пар (SO2, H2S і ін.), але більша частина
залишається в шихті (у вигляді Fe і Ca); при цьому Fe розчиняється в чавуні.
Для видалення S із чавуну необхідно перевести її в з'єднання, нерозчинні в
чавуні, наприклад в Ca:
+ Ca = Ca + Fe.
Це досягається утворенням у доменній печі жидкорухливих
шлаків з підвищеним змістом СаО. Відбудовне середовище сприятливо
впливає на цей процес, тому що знижує зміст Fe у шлаку.
Ступінь обессерювання досить високий, і тільки в деяких випадках чавун
додатково обессерюваєтся поза доменною піччю різними реагентами. Утворення
чавуну й шлаків. Відновлене в доменній печі Fe частково навуглероужується у
твердому, а потім у рідкому станах. Зміст C у чавуні залежить від температури
чавуну і його складу. Шлаки складається з окислів, що не відновилися, Sі2,
AІ2O3 і Сао (90-95%), Mg (2-10%), Fe (0, 1-0,4%), Mn (0, 3-3%), а також 1,
5-2,5% S (головним чином у вигляді Ca). Для характеристики шлаків користуються
звичайно показником основності Ca/Sі2 або (СаО + Mg)/Sі2. Основність Ca/Sі2 для
різних умов плавки коливається в межах 0,95-1,35%. При виплавці чавуну на коксі
з підвищеним змістом S (донецький кокс) працюють на шлаках з верхньою межею
основності й прагнуть забезпечити зміст Mg у шлаку 6 - 8% і більше, поліпшуючи
його жидкорухомість. Робота доменної печі починається з її задувки. При цьому
горн і заплічка завантажуються коксом, а шахта - так званої задувочной шихтою.
У повністю завантажену піч подається нагріте дуття (зменшена кількість), кокс
запалюється, і починається опускання матеріалів. Перший випуск чавуну й шлаків
виробляється через 12 - 24 ч, після чого кількість дуття й рудне навантаження
(відношення маси руди до маси коксу в подачі) поступово збільшуються, і через
кілька днів після задувки доменна піч досягає нормальної продуктивності.
Безперервна робота (кампанія) доменної печі від задувки до видувки (зупинки на
капітальний ремонт) триває 5 - 6, а в деяких випадках 8 - 10 років і більше,
протягом яких пекти 1- 2 рази зупиняється на так званий середній ремонт для
заміни зношеної кладки шахти. Виплавка чавуну на потужних печах за одну
кампанію досягає 5- 8 млн. т чавуну й більше. Керування роботою (ходом)
доменної печі полягає в регулюванні (відповідно до якості сирих матеріалів і
видом виплавлюваного чавуну) складу шихти, кількості, температури й вологості
дуття, а також величини подачі або послідовності завантаження окремих
компонентів шихти й рівня зависипки. Хід доменної печі контролюється
вимірювальними приладами, що реєструють основні параметри завантаження, дуття,
колошникового газу, температуру кладки печі на різних обріях. Одержали
поширення плавка із вдмухуванням додаткових видів палива, збагаченням дуття
киснем і робота з підвищеним тиском колошникових газів. При підвищенні тиску на
колошнику зменшується перепад тисків між низом і верхи доменної печі; це
обумовлює більше рівний схід шихти, поліпшує відбудовну роботу газів, зменшує
винос пилу. Доменне виробництво характеризується високим ступенем автоматизації.
На сучасній доменній печі автоматично здійснюються всі операції шихтоподачи:
набір компонентів шихти з відсіванням дріб'язку, зважування, транспортування на
колошник і завантаження в піч по заданій програмі. Автоматично підтримуються
оптимальний рівень зависипки й розподіл шихтових матеріалів на колошнику, тиск
колошникового газу, витрата води на охолодження, температура й вологість дуття,
а також зміст у ньому кисню й витрата природного газу. Автоматизовано
перемикання повітронагрівачів і керування режимом їхнього нагрівання.
Автоматичні аналізатори забезпечують безперервну реєстрацію складу
колошникового газу й дуття. Впроваджуються системи автоматичного регулювання
подачі дуття й природного газу як по загальній витраті, так і по окремих фурмах.
Нові доменні печі оснащуються системами централізованого контролю й керування,
які забезпечують усереднення показників приладів і підрахунок комплексних
показників роботи печі. Ведуться роботи з комплексної автоматизації Доменне
виробництво, у тому числі керування тепловим режимом доменної печі за допомогою
ЕОМ. Показники роботи доменної печі залежать головним чином від якості сирих
матеріалів і ступеня підготовки їх до плавки. Основні показники: добова
продуктивність доменної печі в т и витрата коксу на 1 т чавуну. У СРСР
продуктивність доменних печей іноді характеризується коефіцієнтом використання
корисного обсягу (кипо), тобто відношенням корисного обсягу в м3 до добової
виплавки передільного чавуну в т. Продуктивність доменної печі обсягом 3000 м3
- 7000 т чавуни в добу. В 1970 середній кипо склав 0,597 (у деяких випадках 0,
43-0,45). Витрата коксу на одиницю виплавлюваного чавуну має велике економічне
значення внаслідок високої вартості коксу. Застосування додаткового палива
дозволяє зменшити витрата коксу на 8 - 20% і знизити завдяки цьому собівартість
чавуну. У СРСР при виплавці передільного чавуну з добре підготовленої багатої
залізом шихти витрата коксу 550 - 600 кг/т, а на деяких заводах - не більше 450
- 500 кг/т. Удосконалювання Доменне виробництво спрямоване на поліпшення
підготовки сирих матеріалів до плавки, збільшення потужності (обсягу) доменних
печей, впровадження прогресивної технології, автоматичного керування ходом
доменної печі.
В 2002 році на ДМЗ був проведений капітальний ремонт доменної
печі, з метою збільшення виробництва чавуну, підвищення якості, економії палива
й поліпшення економічних показників. Було проведене поліпшення профілю печі,
збільшення кількості форумів до 16. Були встановлені тензометричні коксові
воронко ваги, обладнані нейронними влагомірами, побудовані газоочистні
установки. Для керування технологічними процесами пекти обладнана сучасної АСУ.
