Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Марта 2013 в 19:54, методичка
В учебном пособии изложены структура, содержание проекта и порядок проектирования; схемы грузопотоков и генеральных планов электрометаллургических комплексов; выбор и обоснование технологии выплавки, внепечной обработки и разливки электростали и ферросплавов, типа дуговых сталеплавильных и ферросплавных печей; способы обеспечения печей шихтовыми материалами и их подготовки к плавке; варианты размещения печей и оборудования, способы эвакуации шлака и выпуска стали и ферросплавов, очистки и использования печных газов, переработки отходов производства; снижения шума; проектные решения и оборудование основных и вспомогательных цехов; выбор и расчет количества оборудования; экономическая оценка проектных решений; проектные решения мини-заводов, цехов спецэлектрометаллургии, электропечных отделений литейных цехов.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
УКРАИНЫ
В.А. ГЛАДКИХ, М.И. ГАСИК,
А.Н. ОВЧАРУК, Ю.С. ПРОЙДАК
Допущено Министерством образования и науки Украины в качестве учебника для студентов высших учебных заведений
Днепропетровск
«Системные технологии»
2004
УДК 669.168.002.5(031)
Проектирования и оборудование электросталеплавильных и ферросплавных цехов: Учебник /В.А. Гладких, М.И. Гасик, А.Н. Овчарук, Ю.С. Пройдак. – Днепропетровск: Системные технологии, 2004. – с.
В учебном пособии изложены структура, содержание проекта и порядок проектирования; схемы грузопотоков и генеральных планов электрометаллургических комплексов; выбор и обоснование технологии выплавки, внепечной обработки и разливки электростали и ферросплавов, типа дуговых сталеплавильных и ферросплавных печей; способы обеспечения печей шихтовыми материалами и их подготовки к плавке; варианты размещения печей и оборудования, способы эвакуации шлака и выпуска стали и ферросплавов, очистки и использования печных газов, переработки отходов производства; снижения шума; проектные решения и оборудование основных и вспомогательных цехов; выбор и расчет количества оборудования; экономическая оценка проектных решений; проектные решения мини-заводов, цехов спецэлектрометаллургии, электропечных отделений литейных цехов.
Учебник предназначен студентам специальности 7.090401 – Металлургия черных металлов и может быть полезен студентам, магистрам и аспирантам, обучающимся по направлению «Металлургия», а также инженерно-техническим работникам проектных, исследовательских институтов и металлургических предприятий.
Допущено в качестве учебника для студентов высших учебных заведений Министерством образования и науки Украины, №1/11-1530 от 13.04.04.
В навчальному посібнику викладені структура, зміст проекту та порядок проектування; схеми вантажопотоків та генеральних планів електрометалургійних комплексів; вибір та обґрунтування технології виплавки, позапічної обробки і розливки електросталі і феросплавів, типу дугових сталеплавильних і феросплавних печей; способу забезпечення печей шихтовими матеріалами та їх підготовки до плавки; варіанти розміщення печей та обладнання; способи евакуації шлаку та випуску сталі і феросплавів з печі; очистки та використання пічних газів, переробки відходів виробництва; зниження шуму; проектні рішення та обладнання основних та допоміжних цехів; вибір та обчислення кількості обладнання; економічна оцінка проектних рішень; проектні рішення міні-заводів, цехів спецелектрометалургії, електропічних відділень ливарних цехів.
Підручник призначено студентам спеціальності 7.090401 – Металургія чорних металів, і може бути корисним студентам, магістрам та аспірантам, які навчаються за напрямком «Металургія», а також інженерно-технічним робітникам проектних, дослідницьких інститутів та металургійних підприємств.
Допущено як підручник для студентів вищих навчальних закладів Міністерством освіти і науки України, №1/11-1530 от 13.04.04.
Рецензенты: Колесник Н.Ф., зав .каф. металлургии черных металлов Запорожской Государственной инженерной академии, доктор технических наук, профессор.
Лапин Е.В., главный инженер ОАО «Никопольский завод ферросплавов», кандидат технических наук.
ISBN 966-7316-90-4 © В.А.Гладких, М.И.Гасик, А.Н.Овчарук, Ю.С.Пройдак, 2004.
