Доменный цех

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

		стр.
	Введение …………………………………………………. …	4
1	История образования  АО «Арселор МитталТемиртау» ….	5
2	Технологическая характеристика доменного цеха………...	7
2.1	Сырые материалы доменной плавки………………………	8
2.2	Технология доменной плавки………………………………	13
2.3	Основные реакции  доменного процесса…………………..	17
3.	Описание доменных печей…………………………………	19
3.1	Конструкция доменных печей……………………………..	20
3.2	Футеровка доменных печей………………………………	21
4.	Вдувание пылевидного  топлива, как средства интенсификации доменного процесса………………………………	22
	Заключение ............................................................................	29
	Список используемой литературы .......................................	30

 

 

                                                                                                                        

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Первым из известных  способов получения железа из руд  явился так называемый сыродутный способ, при котором в горн или печь загружают железную руду и уголь, при горении которого происходит частичное восстановление железа из руды. Повышение производительности сыродутных печей — горнов достигалось увеличением размеров агрегатов и применением мехов, приводившихся в движение не мускульной силой человека, а водяного колеса или конного привода. При этом удлинялся путь газов в печи, понижалась температура отходящих газов, соответственно повышалась температура и степень восстановления руды, поступающей в наиболее горячую зону горна. Увеличение количества воздуха, подаваемого в печь в единицу времени, позволяло увеличить количество загружаемого угля.

Следствием всего этого  было повышение температуры в  нижней части горна и не только улучшение условий восстановления железа, но и создание условий для его науглероживания. Шлаки при этом получались малоокисленные, а металл — с высоким содержанием углерода (чугун), соответственно с более низкой температурой плавления; такой металл вытекал из печи вместе со шлаком. Практика показала, что безостановочная работа печи с получением чугуна производительнее прямого восстановления сыродутным процессом. Так родилась технология, известная теперь как доменное производство чугуна.

В настоящее время  доменный цех является одним из основных цехов металлургического завода. Роль этого цеха на заводе определяется не только производством чугуна, но и выработкой доменного газа, используемого как топливо. Лишь часть этого газа используется в самом доменном цехе; остальной газ потребляется другими цехами завода - металлургическими и энергетическими, а также коксовыми печами близлежащими коксохимических заводов. Поэтому от работы доменных печей зависит работа не только сталеплавильных цехов, но и нагревательных и коксовых печей, а также вся энергетика завода.

Доменный цех связан со вспомогательными цехами завода как потребитель их продукции. Его непрерывно обслуживают газовый, парокотельный, воздуходувный, электрический, огнеупорный цехи, а также цехи водоснабжения и железнодорожного транспорта. Перебои в обслуживании вызывают аварийное состояние в доменном производстве, а перебои в подаче из доменного цеха чугуна и газа потребителям срывают работу последних. Вот почему от работы доменного цеха зависит работа всего завода.

 

1. История образования АО «Арселор МитталТемиртау»

 

 

Решение о строительстве крупного завода черной металлургии в центральном Казахстане явилось частью выполнения основной задачи развития мощной индустриальной базы на Востоке СССР.

Первый правительственный  документ о Карагандинском заводе был  подписан в Москве 25 апреля 1942 года. В нем говорилось, что необходимо разработать предложения о строительстве вблизи Караганды завода с полным металлургическим циклом.

Предпосылкой этому  послужило выгодное экономическое  и географическое положение - наличие крупных, близко расположенных друг к другу железных и марганцевых руд Атасуйского и Джездинского месторождений, известняков Топара, коксующихся углей Карагандинского угольного бассейна и водохранилища, а также перспективных районов сбыта металлопродукции. Все это определило г.Темиртау как металлургический центр Казахстана.

Началом строительства  завода считается осень 1950 года. В  декабре 1957 года состоялась торжественная закладка 1-й доменной печи объемом 1513 м. В строительстве Казахстанской Магнитки принимала участие вся страна. Заказы стройки выполняли 607 предприятий.