Рудний двір обладнаний 2 рудногрейферними перевантажувачами.
Рис. 2.4. Фотографія доменної печі ДМЗ
2.4 Робота доменної печі
Перед пуском пекти повинна бути добре просушена.
Після сушіння пекти поступово завантажують паливом (дровами й коксом) і
підтримують горіння при недостатньому припливі повітря, поступово збільшуючи
його протягом 3- 4 днів до норми. Додаючи потім колоші руд і флюсів, а також
через якийсь час, доводять колошу до нормальних розмірів. Сушіння й розігрів
печі тривають кілька тижнів. Період роботи доменної печі від початку сушіння до
першого випуску чавуну називається задувкою. Пущена в хід піч працює безупинно
4- 5 років. Цей період безперервної роботи називається кампанією.
Спостереження за роботою доменної печі ведеться
за допомогою автоматичних і самописних приладів.
Шихта завантажується з розрахунку вагової
кількості матеріалів, необхідних для виплавки чавуну заздалегідь заданого
складу. Вихідними для розрахунку даними є хімічний склад всіх проплавлених
матеріалів, палива й чавуну.
Випуск шлаків і чавуну виробляється в міру
їхнього нагромадження; шлаки випускається перед випуском чавуну.
Випущені шлаки зливається в ковші, у яких він
відвозиться у відвал. Випуск чавуну виробляється п'ять - шість разів у добу.
Для випуску чавуну пробивають отвір у льотку ударами бура або лома. Після
випуску льотку зашпаровують глиняною пробкою. Забивання льотки роблять
пневматичною гарматою.
Чавун випускається по канаві на ливарний двір, де
приготовлені форми, у яких він застигає у вигляді паць (свинок, багнетів).
Іноді чавун у чавунні изложниці - товсті плити з поглибленнями для виливка паць.
На ДМЗ розливання чавуну роблять на разливочній машині. Чавун, призначений для
переділу в сталь, зливають у посудини великої ємності (до 1300 т) - міксери.
Витримка в міксері дозволяє одержати однорідний метал з різних плавок і
одночасно очистити його від сірки. Міксер має підігрівальний пристрій, завдяки
якому чавун не застигає.
За роботою печі й станом проплавлюємих матеріалів
спостерігають через оглядові отвори в кришці фурменого рукава. Усякого роду
неправильності в роботі печі приводять до розладу її ходу й у результаті до
випуску негідного чавуну. Особливо небезпечним є одержання в печі козла, тобто
застиглого металу й шлаків, що приводить до припинення роботи печі.
На нагрівання повітря в каупері витрачається біля
однієї третини вихідного з печі колошникового газу. Інша кількість газу
використовується для газових двигунів, установлюваних для приведення в дію
повітродувок, підйомників, кранів, динамомашин, а також для опалення й
побутових потреб заводського селища.
Класифікація чавуну виробляється по його
хімічному складі, що визначає його призначення. Відповідно до стандарту
ДЕРЖСТАНДАРТ чавуни діляться на ливарні, передільні й спеціальні.
Ливарний (сірий) чавун іде на виробництво
чавунного лиття. На чавунні виливки йде 20 - 25% усього виплавлюваного чавуну.
Сірий чавун містить 4% вуглецю, де 3 - 3,5% графіту, до 4,25% кремнію, не
більше 1,25% марганцю, до 0,7% фосфору.
Передільний (білий) чавун іде на переділ у сталь.
Він буває мартенівський, бесемерівський, томасівський. У білих чавунах вуглець
утримується у вигляді карбіду заліза Fe3C - цементит (він надає чавуну
твердість і крихкість), до 2,5% марганцю.
Спеціальний чавун (феросплав) містить значна
кількість кремнію або марганцю. Він застосовується для добавки в шихту
сталеплавильних печей і печей для переплавлення чавуну.
Зміст сірки в чавуні з не більше 0,08%, фосфору -
до 0, 3-0,7%.
3. Виробництво сталі
Сталі - залізовуглецеві сплави, що містять
практично до 1,5% вуглецю. Крім вуглецю, сталь завжди містить у невеликих
кількостях постійні домішки: марганець (до 0,8%), кремній (до 0,4%), фосфор (до
0,07%), сірку (до 0,06%), що пов'язане з особливостями технології її виплавки.
У техніку широко застосовують також леговані сталі, до складу яких для поліпшення
якості додатково входять хром, нікель і інші елементи. Існує понад 1500 марок
вуглеродистих і легованих сталей - конструкційних, інструментальних,
нержавіючих і т.д.
.1 Загальні відомості про сталеплавильне виробництво
Сировиною для одержання стали є руда,
металобрухт, чавун. Як допоміжні метали використовуються оксиди кальцію,
повітря, феросплави. Основним хімічним процесом сталеплавильного виробництва є
окислювання вуглецю, кремнію, марганцю, сірки й фосфору.
Існує кілька способів одержання стали: конвертерний,
мартенівський, електросталеплавильний. Співвідношення між цими видами
міняється: якщо на початку 50- х р. 20 в. у мартенівських печах виплавлялося
близько 80% виробленої у світі стали, те вже до середини 70- х рр. чільне
положення зайняв киснево-конвертерний процес, на частку якого доводиться більше
половини світової виплавки стали.
Отриману в сталеплавильному агрегаті сталь
випускають у разливочний ківш, а потім або розливають у металеві форми -
ізложниці, або направляють на установки безперервного розливання стали (машини
безперервного лиття); лише близько 2% всієї виробленої сталі йде на фасонне
лиття. У результаті затвердіння металу виходять сталеві злитки або заготівлі,
які надалі піддають обробці тиском (прокатці, куванню). Безперервний спосіб
розливання стали має незаперечні переваги перед розливанням в ізложниці. Однак
поки переважна кількість металу розливається в ізложниці. Розливання стали -
відповідальний етап С. п. Технологія й організація розливання значною мірою
визначають якість готового металу й кількість відходів при наступному переділі
сталевих злитків.