© ГНПП «Системные технологии», 2004
Стр. | |
ПРЕДИСЛОВИЕ………………………………………………… |
12 |
ВВЕДЕНИЕ: Состояние и приоритетные направления развития электрометаллургического производства……………... |
14 |
РАЗДЕЛ I. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЦЕХОВ…………………………... |
21 |
ГЛАВА 1. Организация проектирования……………………………... |
21 |
ГЛАВА 2. Элементы методологии проектирования………………… |
24 |
2.1. Принципы проектирования……………………………..... |
24 |
2.2. Методы проектирования……………………… |
25 |
2.3. Стратегия проектирования……………… |
26 |
ГЛАВА 3. Цели и задачи проектирования…………………………… |
28 |
3.1. Исходные материалы для проектирования………………… |
28 |
3.2. Цели и задачи
проекта………………………………….......... |
29 |
ГЛАВА 4. Стадии и порядок проектирования………………………... |
31 |
4.1. Стадии проектирования……………………… |
31 |
4.2. Порядок разработки проекта………………………………… |
32 |
4.2.1. Обоснование необходимости проектирования и строительства электрометаллургического комплекса……… 4.2.2. Техническое задание (ТЗ)……………………………… 4.2.3. Технологическое задание (ТЛЗ)………………………... 4.2.4. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) проекта и технико-экономические расчеты (ТЭР)……………….. 4.2.5. Разработка проекта и сметной документации………… 4.2.6. Согласование и
утверждение проектно-сметной |
32 34 34
36 39
40 |
ГЛАВА 5. Состав и оценка проекта…………………………………... |
40 |
5.1. Содержание проекта……………………………… 5.2. Оценка воздействия
на окружающую среду при |
40
47 |
ГЛАВА 6. Схема грузопотоков и генеральный
план электрометаллургического комплекса..................... |
49 |
6.1. Общие положения……………………………………… 6.2. Схема грузопотоков 6.3. Генеральный план ферросплавного завода………………… 6.4. Расчет баланса шихтовых 6.5. Схема грузопотоков 6.6. Генеральный план 6.7. Расчет баланса металлошихты
по ЭСПЦ в условиях электромета |
49 49 51
53 64 69
74 |
ГЛАВА 7. Характеристика объемно-планировочных и архитектурно-строительных параметров электрометаллургических цехов………………………………………………………… |
88 |
7.1. Основные объемно- 7.2. Основные правила построения плана цеха…………………. 7.3. Основные строительные элементы здания…………………. |
88 91 91 |
ГЛАВА 8. Системы автоматизированного проектирования (САПР).. |
94 |
РАЗДЕЛ II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ЦЕХОВ………… |
97 |
ГЛАВА 9. Электросталеплавильные
цехи……………….................... |
97 |
9.1. Классификация электросталеплавильных цехов…………… |
97 |
9.2. Характеристика архитектурно- |
104 |
ГЛАВА 10. Обоснование сортамента и планируемого объема производства электростали…………………………………... |
106 |
ГЛАВА 11. Выбор технологии электроплавки стали………………... |
111 |
11.1. Варианты технологии 11.2. Технология высшего уровня электроплавки………………. 11.3. Пути дальнейшего 11.3.1. Плавка с использованием
остатка расплава от предыдущег 11.3.2. Работа ДСП со вспененными шлаками……………… 11.4. Применение альтернативных источников энергии………. 11.4.1. Подача углеродистых 11.4.2. Применение топливно-кислородных горелок………. 11.4.3. Донная продувка ванны газами…… 11.5. Повышение качества электростал 11.6. Контроль и управление |
111 118
121
122 122 128 129 132 133 140
143 |
ГЛАВА 12. Выбор способа внепечной обработки электростали…… |
145 |
12.1. Общая характеристика способов… 12.2. Обработка стали под вакуумом…… 12.2.1. Теоретические предпосылки применения вакуума….. 12.2.2. Вакуумирование стали в струе…………………........... 12.2.3. Обработка стали в столбе металла (DH)……………... 12.2.4. Обработка стали методом циркуляции (RH)………… 12.2.5. Метод циркуляционного вакуумирования (RH(ОВ)… 12.2.6. Обработка стали вакуумом в ковше………………….. 12.2.7. Сравнение циркуляционного