3 июля 1960 года доменная  печь № 1 выдала первый Казахстанский чугун. Эта дата считается не только днем рождения доменного цеха, но и днем рождения Карагандинского металлургического завода.

В 1970 году на базе Карагандинского металлургического завода был образован Карагандинский металлургический комбинат.

Первый чугун от домны до разливочных машин, через сплошную массу людей, транспортировали машинист тепловоза В. Комов и помощник машиниста В. Метель. На разливочных машинах чугун сливала бригада Н.В.Полынова в составе желобщиков И.Кутлушкина, А.Васютина, чугунщиков В. Портянкина, Н.Назарбаева (будущий президент Казахстана), Х.Сарекенова (будущий председатель Горисполкома г.Темиртау, а затем крупный хозяйственный руководитель Казахстана), М.Луева. Руководил сливом чугуна начальник разливочных машин Я.С.Цельник. На площадке между доменной печью и разливочными состоялся митинг на котором присутствовало около 40 тыс, человек. Открыл митинг первый секретарь Карагандинского обкома партии Казахстана М. С. Соломенцев.

23 июня 1961 года был  открыт выпуск первого чугуна  на доменной печи № 2.

 

 

 

 

 

 

 

В июне 1963 года запущена аглофабрика № 1. В шихту доменной печи № 2 введено 30% агломерата с содержанием железа 50%. В конце августа 1963 года доменная печь № 2 полностью перешла на проплавку агломерата. Это позволило увеличить производительность печи № 2 на 20%. Снизить расход кокса на 25% на 1 тонну чугуна. Также в это время начато опытное вдувание мазута в горн доменной печи № 1, а в августе 1964 года начато опытно промышленное вдувание угольной пыли в горн доменной печи № 2.

26 января 1968 года было начато строительство доменной печи № 3 объемом 2700 м³.

29 марта 1971 года доменная  печь № 3 выпустила первый чугун.

27 июня 1973 года начато  сооружение фундамента доменной  печи  № 4 объемом 3200 м³.

1 мая 1975 года произведен  первый выпуск чугуна на доменной печи № 4.

С пуском доменной печи № 4 завершается формирование доменного цеха Карагандинского металлургического комбината. Наступает период реконструкции основных агрегатов.

Полной реконструкции  подверглись доменные печи № 1 и № 2. В период с 1974-1985 г.г. в доменном цехе реконструированы все воздухонагреватели. В апреле 2003 г. была проведена реконструкция доменной печи № 3, а в декабре 2005 г. доменной печи № 4.

В настоящее время АО «Арселор МитталТемиртау» представляет собой предприятие с полным металлургическим циклом, производящее чугун, сталь, прокат (листовой и сортовой), продукты коксохимпроизводства.

В составе комбината:

- коксохимическое производство;

- агломерационное производство;

- доменный цех;

- сталеплавильное производство;

- листопрокатное производство;

- сортопрокатное производство;

- управление главного  механика;

- отдел главного энергетика;

- транспортное управление;

- инженерные службы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологическая характеристика доменного цеха

 

 

Доменный  процесс в настоящее время является одним из старейших металлургических процессов. Соответственно, накоплен большой объём экспериментальных данных и теоретических разработок, дающих значительный потенциал для его развития и совершенствования. Это обуславливает актуальность доменного производства и в настоящее время, несмотря на непрерывные поиски новых технологий производства чугуна и стали.

Практически на всех металлургических предприятиях, имеющих доменное производство, доменные цеха являются составной частью технологической цепочки и не могут работать изолированно. Так, например, сырьём для доменных печей являются кокс и агломерат, поэтому наибольшее влияние на работу доменного цеха оказывают агломерационное и коксохимическое производства. Для оптимального функционирования цеха необходима также согласованная работа всех подразделении и участков цеха, обеспечивающих подготовку и подачу в печь сырых материалов, проведение доменной плавки и уборку продуктов плавки - чугуна и шлака.