На ДМЗ реалізується мартенівський і
електродуговий спосіб виплавки стали.
3.2 Мартенівський цех. Конструкція мартенівської печі
В 1856 році була запропонована конструкція полум'яної
печі, що нагрівається сильно підігрітим пальним газом, що згоряє в атмосфері
нагрітого повітря. Ця піч відома за назвою мартенівської; цех ДМЗ, де
виробляється виплавка сталі в мартенівських печах, називається мартенівським.
Зараз на заводі шість печей: 5 - по 140 тонн, 1 - на 170 тонн. З них 3 зараз
перебувають на ремонті. Мартенівський цех ДМЗ складається з головного будинку,
що включає шихтовий, грубний, разливочний і підготовчий прольоти, міксерного
відділення, шихтового двору, будинку підготовки сталеразливочних складів,
жужільного двору й складу злитків.
Рис. 3.1. - Мартенівська піч
Мартенівська плавка дає можливість уживати для
виробництва стали не тільки чавун, але й залізний скрап, тобто різний залізний і
сталевий лом і відходи металообробки. Звичайно, ці продукти з різних сторін
печі.
По конструкції піч являє собою ванну, перекриту
зводом з вогнетривкої цегли. У передній стінці печі перебувають завалочні
вікна, через які завантажується шихта. Завантаження твердої сировини
здійснюється за допомогою мульдозавалочних машин (зображених на малюнку 3.2.),
які переміщаються на рейках (напольні) або в підвішеному стані (підвісні)
уздовж фронту печі. Ці машини управляються операторами. Машини мають хобот, на
який насаджується спеціальна ємність із шихтою - мульда. Під'їхавши до
завалочного вікна, хобот проштовхує в піч мульду, перевертає її на 180, таким
чином, здійснюється завантаження печі.
У задній стінці є випускний отвір для випуску
стали.
Вогнетривка кладка печі з боку бічних стінок
кріпиться масивними металевими стійками. Передні й задні стійки зв'язані між
собою в поздовжньому й поперечному напрямку залізними арматурами завдяки чому
утвориться міцна рама, що надійно кріпить всю піч.
У кожній із двох торцевих стінок печі строєні
голівки, у яких проходять по двох похилих каналу для подачі в робочий простір
печі газу й повітря.
Похилі канали кожної голівки з'єднуються за
допомогою вертикальних каналів з розташованими під робочою площадкою печі
регенераторами, що служать для підігріву повітря й газу. Регенератори повітряні
і газові являють собою камери, усередині яких є насадка, виложена клітку
вогнетривкою цеглою.
Між регенераторами й робочим простором печі
розташовані так звані шлаковики, тобто камери для вловлювання пилу, що
виноситься з печі, і краплі шлаків.
Перемикання повітряних і газових регенераторів
виробляється по ходу плавки за допомогою перекладних клапанів.
Основними видами палива для мартенівської печі є
суміш доменного й коксового газів або генераторний газ.
Газогенератор, у якому відбувається газифікація
порівняно дешевих сортів твердого палива, являє собою залізний циліндр,
виложений усередині вогнетривкою цеглою. У нижній частині газогенератора є
колосникові ґрати, на поверхню якої засипається шар кам'яного вугілля,
антрациту, торфу або навіть дрібно розколотих дров. У нижній частині
газогенератора перебуває завантажувальний механізм, що коштує з лійки й
закриваючого її конуса. Для відводу із шахти газогенератора газу, що
утвориться, у верхніх рядах вогнетривкої цегельної кладки залишається отвір. До
нього примикає газопровід, що з'єднує газогенератор з мартенівською піччю.
Виробництво стали в мартенівських печах на ДМЗ здійснюється скрап - рудним
процесом. Використовується металобрухт, рідкий чавун і тверді окислювачі. Як
флюсующі добавки використовують вапняк, плавиковий шпат, алюмофлюс.
Якість вихідної продукції й матеріалів строго
контролюються й відповідає ДСТ, ДСТУ й ТУ.
3.3 Виплавка стали в електричних печах
В електричних печах джерелом тепла для
розплавлювання шихти служить електричний струм. Електричні печі бувають дугові
й індукційні.
Принцип дії індукційних печей заснований на
трансформації змінних струмів високої частоти.
Рис. 3.2. Мульдозавалочний кран у мартенівської
печі
Найпоширенішою дугові печі до 15 т, більші печі
мають ємність 30 - 40 т, а самі більші - до 100 т. В електричних печах
одержують якісну й високоякісну сталь, сталеве лиття для деталей машин,
високоякісне чавунне лиття, феросплави, тверді й надтверді сплави, спеціальні
сорти стали, а також лиття з кольорових металів і сплавів.
У дугових електричних печах электродуги виникають
між електродами й металом; струм протікає по ланцюзі: електрод - дуга - шлаки -
метал - дуга - другий електрод. Пекти циліндричної форми з товстого листового
заліза виложена магнезитовою або динасовою цеглою. Зверху пекти закривається
зводом з динасової цегли. Через звід пропущені вугільні або графітові
електроди. Печі звичайно робляться трифазні, із трьома електродами.
З однієї сторони печі є завалочне вікно, що
закривається дверцятами, а з іншого боку - випускний отвір з носком.
Електропечі влаштовуються поворотними для
можливості зливу металу. Механізми нахилу печі можуть бути досить різноманітної
конструкції. Температура печі регулюється зміною протекаемою через електроди
сили струму, що досягається зміною довжини электродуги шляхом піднімання або
опускання електрода. В електричній печі можна одержати високу температуру, що
дозволяє виплавити сталь із тугоплавкими компонентами.
Метал виходить більше щільний, беспузиристий,
тому що гази мало розчиняються в металі.
Головним матеріалом шихти є скрап; чавун входить
у невеликій кількості (10-15%); флюсом служить вапно. Після завалки пекти,
попередньо прогріта, починає плавити шихту при включеному струмі й поступово,
що опускаються електродах. Рідкий метал скаплюєтся внизу, поступово підвищуючи
свій рівень. У міру розплавлювання електроди піднімаються, опір дуги зростає й
витрату струму знижується.