и ковшевого вакуумирования………………………………………… 12.3. Обработка стали в установке ковш-печь…………………... 12.3.1. Установка ковш-печь (LF)-(АКОС)………………….. 12.3.2. Технологические особенности обработки стали в ковше-печи………………………………………………. 12.3.3. Выбор мощности трансформатора
установки АКОС-ковш-печь………………………………………… 12.4. Установка химического нагрева
металла в ковше-СН(СНF)………………… 12.5. Другие виды внепечной 12.5.1. Предотвращение попадания шлака в ковш…………... 12.5.2. Усреднение температуры и состава стали в ковше…. 12.5.3. Раскисление – регулирование состава стали………… 12.5.4. Способы ввода добавок в ковш……………………….. |
151 151 151 152 154 155 156 165
171 171 174
182
187
190 192 192 196 196 197 |
ГЛАВА 13. Выбор типа дуговых сталеплавильных печей. дуговые сталеплавильные печи переменного тока (ДСП)……….. |
201 |
13.1. Общая характеристика ДСП……………… 13.2. Современный комплекс дуговой сталеплавильной печи ДСП-125…………………………………………………….. 13.3. Совершенствование дуговых сталеплавильных печей…… 13.3.1. Увеличение удельной мощности
трансформатора и 13.3.2. Совершенствование конструкции печи……………… 13.3.3. Устройство для бесшлакового выпуска стали из ДСП 13.3.4. Огнеупорная футеровка ДСП………………………… 13.3.5. Водоохлаждаемые элементы футеровки ДСП………. 13.3.6. Совершенствование конструкции электродов………. 13.3.7. Применение альтернативных источников тепла……. 13.4. Дуговая сталеплавильная печь, оборудованная системой «Данарк»……………………………………………………. 13.5. Предварительный подогрев лома… 13.5.1. Подогрев лома без дожигания отходящих газов……. 13.5.2. Подогрев лома с 13.5.3. Подогрев лома, совмещенный
с дожиганием отходящих газов......................... 13.5.4. Подогрев лома в передвижной камере……………….. 13.5.5. Подогрев лома системы VERTICON…………………. 13.5.6. ДСП с шахтным подогревом лома…………………… 13.6. Двухкорпусная ДСП………………………………………… 13.7. Низкоэнергетическая 13.8. ДСП с непрерывной
загрузкой и подогревом 13.9. Двухкорпусной агрегат «Conarc»…………………………... 13.10. Комбинированный сталеплавильный агрегат…………… 13.11. Дуговая сталеплавильная печь типа «К-ES»………........... 13.12. Другие электросталеплавильные агрегаты………………. 13.13. Электропечь типа ОКБ-1320 для
выплавки синтетических шлаков........................ 13.14. Выбор мощности сетевых |
201
206 211
212 216 218 223 228 231 234
241 245 246
247
247 249 250 252 260
266 266 270 274 275 276
276
279 |
ГЛАВА 14. Дуговые сталеплавильные печи постоянного тока (ДСППТ)………………………………………………… |
283 |
14.1. Одноэлектродные ДСППТ……………………… 14.2. Многоэлектродные ДСППТ…………………… 14.3. Новые конструкции ДСППТ…………………………........... 14.3.1 Двухкорпусная ДСППТ……………………….. 14.3.2. Двухшахтная ДСППТ………………………………… 14.3.3. Многоэнергетическая ДСППТ………………………... 14.3.4. Высококорпусная ДСППТ……………………… 14.4. Сравнение технологических
и экономических показателей
работы дуговых печей различной конструкции………………………………………………… |
285 288 292 292 294 295 296
299 |
ГЛАВА 15. Выбор технологии разливки электростали……………… |
305 |
15.1.Совершенствование 15.1.1. МНЛЗ вертикального типа………………… 15.2. Создание и внедрение МНЛЗ нового типа………………… 15.2.1. МНЛЗ горизонтального типа…………… 15.2.2. МНЛЗ кольцевого типа………………………. 15.3. МНЛЗ для получения тонкой полосы и ленты……………. 15.3.1. Роликовые разливочные машины…… 15.3.2. Ленточные разливочные машина………………........... 15.3.3. Роторные разливочные машины……… 15.4. Литейно-прокатные комплексы……… 15.5. Оценка стоимости комплекса ДСП-АКОС-МНЛЗ…........... |
310 311 313 314 318 319 319 320 321 322 325 |
ГЛАВА 16. Выбор способа размещения дуговых сталеплавильных печей в цехе……………………………………………….. |
326 |
ГЛАВА 17. Выбор схемы выпуска стали в ковш и уборки шлака….. |
328 |
17.1. Выпуск стали……………………………………………… 17.2. Эвакуация шлака……………………………………… |
