Проект реконструкции электросталеплавильного цеха - Дипломная работа

Наряду со снижением себестоимости выпускаемой продукции, одной из основных проблем, стоящих перед специалистами черной металлургии, является проблема получения качественной непрерывнолитой заготовки, которая во многих случаях неразрывно связана с возникновением вмикро-и макроструктуре заготовки различного рода напряжений. Немаловажную роль в решении этих сложных и многоплановых задач играет своевременное и тщательное изучение передового мирового опыта и результатов наиболее перспективных исследований в области энергосбережения и устранения дефектов, полученных при производстве стали и литой заготовки.Первая очередь сдана в эксплуатацию в ноябре 1984г., вторая - в ноябре 1987г., третья - в марте 1991г., 15 сентября 2000г. введен в эксплуатацию новый прокатный стан 150, в июле 2007 года введен в эксплуатацию трубопрокатный цех. В результате окончательно сформировался технологический профиль и специализация РУП «БМЗ» как предприятия «европейского типа» с высоким уровнем технологии и предопределили направления его стратегического развития на перспективу. В дополнение к марочнику сталей, предусмотренному проектом и базирующемуся, в основном, на союзных ГОСТАХ, освоена технология производства десятков новых марок сталей по стандартам США, Японии, Кореи и практически всех ведущих государств Европы. Состав электросталеплавильного цеха ЭСПЦ - 1: печное отделение, оборудованное двумя стотонными дуговыми печами с трансформатором 95 МВ·А (ДСП-1) и 95 МВ·А (ДСП-2); участок внепечной обработки стали, оборудованный агрегатом «ковш-печь» с установкой «Velco» для вдувания ТШС; отделение разливки, в состав которого входят две разливочные шестиручьевые машины радиального типа с сечением кристаллизатора 125х125мм и 140х140мм, комплекс оборудования по футеровке, сушке и разогреву сталеразливочных и промежуточных ковшей, склад заготовок. Состав электросталеплавильного цеха ЭСПЦ - 2: печное отделение, оборудованное одной стотонной дуговой электропечью (ДСП) с трансформатором 95 МВ·А; участок внепечной обработки стали (УВОС), оборудованный установками «ковш-печь» и «Velco», двумя вакууматорами: циркуляционного и камерного типа; отделение разливки, оборудованное реконструированной одной разливочной четырехручьевой машиной радиального типа с сечением кристаллизаторов 250х300 мм и 300х400 мм и диаметром 200 мм комплекс оборудования по футеровке, сушке и разогреву вакууматора, стальковшей и промковшей, склад заготовок.В мировом производстве черных металлов улучшение качества непрерывнолитых заготовок, наряду с совершенствованием технологии выплавки и внепечной обработки, достигается в результате использования расходуемых материалов требуемого качества, надежной защиты жидкого металла при разливке от вторичных процессов окисления, использования кристаллизатора новых конструкций и механизма качания, применения физических методов воздействия на процесс формирования внутреннего строения слитка в виде электромагнитного поля и мягкого обжатия в зоне затвердевания, автоматизации и оперативного контроля процесса разливки. Важнейшим элементом обеспечивающим эффективность работы кристаллизатора является гильза, под средством которой происходит отвод тепла от затвердевающей заготовки к охлаждающей жидкости непосредственно формируется геометрическая форма заготовки. В последнее два десятилетия наибольшее распространение для МНЛЗ получила концепция так называемой «параболической» формы внутренней полости гильзы кристаллизатора, которая в максимальной степени учитывает усадку заготовки по мере ее движения вниз, что позволяет минимизировать величину воздушного зазора между заготовкой и стенками гильзы. На МНЛЗ-2 Волжского трубного завода в 2006г проведена реконструкция оборудования зоны кристаллизации для разливки круглых заготовок диаметром 156 мм где в реконструированные кристаллизаторы фирмы «SMS Demag» были установлены гильзы для круглого сечения «ВНИИМЕТМАШ», что позволило достичь максимальной скорости разливки 3,5 м/мин, снизить брак с 4,5 % до 0,18 %, овальность заготовки уменьшить с 0,46 % до 0,01 % и исключить затраты на доработку заготовок перед отправкой заказчику. В целом разработанное фирмой «Lecher Gmbh» вторичное охлаждение заготовки распыленной водовоздушной дисперсией значительно улучшило теплопередачу, обеспечив при этом более интенсивный рост затвердевшей корки и более равномерное охлаждение заготовки, что позволило повысить скорость вытягивания заготовки на 15-20% и снизить количество брака заготовки по продольным и диагональным трещинам.Многоконусная конструкция трубчатой гильзы кристаллизатора и толщина ее стенки преследуют цель предотвращения остаточной деформации под воздействием температуры. Деформация гильзы кристаллизатора могла бы привести к значительному снижению срока службы кристаллизатора и повлечь за собой появление глубоких следов качания и дефектов формы у заготовок. Гильза кристаллизатора имеет многоконусную конструкцию, для того чтобы компенсировать усадку заготовки и поддерживать контакт между заготовкой и крист