Другим періодом плавки є окислювання домішок -
рафінування. Після цього в піч закидають вапно, із продуктів окислювання
наводиться шлаки. Він зливається, потім додають феросплави й доводять метал до
заданого хімічного складу. При плавці можна брати проби. Плавка триває 4- 5 годин.
Готову сталь розливають, нахиляючи пекти, у ковші.
.4 Розливання сталі
Готову сталь із плавильного агрегату зливають у
ківш, а з ковша розливають по ізложницям - чавунні або сталеві форми,
застосовувані для одержання злитків, призначених для прокату або кування.
Ковші (малюнок 3.3) для розливання стали являють
собою клепаний залізний кожух 1, по всій поверхні якого розташовані отвори
діаметром 15 мм для вільного проходу газів і пари, що утворяться при сушіння
футеровки 2. До кожуха прикріплене опорне кільце із цапфами 3 для підйому
ковша.
Форма кожуха - конічна для більше легкого
видалення зсередини залишаються після розливання скрапин або застиглої
нерозлитої сталі (козлів).
Ковші футерується вогнетривкою шамотовою фасонною
цеглою. У днищі його є круглий отвір для ковшової склянки 4, що закривається
пробкою 6. Для пересування пробки ківш має опорний пристрій 5. Механізм
стопорного пристрою 7 прикріплений зовні до кожуха ковша.
Рис. 3.3 - Сталеразливочний ківш
Ізложниці для розливання стали мають квадратні
або круглі перетини. Вага ізложниці становить 0, 8-1,5 ваги злитка. Для
одержання чистої поверхні злитка й для збільшення терміну служби ізложниць
перед розливанням стали їх змазують тонким шаром кам'яновугільної смоли,
графіту або спеціальних лаків.
Існує два способи розливання металу: зверху - у
кожну ізложницю окремо, і знизу (сифонне розливання) - одночасно в трохи
ізложниць через так званими центровими, з'єднаними горизонтальними каналами з
ізложницями.
Роздільне заповнення изложниць
Роздільне заповнення ізложниці рідкою сталлю
виробляється в такий спосіб. Ізложниці встановлюються на чавунний піддон,
розташований на разливочної вагонетці, або ж у ливарній канаві цеху. Ківш із
металом підвозиться мостовим краном безпосередньо до ізложниці так, щоб отвір у
дні ковша було над центром ізложниці. Якщо підняти стопор, то метал наповнить
ізложницю. Коли ізложниця наповниться, опускають стопор, закривають отвір у дні
ковша й переносять ківш до інший ізложниці. шлаки, Що Залишився в ковші,
зливається в жужільну чашу.
Розливання зверху застосовується для одержання
великих злитків і при розливанні високоякісної «спокійної» стали.
Рис. 3.4 - роздільне заповнення із ізложниць. Під
час кристалізації в злитку утвориться усадочна раковина. Це дефект, що потім
відрізають, тому раковину завжди прагнуть зменшити. Для цього застосовують
прибуткову надставку, розширюють ізложницю догори й ін.
Безперервне розливання
Спосіб безперервного розливання металів полягає в
тому, що рідкий метал заливають у верхню частину кристалізатора, охолоджуваного
водою, а з нижньої його частини безупинно витягається частково або повністю
затверділий злиток - заготівля, поділювана в міру охолодження на частині.
При звичайних способах розливання довжина злитка
не перевищує довжину форми - ізложниці. При безперервному способі розливання
довжина одержуваного злитка в багато разів перевершує довжину кристалізатора, а
перетин злитка - заготівлі може бути невеликим, придатним для подальшої
прокатки, кування, штампування. При безперервному розливанні відпадають дорогі
обтискні стани з допоміжним устаткуванням, ізложниці, піддони, надставки,
значно стискується виробничий цикл.
Уперше установка безперервного розливання стали
була реалізована на ДМЗ. Зараз на заводі застосовують обидва способи розливання
стали.
Машина безперервного розливання стали МНЛЗ - 4-4
- струминна, вертикального типу. На ній розливають сляби - плоскі заготівлі,
які направляють в обтискної цех.
4. Прокатне виробництво
Прокаткою називають обробку металів тиском між
обертовими валками нагрітого або холодного металу для додачі йому певного
профілю. Вихідним металом для великих прокатних станів служать злитки вагою від
5 до 25 т, відлиті в ізложницю, і мірні відрізки металу, отримані зі злитка
попередньою прокаткою, називані заготівлями.
Прокатне виробництво на ДМЗ представлено 3
цехами: обтискним, сортопрокатним і листопрокатним цехам.
Прокатний цех ВАТ «ДМЗ» робить високоякісний
аркушевий, сортовий і фасонний прокат.
У складі цеху три сортових стани: дрибносортний
250, два середньосортних стани 350 і 400, а також товстолистовий стан 2300.
Сортові стани 250, 350 і 400 - стани лінійного
типу.
Сортамент сортових станів включає: профілі круглі
діаметром 12 - 80 мм, шестигранні розміром під ключ 14 - 57 мм, квадратні зі
стороною квадрата 12 - 65 мм, смугові розмірами перетину 5 - 40х20-170 мм,
арматурні періодичні класів AІІ й AІІІ №№12 - 25, кутові 25х 25-75х75 і
товщиною 4- 7 мм, смуги ресорні (гладкі, жолобчасті й Т - Образні), профілі
фасонні (на станах 400 і 350), у тому числі полособульби суднові несиметричні
№№6-10 і симетричні 1035, прокат для лемеша й ножів землерийних і
сільськогосподарських машин - з вуглеродистих звичайної якості, якісних
конструкційних пружинних і інструментальних, а також легованих конструкційних
марок стали.
Сортові прокатні стани мають широкий унікальний
сортамент продукції й високий рівень якості, що разом з можливістю виробництва
малотоннажних партій прокату, традиційно забезпечує високий попит на продукцію
підприємства як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках.