328 329 |
ГЛАВА 18. Способы обеспечения ЭСПЦ шихтовыми материалами.. |
331 |
18.1. Обеспечение ЭСПЦ |
331 |
18.1.1. Подача лома через шихтовый пролет………………… 18.1.2. Централизованная подача металлошихты в ЭСПЦ….. 18.2. Обеспечение ЭСПЦ сыпучими
материалами и ферросплавами……… 18.2.1. Подача сыпучих материалов через шихтовый пролет. 18.2.2. Централизованная подача 18.3. Схемы подачи шихты в ДСП……………… |
332 334
334 334 335 337 |
ГЛАВА 19. Способы размещения АКОС и МНЛЗ в цехе…………… |
339 |
19.1. Размещение АКОС……………………………………… 19.2. Размещение МНЛЗ……………………………………… |
339 343 |
ГЛАВА 20. Охрана окружающей среды в электросталеплавильном производстве……………………………………………… |
346 |
20.1. Улавливание и очистка газов
дуговых сталеплавильных печей… 20.2. Переработка шлама и пыли……………… 20.2.1. Новые способы переработки пыли и шлама…………. 20.3. Переработка шлаков……………………………… |
346 355 360 361 |
ГЛАВА 21. Шум и шумопоглащение в электросталеплавильных цехах…………………………………………………….. |
363 |
21.1. Регламентируемые аспекты……………… 21.2. Распространение шума в ЭСПЦ……… 21.3. Передача шума через стены…………… 21.4. Распространение шума в 21.5. Характеристики источников шума ЭСПЦ………………… 21.5.1. Характеристика шума, создаваемого
дуговой электропечью………………………… 21.5.2. Другие источники шума……………………… 21.6. Направления снижения шума в ЭСПЦ…………………….. 21.6.1. Снижение шума дуговой печи (путем действия на источник)………………………………………………. 21.6.2. Меры по снижению распространения шума в окружающую среду………………………………………… 21.6.3. Акустическая изоляция кожуха и свода печи………... 21.6.4. Акустическая изоляция печного пролета…………….. 21.6.5. Конфигурация наружных стен………………………... 21.6.6. Помещение дуговой печи в кожух……………………. 21.7. Влияние шума на прилегающие жилые районы….….......... 21.8. Характеристика акустической изоляции действующих ЭСПЦ……………………………………………………….. 21.9. Экономическая оценка природоох |
363 364 365 367 367
367 369 370
370
371 374 374 375 376 377
380 382 |
ГЛАВА 22. Объемно-планировочные решения и оборудование электросталеплавильных комплексов…………………… |
385 |
22.1. Цех производства 22.2. Централизованный склад сыпучих материалов и ферросплавов ОЭМК……………………………………………… 22.3. Склад сыпучих материалов и ферросплавов ММЗ……….. 22.4. Скрапоразделочное отделение …………………………….. 22.5. Главное здание ЭСПЦ…………………………… 22.6. Шихтовый пролет……………………………………… 22.6.1. Выбор количества оборудования шихтового пролета. 22.7. Бункерный пролет…………………………………… 22.7.1. Бункерный пролет ОЭМК……………………………... 22.7.2. Бункерный пролет БМЗ………………………… 22.7.3. Бункерный пролет ММЗ………………………… 22.7.4. Бункерный пролет ВТЗ………………………………... 22.8. Печной пролет…………………………………………… 22.8.1. Отделение выплавки и 22.8.2. Оборудование для заправки печи…………………….. 22.8.3. Установка для торкретирования футеровки ДСП…… 22.8.4. Оборудование для
доставки и загрузки металлошихты……………………………………………… 22.8.5. Оборудование для подачи сыпучих материалов в печь……………………………………………………... 22.8.6. Установка для наращивания электродов…………….. 22.8.7. Оборудование для ведения
технологического процесса…………… 22.8.8. Кислородно-угольный 22.8.9. Кислородная фурма………………………………… 22.8.10. Установка для вдувания науглероживателей............. 22.8.11. Устройство для измерения температуры и окисленности металла………………………………………….. 22.8.12. Расчет количества завалочных кранов……………… 22.9. Распределительный пролет……………… 22.9.1. Отделение внепечной обработки стали в ковше-печи. 22.9.2. Установка доводки стали (УДС) в ковше……............. 22.9.3. Система подачи сыпучих материалов в отделение внепечной обработки стали ОЭМК………………….. 22.9.4. Расчет мощности 22.10. Отделение футеровки и ремонта
