Кристаллизация и строение стальных слитков 3 страница

Значительные отличия появляются в работе агрегатов «ковш-печь» в случае их функционирования в структуре мини-заводов со стратегией фиксации определенного сегмента рынка, то есть выпуска качественной продукции вполне конкретного назначения (группа 3 и 4). Для таких ковш-печей расширяются задачи по рафинированию и доводке стали по химическому составу. Очень часто в технологическую цепь производства заготовки включается операция вакуумирования, что предполагает увеличение времени пребывания стали в ковше в среднем на 40 - 50 минут и дополнительные потери тепла (на 40-60°С). Компенсация потерь тепла осуществляется за счет подогрева металла в установке «ковш-печь». Сравнивая условия эксплуатации ковша для группы 1 и группы 3 необходимо отметить, что для группы 3 длительность пребывания металла в ковше может возрастать примерно в 2 раза при увеличении нагрузки на огнеупоры шлакового пояса. Ковш-печи группы 3 эксплуатируются, например, в электросталеплавильном цехе №2 Белорусского металлургического завода [231, 232] и на Волжском трубном заводе [233].

Иногда в технологической структуре цехов группы 3 предусматривается также разливка стали в слитки, используемые затем для получения качественной заготовки для машиностроения. Примером такого завода можно считать завод «Georgsmarienhutte» (Германия), который имеет в своем составе 130-т дуговую сталеплавильную печь, агрегат «ковш-печь», вакууматор, 4-х ручьевую блюмовую МНЛЗ и разливку стали в слитки массой 4,5 - 38 т [234].

Отличия в работе ковш-печей группы 4 от группы 3 в основном аналогичны отличиям ковш-печей группы 2 от группы 1. Примером ковш-печей группы 4 может быть Оскольский электрометаллургический комбинат, который является одним из крупнейших мини-заводов мира [34]. Однако такое технологическое построение широко используется и для мини-заводов малых объемов производства. Например, мини-завод ДП «Завод утяжеленных бурильных и ведущих труб» СМНПО им. Фрунзе (г. Сумы), в состав которого входят две 18-тонные ДСП, ковш-печь типа «ASEA-SKF», блюмовая МНЛЗ и разливка в слитки производит до 80 тыс. тонн стали в год [235], а металлургический завод в г. Никшич (Черногория), имеющий в составе две 50-тонные ДСП, «ковш-печь» типа ASEA-SKF, сортовую МНЛЗ и разливку в слитки, производит до 180 тыс. тонн стали в год [236].

Ковш-печи группы 5 представляют собой немногочисленную группу, поскольку расположены в мартеновских цехах металлургических заводов, которые сохранились в Украине и России. Практически все эти металлургические заводы соответствуют концепции «мини-завод» со стратегией фиксации определенного сегмента рынка, а мартеновские печи работают скрап-процессом. Например, ОАО «Нижнеднепровский трубопрокатный завод» [237] и ОАО «Выксунский металлургический завод» [238] имеют в своем составе по 2-4 мартеновских печи, «ковш-печь», вакууматор и разливают сталь в слитки. Агрегатами «ковш-печь» оснащены также мартеновские цехи ОАО «Донецкий металлургический завод» и ОАО «Таганрогский металлургический завод» [239]. Для работы ковш-печей в таких условиях характерна неритмичность цикла эксплуатации ковшей, а также практически полное отсутствие эффективной системы отсечки печного шлака, что снижает возможность рафинирования стали и повышает скорость износа огнеупоров в шлаковом поясе. Кроме того, часто «ковш-печь» в мартеновском цехе работает в режиме параллельной обработки металла в двух сталеразливочных ковшах.

Значительные отличия появляются в работе агрегатов «ковш-печь» в случае их функционирования в структуре мини-завода со стратегией специализации производства (группа 6 и 7), то есть выпуска высококачественной уникальной продукции. Обычно такие мини-заводы имеют небольшие объемы производства (10 - 50 тыс. т в год) и, соответственно, не имеют требований к высокой удельной производительности сталеплавильных агрегатов и ковш-печей. В любом случае в технологическом построении мини-завода имеется, по меньшей мере, одна установка для вакуумной обработки стали. Кроме того, сложный сортамент выплав-ляемой стали предопределяет увеличение цикла нахождения ме-талла в установке «ковш-печь», поскольку расширяется спектр операций по легированию, рафинированию и модифицированию металла.

Примером ковш-печи группы 6 с определенной степенью допущений и перспектив модернизации может, вероятно, служить «ковш-печь» сталеплавильного цеха ЗАО «Камасталь» [240]. Ковш-печи группы 7 применяются, например, на электрометаллургическом заводе ОАО «Днепроспецсталь» [241] или в ЭСПЦ-3 Челябинского металлургического завода ОАО «Мечел» [242]. Они имеют небольшую вместимость ковшей (соответственно 50 т и 15 т) и обеспечивают получение стали специального назначения при разливке в слитки разной массы. Между тем, для таких ковш-печей наблюдается повышенный износ футеровки ковшей в зоне шлакового пояса, что объясняется значительным перегревом шлака и близким расположением электродов по отношению к огнеупорному слою.

Ковш-печи группы 8 обычно используются в сталеплавильных цехах крупных заводов тяжелого и энергетического машиностроения [243, 244]. Для этих ковш-печей характерно появление дополнительной функции: сбор металла из нескольких плавильных агрегатов и накопление большого количества стали для отливки крупных и сверхкрупных слитков. Примером работы такого агрегата является «ковш-печь» АО «Новокраматорский машиностроительный завод» [244]. Эта «ковш-печь» имеет три типоразмера ковша (30 т, 60 т, 90 т) и позволяет собирать металл из трех плавильных агрегатов. Следует особо отметить, что время пребывания металла в ковше при такой схеме работы ковш-печи составляет 60-360 минут, что существенно влияет на стойкость футеровки ковшей. В целом агрегаты «ковш-печь» группы 8 крайне немногочисленны и их работа в технологическом цикле с мартеновскими печами объясняется, главным образом, незавершенностью модернизации металлургического производства. Безусловно, предлагаемая классификация ковш-печей носит в некотором плане условный характер, что особенно характерно в части выбранных доминантных классификационных признаков. Поэтому в условиях конкретного металлургического завода агрегат «ковш-печь» может одновременно соответствовать или выполнять функции, характерные для нескольких групп одновременно. Вероятно, в этом случае следует просто говорить о той или иной степени универсальности ковш-печи.

В целом же функциональная эффективность агрегатов «ковш-печь» может существенно отличаться в зависимости от стратегии завода и структуры металлургического производства, что соответственно определяет круг требований к отдельным параметрам обработки и огнеупорам, используемым в ковшах, в зависимости от длительности пребывания металла в ковше и уровня качества стали.

Дата добавления: 2014-11-18