4.1 Обтискної цех
Стриперне відділення
Після розливання й відстою складу злитки в
ізложницях відправляють у стриперне відділення, де знімаються прибуткові
надставки й за допомогою крана виробляється підрив злитка, щоб його можна було
витягти з ізложниці. Після стриперного відділення склад перевозить злитки в
ізложницях в обтискної цех для наступної прокатки.
Обтискної цех
В обтискної цех з мартенівський і сталеплавильний
цехи надходять злитки, які після обробки в стриперном відділенні на залізничних
платформах направляються у відділення нагрівальних колодязів. Частково злитки
направляються на «холодильний склад» для запасу. На ДМЗ використовується схема
«гарячого всада». Посадка й видача злитків в осередки в осередки нагрівальних
колодязів виробляється кліщовими краном. Після нагрівання до заданої
температури - 1100-1250° з найближчих осередків до стана злиток кліщовим краном
видається на прийомний рольганг, а з далеких осередків кліщовий кран укладає
злиток у колиску слитковоза, що транспортує злиток до прийомного рольганга. На
прийомний рольганг злиток зіштовхується штовхальником. По рольгангу злиток
надходить у робочу кліть до прокатного стана «950». Вовки приводяться в рух
двома двигунами потужністю по 200 кВт. У процесі прокатки злиток задається в
кліть даною частиною, у процесі наступної прокатки розкат від калібру до
калібру передається за допомогою лінійок - маніпуляторів, які також
використовуються для напрямку розкатів калібру, а також для його виправлення.
Для кантування злитка й розкату на початковій стадії прокатки використовується
кантователь. Після прокатки в кліті «950», отриманий блюм направляється на прес
гарячого різання, на якому обрізають головну й донну частини - усадочну
раковину й місце скупчення шлаків. Обрізь по транспортері надходить у прийомний
бункер. Потім блюм надходить на другу чистову кліть «900», де з нього
прокочують круглу й квадратну заготівлю. Привід вовків здійснюється через
шестеренну кліть за допомогою двигуна потужністю 7200 кВт. Після прокатки в
кліті «900» метал надходить на рейковий холодильник, а далі по рольгангу на
ділянку порізки. Товарна заготівля ріжеться пилками гарячого різання, а
передільна заготівля, що надійде на сортопрокатні стани, ріжеться на пресах.
Після порізки кожна заготівля клеймується з торцевої сторони. Після таврування
заготівлі надходять на шлепперний холодильник, з якого вбираються мостовими
кранами, за допомогою спеціальних захоплень, і укладаються в штабелі.
Заготівлі, які призначені для антифлокеній обробки, скаплються в спеціальних
карманах, а далі краном передаються на візок тунельної печі для антифлокеній
обробки. Дана піч складається із двох секцій довжиною по 90 м. по печі візка
переміщаються за допомогою штовхальника, а між секціями передаються спеціальною
платформою. Після антифлокеній обробки заготівлі проходять ультразвуковий
контроль.
Готовою продукцією стана є квадратна заготівля зі
стороною до 170 мм, трубна з діаметром від 80 до 300 мм, блюми й сляби.
Заготівлі для продажу обробляються на ділянці товарної продукції, де
проводиться огляд і механічне видалення поверхневих дефектів на обдирних
верстатах. Також в обтискному цеху виконується термічна обробка прокату в
тунельній печі. Основним видом термообробки є противофлокірний отжиг.
.2 Класифікація прокатних станів
Прокатні стани розрізняються по характері
обертання валків, по роду випускається продукціі, що, по конструкції робочих
клітей, по розташуванню клітей і т.д.
По характері обертання валків розрізняють стани
реверсивні, коли напрямок обертання валків змінюється на зворотне послу кожного
пропуску заготівлі, і нереверсивні, у яких валки обертаються завжди в одну
сторону.
По роду пропускається продукціі, що, стани
діляться на:
) обтискні, до яких ставляться блюмінги,
що прокочують блюми в заготівлю для одержання сортового прокату розмірами від
150x150 до 350x350 мм, і слябінги, що прокочують сляби вагою до 6- 7 т,
призначені для подальшого перекату в аркуш, а також заготовочні стани для більше
дрібної заготівлі;
) сортові й рейкобалкові;
) дротові;
) листопрокатні;
) трубопрокатні;
) спеціальні: колесопрокатні,
бандажепрокатні та ін.
) двухвалкові (дуо-стани) - по двох валка
в кожній кліті;
) трехвалкові (стани) - по трьох валка в
кожній кліті з постійним напрямком обертання валків;
) многовалкові стани, у яких робітники
валки малого діаметра опираються на валки більшого діаметра; на таких станах
можна застосовувати більші обтиснення при мінімальному діаметрі робочих валків,
забезпечуючи рівномірну товщину аркуша або стрічки при прокаті;
) стани для прокатки труб з косим
розташуванням валків.
Залежно від розташування клітей стани бувають:
) лінійного типу, коли кліті розташовані в
одну лінію;
) безперервні, де кожна кліть є
самостійної, при цьому швидкість кліті зростає щодо попередньої;
) напівбезперервні;
) із шаховим розташуванням клітей;
) одноклетевие.
На ДМЗ установлені сортові стани «250», «350»,
«400» і толстолистовий стан «2300». На заводі катають круглі профілі діаметром
12 - 80 мм, шестигранні зі стороною 14 - 52 мм, квадратні з стороною 12 - 60
мм, смугові з вистій 5 - 36 мм і шириною 20 - 160 мм, арматурні періодичні №12
- 25 мм, кутові із шириною полички 25x 25-75x75, полособульбові суднові
симетричні й несиметричні профілі, профілі для ножів землерийних
сільськогосподарських машин, арковий профіль.
4.3 Сортопрокатний цех
У цеху сортопрокатних станів обробка, маркування
й остаточна установка готового прокату проводиться на ділянці обробки
продукції. Для виправлення прокату, в основному круглого профілю, установлено 4
правильних машин: 2 одиннадцятироликові (для стана «250»), 1 восьмироликова
(для стана «350», «400»), 1 шестироликова (для виправлення куточка).