сталеразливочных ковшей………………… 22.10.1 Участок подготовки шиберных затворов……………. 22.11. Разливочный пролет……………………………… 22.12. Отделение раздевания слитков…… 22.13. Отделение охлаждения изложниц… 22.14. Отделение чистки и смазки изложниц……………………. 22.15. Отделение подготовки составов под разливку……........... 22.16. Расчет оборудования для
разливки электростали в изложн 22.17. Отделение непрерывной 22.17.1. Пролет МНЛЗ……………………………………….... 22.17.2. Пролет обработки сортовой заготовки……………… 22.18. Выбор и расчет количества
технологического оборудования ЭСПЦ………………………………………........... 22.18.1. Расчет производительности, выбор типа и вместимости ДСП…………………………………………… 22.18.2. Расчет количества основного оборудования шихтового пролета………………………………………….. 22.18.3. Расчет количества оборудования печного пролета… 22.18.4. Расчет количества основного
оборудования разливочного пролета……………………………............ |
388
390 397 407 415 418 423 428 430 435 436 438 439 440 446 447
449
451 453
455 458 460 463
463 465 466 469 474
475
478
480 486 489 498 499 500 501
502 504 506 508
510
511
512 516
518 |
ГЛАВА 23. Компактные электросталеплавильные
комплексы – мини-заводы………………………………………………… |
528 |
ГЛАВА 24. Особенности проектных решений
цехов спецэлектрометаллургии…………………… |
536 |
24.1. Схема грузопотоков……………………………… 24.2. Характеристика процесса ЭШП.
Определение производительности
печи……………………………………............ 24.3. Характеристика процесса ВДП. Определение производительности печи……………………………………………… 24.4. Состав цеха спецэлектрометаллургии……………….. 24.5. Современные проектные решения цехов ЭШП и ВДП…... 24.6. Система газоочистки в цехах спецэлектрометаллургии….. |
537
539
546 550 552 554 |
ГЛАВА 25. Особенности проектных решений электропечных отделений литейных заводов………………………………….. |
557 |
ГЛАВА 26. Экономическая оценка проектирования и строительства электросталеплавильного комплекса……………………. |
563 |
26.1. Расчет необходимых инвестиций… 26.2. Оценка эффективности 26.3. Критерии оценки эффективности
технологии высшего уровня элек 26.4. Технико-экономическая |
563
566
570
572 |
РАЗДЕЛ III. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФЕРРОСПЛАВНЫХ ЦЕХОВ………………………..... |
576 |
ГЛАВА 27. Классификация ферросплавных цехов………………….. |
576 |
ГЛАВА 28. Выбор способа получения ферросплавов……………….. |
581 |
ГЛАВА 29. Выбор типа и мощности плавильных печей…………….. |
585 |
ГЛАВА 30. Выбор вида шихтовых материалов и способа их подготовки к плавке…………………………………………….. |
587 |
30.1. Шихтовые материалы……………………………… 30.2. Подготовка материалов……………………… |
581 590 |
ГЛАВА 31. Выбор способа разливки и разделки ферросплавов…… |
592 |
ГЛАВА 32. Выбор способа утилизации
отвальных шлаков ферросплавного производства.................. |
596 |
ГЛАВА 33. Организация мало- и безотходной технологии…………. |
597 |
ГЛАВА 34. Состав, оборудование и общая характеристика основных ферросплавных цехов……………………………….. |
600 |
34.1. Отделение шихтоподготовки…………… 34.1.1. Способы дозирования шихты…………………………. 34.1.2. Способы подачи шихты в печь……………………….. 34.1.3. Расчет количества 34.2. Плавильный корпус………………………………… 34.2.1. Печной пролет………………………………….... 34.2.2. Разливочный пролет……………………………… 34.2.3. Выбор и расчет количества оборудования ферросплавного цеха………………………………………… 34.3. Склад готовой продукции…………………………….......... |
601 602 604
605 610 611 611
615 620 |
ГЛАВА 35. Проектные решения цехов по производству ферросплавов углеродотермическим способом……………………. |
622 |