Современные доменные цеха имеют практически  одинаковую структуру, обусловленную технологией производства: цех представляет собой комплекс сооружений, агрегатов и механизмов. Основным технологическим агрегатом цеха является доменная печь. Обычно в цехе имеются 3 - 4 доменные печи, каждая из которых оснащена индивидуальными вспомогательными агрегатами (система газоочистки, система подачи и подготовки дутья и др.), а также дополнительные средства, предназначенные для обеспечения основного производства и переработки побочных продуктов и отходов.

Рассмотрим  структуру доменного производства на примере доменного цеха АО «Арселор МитталТемиртау».

Проектная мощность цеха - 5190 тыс. т передельного чугуна в год при содержании железа в шихте 50,3%. В составе цеха четыре доменные печи: №1-ёмкостью 1719 м³ и №2 - ёмкостью по 2035 м³, №3 - ёмкостью 3200 м³, №4 - ёмкостью 3200 м³. Кроме того, имеются четыре разливочные машины, две грануляционные установки, шлакоперерабатывающий комплекс.

На  печах №1 и №2 выплавляют высокофосфористый  чугун, а на печах №3 и №4 - малофосфористый чугун для конвертерного передела. Каждая печь обслуживается четырьмя воздухонагревателями, осуществляющими нагрев дутья до 1100-1150 °С.

Железорудная  часть шихты на 80-90% состоит из офлюсованного агломерата фракции +5 мм, поступающего с аглофабрики. Помимо агломерата в состав металлошихты входят также окатыши ССГПО и шахтная руда Атасуйско-

 

 

 

 

го  ГОКа. В качестве топлива используется кокс фракции +35 мм, поступающий с коксохимического производства. Сырье поступает на бункерную эстакаду, а из бункеров к скипам при помощи ленточных транспортеров.

Главными  технико-экономическими показателями работы доменной печи являются производительность и удельный расход кокса.

Для снижения расхода  кокса применяют вдувание в печь мазута. Мазут вдувают в печь в составе водомазутной смеси, которую готовят непосредственно в цехе. Расход водомазутной смеси - до 90 кг/т чугуна.

Для интенсификации плавки печи работают с повышенным давлением под колошником: 1,5-2,1 атм.

Для обеспечения  непрерывной подачи сырья и выпуска  продуктов необходимо, чтобы конструкции печи были просты, надёжны и позволяли работать без простоев в течение длительного времени. В доменном цехе АО «Арселор МитталТемиртау» периоды между капремонтами печей III-го рода составляет 12 и более месяцев, что является значительным достижением.

Нормальная работа доменных печей невозможна без своевременного выпуска чугуна и шлака, передержка которых приводит не только к нарушению нормального хода печи, но и к авариям при выпуске. Выпуск продуктов плавки производится периодически 9-18 раз в сутки по строго установленному графику. Основное количество выплавляемого чугуна приходится на долю передельного - до 85%, который транспортируют в сталеплавильные цехи чугуновозными ковшами. Литейный и товарный передельный чугун передаётся на разливку. Для разливки товарного чугуна цех располагает четырьмя разливочными машинами производительностью 1600 т в сутки каждая.

Весь огненножидкий  шлак поступает для грануляции на грануляционные установки общей  мощностью 25 млн. т гранулированного шлака в год.

Доменный газ  подвергается газоочистке и используется на производстве как энергетическое топливо.

2.1 Сырые материалы доменной плавки

 

На комбинат поступают: для спекания в агломерационном  цехе - концентрат ССГПО, лисаковский гравитационно-магнитный концентрат (ЛГМК), магнетито-гематитовые железные руды месторождений Казахстана (Атасу, Кентобе, Атансор), марганцевые и железомарганцевые руды Жайремского ГОКа, отходы металлургического производства, флюсы, твердое топливо; для доменного цеха - окатыши ССГПО.