На ділянці встановлені інспекторські столи для
огляду й обробки металу, крім того, на ділянці працює установка для очищення
торців круглого прокату стана «400». До сортопрокатного цеху ставиться ділянка
термічної обробки ресорної смуги, що перебуває в районі копрового цеху.
Мелкосортний стан «250»
Проектна потужність 125 тис. т прокату в рік. У
складі стан має дворядну трехзонну металеву піч із нижнім підігрівом з торцевим
завантаженням і бічним вивантаженням. Пекти опалюється природно-доменною
газовою сумішшю.
Обтискна лінія стана складається з однієї кліті
«тріо». Чорнова лінія - дві кліті «тріо» із загальним приводом, чистова лінія -
з п'яти клітей «тріо» із загальним приводом. В обтискній кліті розкат
передається з нижнього обрію у верхній і навпаки за допомогою підйомно-хитного
стола. Між чорновою лінією й чотирма клітями чистової лінії за допомогою
обвідних апаратів до чистової кліті розкат задається вручну. Після чистової
кліті розкат по рольгангу попадає на рейковий холодильник, а після нього
ріжеться ножицями на мірні довжини й відправляється на інспекторський стелаж.
Середньосортний стан «350»
Проектна потужність 180 тис. т прокату в рік. У
складі стан має дворядну трехзонну металеву піч із нижнім підігрівом з торцевим
завантаженням і бічним вивантаженням. Пекти опалюється природно-доменною
газовою сумішшю.
Обтискна кліть - одна «тріо». У приводі
встановлений маховик. Чистова група - 4 кліті «дуо» із загальним приводом;
передачу розкату за допомогою обвідних апаратів з ручним завданням у чистову
кліть. Охолодження виробляється на рейковому холодильнику, ріжеться на мірні
частки на пресі.
Крупносортний стан «400»
Проектна потужність 180 тис. т прокату в рік. У
складі стан має дворядну трехзонну металеву піч із нижнім підігрівом з торцевим
завантаженням і бічним вивантаженням. Пекти опалюється природно-доменною
газовою сумішшю.
Пекти обладнана металевим рекуператором. Обтискна
кліть стана «тріо», чистова лінія містить три кліті із загальним приводом.
Порізка перед холодильниками здійснюється салазковою пилкою, а потім іде під
прес.
4.4 Листопрокатний цех
Листопрокатний цех представлений 3 основними
прольотами: грубний, проліт стана 2300, проліт складування й упакування
готового аркуша.
Стан «2300»
Проектна потужність 520 тис. т у рік. До складу
стана входить ділянка підготовки слябів, що надходять із мартенівського цеху з
установки перериваного розливання стали, що розташовані в окремому будинку.
Ділянка обладнана стелажами для огляду й ручного зачищення слябів, там
установлені дві стаціонарні четирехрізакові машини для матичної газового
різання слябів на мірні частки, а так само чотири машини газового різання типу
«Веселка». Ділянка нагрівальних печей включає три методичних трехзонних рядних
штовхальників печі з торцевим завданням і видачею, які опалюються
природно-доменною сумішшю. Ділянка прокатки включає чорнову кліть, що
називається «тріо Лаута». У цій кліті верхній і нижній валки приводні, середній
- неприводний. Привід здійснюється від двигуна потужністю 1800 кВт, кліть
обладнана гідрозливом окалини, що підйомно-гойдаються столами з кантователями
слябів. Середній валок кліті на робочій поверхні має розташовані в шаховому
порядку овальні лунки для більше ефективного видалення окалини. За чорновою
кліттю розташована реверсивна чистова кліть «кварто» із загальним регульованим
приводом робочих валків з теристорним керуванням. Кліть обладнана лінійками, що
центрують, для напрямку розкату. За чистовою кліттю встановлена установка для
прискореного охолодження аркуша, крім того, установлені дві правильні машини
для гарячого виправлення аркуша в потоці прокатки. Є система холодильників з
пристроями для кантування й передачі літа з однієї лінії стана на іншу; лінія
холодного різання й обробки аркуша, до складу лінії входять дискові й кромко -
крошительні ножиці для обрізки країв і ножиці для поперечного розкрою аркуша й
обрізки передньої й задньої крайки. Після огляду на стелажі контролерами ОТК
проводиться впакування й маркування продукції.
Перший грубний проліт являє собою склад слябів
площею 2392 м2. Склад обладнаний двома стаціонарними
четирехрізаковими
машинами для газового різання слябів. Проліт
обслуговується трьома мостовими магнітними кранами. Нагрівання сляба
здійснюється в трьох методичних дворядних трехзоних газових печах шириною 3600
мм.
довжиною 25950 мм. Продуктивність печі 36 тонн у
годину.
Потім аркуш переміщається на лінію обрізки
крайок, постачену дисковими й гильотиними ножицями. Виробляється поріз аркуша
на довжини, які надходять на стіл УТК. Аркуш клеймується й надходить на
впакування.
5. Допоміжні підрозділи металургійного заводу
Допоміжні цехи працюють не на продаж, а для
потреб заводу.
До них ставляться механічний і ливарний цех.
.1 Ливарний цех
Ливарний цех робить чавунне, сталеве й кольорове
лиття. Цех працює для виробничих потреб (крім церковних дзвонів).
Основна продукція цеху - ізложниця й інше змінне
металургійне встаткування, чавунні плити для підлог цехів.
Лиття це спосіб виготовлення заготівлі або вироби
методом заповнення порожнини заданої конфігурації рідким металом з наступним
його затвердінням. (охолодження триває 48 годин). Таку заготівлю, отриману
методом лиття, називають виливком. Є спеціальні форми лиття: лиття відцентрове,
лиття по розчинених, випалюваних, виплавлюваних моделях, лиття під тиском і
інші способи лиття. Основним видом лиття є лиття в піщані форми.