35.1. Цехи по производству ферросили 35.1.1. Участок подготовки и дозировки шихты…………….. 35.1.2. Плавильный цех………………………………………. 35.1.3. Рафинирование ферросилиция………… 35.1.4. Переработка шлаков 35.1.5. Эффективность проектных решени 35.2. Цехи по производству сплавов марганца………………….. 35.2.1. Комплекс ферросплавного цеха НЗФ………………… 35.2.2. Другие проектные решения……………… 35.2.3. Переработка вторичных отходов
ферромарганца и силикомарганца 35.2.4. Эффективность проектных 35.3. Цехи по производству сплавов хрома……………………… 35.3.1. Переработка шлаков углеродисто 35.3.2. Эффективность проектных решени |
622 624 630 634 636 637 639 642 650
653 660 661
666 668 |
ГЛАВА 36. Проектные решения цехов по производству ферросплавов силикотермическим способом………………………. |
671 |
36.1. Цех для производства 36.2. Цех для производства 36.2.1. Переработка шлаков |
676 678 681 |
ГЛАВА 37. Проектные решения цехов по производству ферросплавов алюминотермическим способом……………………. |
684 |
ГЛАВА 38. Проектные решения цехов по производству азотированных ферросплавов…………………………………….. |
689 |
ГЛАВА 39. Механизация трудоемких
работ в ферросплавном производстве……………………………………………… |
695 |
ГЛАВА 40. Современные проектные решения вспомогательных цехов ферросплавного завода………………………………. |
698 |
40.1. Цех по производству ферросплавной извести…………..… 40.2. Цех по производству электродной массы…………............. 40.3. Центральная заводская лаборатория……………………….. 40.4. Экспериментальный цех……………………………………. 40.5. Цех окомкования пыли и шлама…………………………… 40.6. Цех фракционирования ферросплавов…………………….. 40.7. Цех ремонта и футеровки ковшей…………………………. 40.8. Ремонтное хозяйство завода………… |
698 700 706 707 708 708 709 710 |
ГЛАВА 41. Перспективные проектные решения плавильных цехов ферросплавного завода…………………………………… |
710 |
ГЛАВА 42. Электроснабжение ферросплавных предприятий……… |
713 |
ГЛАВА 43. Охрана окружающей среды
в ферросплавном производстве……………………………………………… |
716 |
ГЛАВА 44. Основные направления технического перевооружения ферросплавных предприятий…………………………….. |
720 |
ГЛАВА 45. Оценка экономической эффективности проектных решений ферросплавного комплекса……………………… |
728 |
Академика М.И. Гасика
Электрометаллургия стали и ферросплавов зародилась как отрасль науки и техники в конце XIX-го столетия и с тех пор постоянно совершенствуется и развивается в теоретическом, технологическом и конструктивном направлениях. Особенно бурное развитие электрометаллургия получила во второй половине ХХ-го века.
В сталеплавильном производстве в последние десятилетия наиболее ускоренно развивается электроплавка: введены в строй дуговые электропечи нового поколения с донным выпуском стали, с водоохлаждаемыми стенами и сводом, двухкорпусные печи, печи с шахтным подогревом лома, с увеличенной высотой кожуха; получило широкое распространение применение кислорода, альтернативных источников энергии в виде топливно-кислородных горелок; увеличена удельная электрическая мощность дуговых сталеплавильных печей; нашло применение многообразие форм дугового разряда – дуга постоянного тока, плазменная дуга, дуга с полым электродом, дуга, горящая во вспененном шлаке. Широкое распространение получила технология высшего уровня электроплавки стали дуплекс процессом: дуговая сталеплавильная печь – агрегат комплексной обработки стали (ДСП-АКОС).
Разработаны и внедрены в производство наукоемкие специальные процессы рафинирования стали методами электрошлакового, вакуумдугового, плазменного переплава, вакууминдукционная и электроннолучевая плавка.
Создана научная база и внедрены новые технологии внепечной обработки стали, широкое промышленное применение получили агрегаты внепечной обработки в вакууме и под обычной атмосферой. Неотъемлемой частью технологии электроплавки становится агрегат ковш-печь, совершенствуется его конструктивное и аппаратурное оформление.