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБОСНОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА

1.1 Краткая история республиканского унитарного предприятия «Белорусский металлургический завод

1.2 Анализ современных МНЛЗ - особенности конструкций, области применения с точки зрения изготовления литых заготовок различного сечения

1.3.1 Применение гильзового кристаллизатора

1.3.2Применение новой конструкция вторичного охлаждения заготовки с применением комбинированного: водяного и водовоздушного охлаждения круглофакельными форсунками

1.4 Выводы

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Полное описание конструктивных элементов МНЛЗ до реконструкции

2.1.1 Описание технологического процесса

2.2 Описание конструктивных элементов МНЛЗ после реконструкции

2.3 Планировочное расположение МНЛЗ в цехе

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ МАРКИ 40Х

3.1 Технические требования и химический состав легированной среднеуглеродистой стали 40Х

3.2 Технология выплавки стали 40Х на ДСП-3

3.3 Технология раскисления и легирования стали 40Х на выпуске

3.4 Технология обработки металла на установке «ковш-печь»

3.4.1 Основные требования к разливаемому металлу

3.5 Технологический расчет производства стали марки 40Х

3.5.1 Баланс металла по электросталеплавильному производству

3.5.2 Отходы в электросталеплавильном цехе

3.5.3 Отходы в прокатных цехах

3.5.4 Расчет материального баланса плавк

3.5.5 Период плавления шихты

3.5.6 Окислительный период плавки

3.5.7 Количество газов периода плавления и окисления

3.5.8 Расчет расхода раскислителей и легирующих на выпуске

3.5.9 Расчет расхода раскислителей и легирующих на «печь-ковше»

3.6 Тепловой баланс плавки

3.6.1 Количество тепла, необходимое для расплавления и нагрева стали

3.6.2 Количество теплоты, необходимое для нагрева шлака

3.6.3 Определение тепловых потерь

4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Разработка новой технологии вторичного охлаждения с применением круглофакельных водовоздушных форсунок

4.1.1 Расчет зоны вторичного охлаждения

4.2 Расчет основных параметров МНЛЗ

5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Организация производства. Структура управления ЭСПЦ-2

5.1.1 Мероприятия по повышению квалификации рабочих и инженерных кадров

5.1.2 Методы стимулирования работы сотрудников

5.2 Расчет инвестиций

5.3 Расчет себестоимости продукции

5.3.1 Расчет затрат на материалы

5.3.2 Затраты на топливо и энергию на технологические цели

5.3.3 Расчет фонда заработной платы и отчислений на социальные нужды

5.3.4 Определение общепроизводственных, общехозяйственных и коммерческих расходов

5.3.5 Расчет расходов по организации, обслуживанию и управлению производством

5.4 Расчет технико-экономических показателей цеха

5.5 Заключение

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1 Производственная санитария, техника безопасности, пожарная профилактика

6.1.1 Характеристика техпроцесса с точки зрения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов

6.1.2 Метеорологические условия

6.1.3 Вентиляция

6.1.4 Производственное освещение

6.1.5 Шум, вибрация

6.1.6 Электробезопасность

6.1.7 Требования безопасности к технологическому процессу, к конструкции оборудования

6.1.8 Санитарно-бытовые помещения

6.1.9 Пожарная профилактика

6.1.10 Расчет интенсивности теплового облучения на рабочем месте сталевара

7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА

7.1 Экология сталеплавильного цеха

7.2 Газо- и пылевыделения из электроплавильных печей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Кристаллизатор диаметр 200

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Машина непрерывной разливки стали до реконструкции

ПРИЛОЖЕНИЕ В Машина непрерывной разливки стали после реконструкции

ПРИЛОЖЕНИЕ Г План - схема ЭСПЦ-2

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Технологическая схема плавки стали 40Х

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Зона вторичного охлаждения

ПРИЛОЖЕНИЕ К Технико-экономические показатели проекта