Воно є самим універсальним. Цей метод
застосовується для виготовлення виливків з найрізноманітніших матеріалів вагою
від декількох грамів до декількох тонн. Пісок, використовуваний для
виготовлення ливарних форм, звичайно являє собою кремнезем, хоча
При виконанні деяких робіт застосовують цирконові
й хромітові
формувальні суміші. Для гарного зчеплення
часточок піску до нього додають зв'язування, наприклад глину, крупу або
силікат. Модель майбутнього виливка спочатку виготовляють із дерева або металу.
Потім неї поміщають у ящик і оточують формувальною сумішшю, що ущільнюють
вручну або машинним способом. Після цього модель витягають, залишаючи порожнину
потрібної форми. Найпростішу ливарну форму виготовляють, ущільнюючи формувальну
суміш тільки в округ однієї частини моделі, який надають конічну форму для її
наступного легкого витягу з відкритої верхньої частини ливарної форми.
Основними видами дефектів при литті є тріщини, усадочні раковини, газові
раковини.
Ливарний цех ДМЗ містить у собі основний будинок
площею
м2, модельну майстерню площею 1520 м2,
підкранову металеву відкриту естакаду площею 4240 м2. У цеху
встановлене плавильне встаткування для виплавки металу: конвертори-2 шт.,
вагранка - 1 шт., індукційна піч «Мрія» для виплавки сплавів на мідній основі.
Для готування формувального складу використовують бігуни, що змішують, - 5 шт.
Вибивка виливків виробляється за допомогою вибивних ґрат і електрогідравлічної
установки «Іскра 1» - 1 шт.
Для обробки ізложниць установлений торцефрезерний
верстат-1 шт.
Склад ливарного цеху входить модельна майстерня:
10 одиниць деревообробного встаткування.
Тут також виробляється виливок церковних дзвонів.
Максимальна вага дзвона 12 тонн.
Технологія виливка підбирається індивідуально,
тому що від цього й від часу витримки залежить звучання дзвона.
Рис. 5.1 - Церковний дзвоник
5.2 Механічний цех
Механічний цех робить ремонти механічного
встаткування, виготовляє запасні частини для заводського встаткування й робить
складання встаткування. У цеху встановлено 140 одиниць металорізального
встаткування. Умовно це все встаткування ділять на 3 групи: устаткування для
чорнової обробки деталей (до нього ставиться 60% усього встаткування),
напівчистовий (28%), чистове (12%).
Термічне відділення механічного цеху
У термічному цеху проводиться термічна обробка
металу.
Основні види термічної обробки:
) Отжиг. Сталь піддається всім видам
отжига (1і 2 роди).
Основне призначення отжига - одержання
рівноважної структури.
) Нормалізація. Нормалізацією називають
термічну обробку стали, при якій виріб нагрівають до аустенітного стану й
прохолоджують на спокійному повітрі. Нормалізацію частіше застосовують як
проміжну операцію, що поліпшує структуру.
) Загартування стали. Залежно від форми виробу,
марки сталі й потрібного комплексу властивостей застосовують різні способи
загартування:
загартування в одному охолоджувачі, переривчасте
загартування, ізотермічне загартування, загартування самовідпусткою.
) Відпустка. Відпусткою називається нагрівання
загартованої сталі до температур нижче критичної крапки. Метою
відпустки є зміни будови й властивостей загартованої сталі: підвищення
в'язкості й пластичності, зменшення твердості.
Термічне відділення цеху ремонту прокатного
встаткування
призначено для ремонту й термічної обробки
встаткування металургійного встаткування заводу. Тут розташовані печі
наступного типу:
. Піч СДО - електропіч опору періодичної дії,
камерна з висувним подом. Ця піч призначена для
термообробки великогабаритних деталей. Маса посадки печі становить 10 тонн.
Також ця піч використовується для нагрівання під кування, загартування,
штампування, отжиг, нормалізацію й пресування.
. Піч СНЗ - електропіч опору періодичної дії
з нерухливим подом і захисною атмосферою. Маса
печі становить 1 тонну. Середовище в робочому просторі - окисна.
. Піч СШЗ - шахтна піч опору періодичної дії із
захисною атмосферою. Робочий простір печі - кругле.
Вона призначена для разливочних режимів термічної
обробки. Так само пекти використовується для нагрівання деталей під
загартування, для відпустки, отжига й нормалізації. У печі встановлені
вентилятори для вирівнювання температури по всій висоті робочого простору.
. СШЦ - пекти призначена для обробки деталей, для
цементації деталі.
. СНО - відбувається відпустка деталей і
охолодження на повітрі, пекти призначена для великих деталей.
. ТВЧ - пекти для нагрівання струмом високої
частоти, потужністю 100 кВт. Робить загартування деталей, а так само можлива
обробка окремих деталей, що зносилися. Для ремонту таких деталей застосовують
наплавлення.
Тут же перебуває установка для плавки поверхні
деталей. Спеціальний дріт на деталь, покриваючи феросплавами. Потім механічним
шляхом відновлюються розміри деталі.
У термічному цеху обробляють устаткування з
наступних марок стали: В7, В8, 40Х, 45Х, 40ХН і ін.
6. Центральна контрольна лабораторія
Центральна контрольна лабораторія включає у свій
склад наступні лабораторії: лабораторія механічних випробувань, лабораторія
металографічного контролю й хімічна лабораторія.
6.1 Лабораторія механічних випробувань
У цій лабораторії проводиться контроль механічних
властивостей заводів: ВАТ ДМЗ - контроль листового прокату, сортового й
арматури, ЗАТ «ИСТИЛ» - контроль кіл діаметром 90 - 270 мм, ЗАТ «Донецксталь».
Основні види випробувань: вимір твердості
(методом Брюнелля й Роквеля), визначення характеристик пластичності, перевірка
на міцність при розтяганні, вимір ударної в'язкості й ін.
Основне встаткування: розривні машини, прилади
виміру твердості, маятникові копри, машини для випробувань на вигин.