Разрабатываются и внедряются технологии разливки высококачественных и специальных сталей на МНЛЗ, совершенствуется конструктивное оформление непрерывной разливки стали. Получают реальное воплощение в жизнь литейно-прокатные комплексы.
Одним из основных направлений развития электросталеплавильного производства в мире является строительство мини-заводов на базе одной-двух ДСП повышенной вместимости в комплексе с установкой по получению металлизованных окатышей, с агрегатом комплексной обработки стали, МНЛЗ, прокатными станами, обеспечивающими получение готовых сортовых или листовых изделий высокого качества непосредственно для нужд машиностроения или строительства.
Особенно бурное развитие получают автоматические системы управления технологическим процессом с использованием ЭВМ.
В ферросплавном производстве в последние 30 лет резко увеличилась единичная мощность плавильных агрегатов. Успешно ведется выплавка большинства многотоннажных ферросплавов – кремнистых, марганцевых, хромистых в рудовосстановительных ферросплавных электропечах закрытого и герметичного типа, совершенствуются технологии подготовки сырья методом агломерации, брикетирования и окатывания. Широкое применение получила разливка ферросплавов на разливочных машинах ленточного и конвейерного типа. Внедряются автоматические системы управления шихтообеспечения, плавки и разливки ферросплавов.
Особый прогресс при
электроплавке стали и
Многообразие
Проектирование является первым этапом обобщения знаний и умений, приобретенных во время предыдущей образовательной и практической деятельности, и их реализации в виде реальных предложений и идей.
В данном учебнике на основе материалов периодической и монографической научно-технической литературы обобщены и систематизированы современные понятия основ проектирования, технологического проектирования электросталеплавильных и ферросплавных цехов; рассмотрены объемно-планировочные решения и оборудование основных и вспомогательных цехов, существующие и прогрессивные технологические схемы малоотходных технологий; приведены методики расчета технологического, транспортного и вспомогательного оборудования, а также методики определения экономической и экологической эффективности проектных решений.
Авторы выражают благодарность сотрудникам сталеплавильного отдела института Укргипромез и ферросплавного отдела института Гипросталь за оказание помощи в подборе материалов, а также сотрудникам Национальной металлургической академии Украины профессорам Игнатьеву В.С. и Шифрину В.М. за помощь в систематизации отдельных материалов описательного и расчетного характера. Выражаем также сердечную благодарность сотрудникам кафедры электрометаллургии за оказание технической помощи при оформлении рукописи и, в особенности, к.т.н. Погребняк А.И. за компьютерную верстку рукописи.
СОСТОЯНИЕ И ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
Устойчивой тенденцией развития сталеплавильного производства являются опережающие темпы развития электроплавки на фоне стабилизации потребления стали в промышленно-развитых странах (табл.1) и роста спроса на нее в развивающихся странах.
Таблица 1. Объем производства стали в развитых странах
|
Страна |
Фактические данные по годам |
Прогноз 2015 г. | |||
1980 |
1990 |
1995 |
2000 | ||
Сталь, всего, млн.т: | |||||
С Ш А Япония Ф Р Г |
103,8 |
88,7 |
95,0 |
95,0 |
80-90 |
111,4 |
110,3 |
101,6 |
105 |
85-95 | |
43,8 |
38,4 |
42,1 |
42 |
30-40 | |
В том числе: электросталь, млн.т/% от общего производства | |||||
С Ш А Япония Ф Р Г |
38,0/36,6 |
35,5/40,0 |
36,5/38,4 |
38/40 |
35-40/44,0 |
33,9/30,4 |
34,4/38,8 |
31,0/32,6 |
35/33,3 |
30-40/42,0 | |
6,5/14,8 |
7,1/18,5 |
9,5/22,6 |
8,5/20,2 |
8,5-10/25 | |
Непрерывное литье стальных заготовок, % от общего производства стали | |||||
С Ш А Япония Ф Р Г |
20,3 |
67,4 |
91,0 |
95,0 |
93-95 |
59,5 |
93,9 |
95,8 |
96 |
93-96 | |
46,0 |
91,3 |
95,4 |
96 |
93-96 | |
Информация о работе Выбор и обоснование технологии плавки в ЭСПЦ