У лабораторії механічних випробувань також
проводять термічну обробку заготівель. Основні види термічної обробки: випал,
нормалізація, загартування, відпустка. Випал проводиться при температурі до 780
- 900°, потім проводиться охолодження на повітрі або в печі. Нормалізація
відрізняється від випалу більше високою температурою нагрівання, заготівля
прохолоджується на повітрі. При загартуванні температура нагрівання 780 -
1100°, заготівля прохолоджується у воді, маслі, розчинах і розплавах.
Загартування не є остаточним етапом обробки, тому що при ній внутрішня енергія
заготівлі зростають, а щоб енергія зменшилася, виріб піддається відпустці -
обробці при температурі 200 - 650°.
Тут виробляється випробування зразків прокатного
цеху, цеху тонкостінних труб, металовиробів і металовиробів. Також до складу
лабораторії входить ділянка стандартних зразків для механічних випробувань і
ділянка з термічним устаткуванням.
макроконтролю, мікроконтролю й група методичного
забезпечення й аналізу якості.
У лабораторії встановлене встаткування,
призначене для проведення мікро й макро досліджень.
При проведенні мікроструктурного аналізу на
зразку вивчають наявність неметалічних включень, дефектів будови металу, їхньої
форми й розміри.
При проведенні макроструктурного аналізу
проводиться робота без збільшувального скла або при збільшенні до 30 разів.
Спочатку проводять попередню заготівлю на
заточувальному верстаті. Потім проводиться проміжне заточення. Для виявлення
зерна металу тут перебуває ділянка травлення зразків.
У лабораторії знаходяться 3 мікроскопи Neophot 2.
.3 Хімічна лабораторія
Хімічна лабораторія складається з підрозділів:
доменно - мартенівська експрес група, група експрес аналізу стали при ЭСПЦ,
група аналізу вхідної сировини й феросплавів, група методичного забезпечення,
група аналізу газів металів, експрес аналізу синтетичних сумішей, група
спектрального аналізу, група ремонту й налагодження електричного встаткування.
Із цеху через спеціальну систему повідомлення в
бункер - приймач пробразділочний надходять «патрони» - невеликі проби
виплавленої сталі. Тут їх рассвірлюють, потім заточують і шліфують, потім
роблять із них невеликі «таблетки», і відправляють у квантометричну лабораторію
для визначення марки стали. Звідси проба попадає у квантометрическую. Тут
здійснюється експрес-аналіз проби на зміст домішок. Цей аналіз проводиться на
квантометрах. Це спектральні прилади. На ДМЗ установлений німецький спектрометр
фірми СПЕКТРА. Прилад працює на основі методу спектрального аналізу - порушенні
досліджуваного атома зразка електричним розрядом, розкладанні випромінювання в
спектр, вимірі аналітично пропорційно інтенсивності спектральних ліній, вимірі
масових часток елементів за допомогою градуировочних характеристик. Потім
прилад видає на екран результати досліджень.
Існує також рентгенівський метод досліджень проб.
Обоє вони здійснюються на ЦЗЛ.
Лабораторія експрес-аналізу
У цій лабораторії проводиться швидкий аналіз
металу на зміст вуглецю й сірки.
Експрес-аналіз на вуглець проводиться на приладі
АН-7529, на сірку - АС-7922. тут також можна проаналізувати пробу на зміст
фосфору, нікелю, міді, марганцю за допомогою «мокрої» хімії.
Висновок
Без чорної металургії немислимий прогрес техніки,
розвиток промислового виробництва й людської цивілізації. Кількість чорних
металів, вироблених на душу населення, служить мірилом життєвого рівня й
матеріальної культури народів.
Чорна металургія України - високорозвинена галузь
важкої промисловості - є основою народного господарства нашої країни. Великий
внесок у розвиток Донецького металургійного заводу внесли відомі фахівці -
металурги - Михайло Костянтинович Курако й Іван Павлович Бардін.
Донецький металургійний завод - одне з найстарших
металургійних підприємств півдня України і являє собою підприємство з повним
металургійним циклом. Він спеціалізується на виробництві передільного чавуну,
сортового й листового прокату з вуглеродистих, конструкційних, легованих
якісних і високоякісних сталей. Продукція підприємства - а це більше 280
профілеразмерів сортового й фасонного прокату, товстий і судновий аркуш,
сталеві електрозварні прямошовні труби, будівельні матеріали - широко
застосовується в багатьох галузях промисловості. ДМЗ у своєму складі має
різноманітний асортимент станів: обтискної, листопрокатний, сортопрокатний
(мелкосортний стан «250», середньосортний стан «350», крупносортний стан
«400»), сталепрокатний, стан «2300». Уперше на ДМЗ в 1961 році було застосоване
безперервне розливання стали (УНРС).
Споживачами продукції ДМЗ є 17 регіонів України,
Росія, Білорусь, Узбекистан, Азербайджан, Естонія, Литва, а також 45 країн миру
(Західна й Східна Європа, Африка, Близький Схід і т.д.). За багато років роботи
ДМЗ заслужив репутацію надійного постачальника високоякісної продукції. Про це
свідчать сертифікати відповідності, видані незалежними сертифікаційними
центрами. Сьогодні ДМЗ проводить реконструкцію прокатного виробництва,
модернізує інфраструктуру підприємства, впроваджуються нові технології
автоматизованого керування виробництвом, обновляється встаткування й т.д.
Перелік посилань
1. Буталов В.А. Технологія металів - М:
Металлургиздат, 1959 -494 с.
. Пагануцци Н.В. Технологія металів М:
Углетехиздат, 1949 -300 с.
. Дрізд В.Г., Меренков А.И. Сортові
прокатні стани. - М: «Металургія», 1967: - с. 177
. В.В. Полтавець. Доменне виробництво
- М. Металургія, 1972, с. 448
. www.dmz.com.ua - офіційний сайт
Донецьксталь-металургійного заводу.
. Готлиб А.Д., Доменний процесс, 2
изд., М., 1966.
. Сталеплавильное производство.
Справочник, под ред. А.М. Самарина, т. 1-2, М., 1964