Введение. Сталь в настоящее время была и остается базисным материалом промышленности, о чем говорят цифры роста

Сталь в настоящее время была и остается базисным материалом промышленности, о чем говорят цифры роста, в последние годы, объемов производства стали в мире и роста цен на металлопродукцию. Если мировое производство стали в 2004г. перешагнуло рубеж в 1 млрд.т. (1024млн.т.), то в дальнейшем ожидается рост на 80-90 млн.т. в год.

Металлургический комплекс играет ведущую роль в структуре экономики Украины. Черная металлургия входит в пятерку приоритетных направлений развития государства. По имеющимся мощностям металлургический комплекс Украины занимает пяте место в мире после Японии, США, Китая, и России.

Производственные мощности Украины по производству стали на 01.01.2005 г. составляли 40,6 млн. тонн в год. В составе сталеплавильного производства имеем 49 мартеновских печей, 19 конвертеров, 16 электродуговых печей, 12 установок МНЛЗ из них 7слябовых и 5 сортовых, 8 установок «ковш- печь» и 2 вакууматора.

На рисунке 1 показано производство стали по видам продукции за 1991 - 2005 годы.

Анализ производства показывает, что в последние годы наиболее распространенным остается кислородно-конвертерное производство, но наиболее перспективным остается электросталеплавильное производство с точки зрения экономических и качественных показателей.

Металлургическая промышленность является инновационной отраслью. Это обусловливается целой совокупностью динамически взаимодействующих факторов, к числу которых следует отнести:

· расширение и повышение требований к технологическим и эксплуатационным свойствам стали как конструкционного материала;

· стремление уменьшить энерго- и ресурсопотребление на 1 тонну выпускаемой металлопродукции;

· повышение требований к экологической безопасности металлургических технологий и утилизации металлургических отходов;

· интенсивное внедрение в производство новых решений, базирующихся на последних достижениях научно - технического прогресса.

Для горнометаллургического комплекса Украины путь инновационного развития следует рассматривать как наиболее эффективный с точки зрения поддержания его стабильного функционирования. Это обусловлено, прежде всего, тем фактом, что Украина является одним из ведущих мировых экспортеров металлопродукции и соответственно сильно зависят от конъюнктуры мирового рынка.

Внедрение новой техники и реконструкции устаревших цехов требует проведения научно - исследовательских и проектно - конструкционных работ.

Значительная часть исследований металлургических процессов проводится в промышленных условиях – на агрегатах и установках, действующих в доменных, сталеплавильных и электросталеплавильных цехах, на аглофабриках. В ходе этих исследований отрабатывают новые технологические процессы и конструкции оборудования, осваивают и внедряют новые технологические приёмы, системы контроля и средства автоматизации существующих процессов, совершенствуют технологические процессы, методы их контроля и управления, конструкции агрегатов и оборудования.

Особенностью исследования в опытно-промышленных условиях является то, что они ведутся комплексно. Большое внимание уделяется контролю качества готовой продукции, технологического процесса, вопросам экономики и организации труда. Результаты полупромышленных исследований относительно быстро внедряются в производство. Если опытно-промышленный агрегат был сооружен на заводе, то после

Рисунок 1 – Производство стали по видам продукции за 1991 - 2005 годы.

выполнения программы исследований и освоения агрегата для него устанавливают плановые задания и переводят на работу в промышленном режиме.

Важнейшая особенность промышленных исследований заключается в том, что они ведутся параллельно с выполнением на действующих агрегатах плановых заданий по выпуску продукции. Резервы производственных мощностей, которые позволили бы использовать время и материальные средства для проведения исследовательской работы, в большинстве случаев отсутствуют, в связи с чем намечаемые мероприятия не должны вызывать простоев, снижения производительности оборудования и ухудшения качества продукции.

Второй особенностью является сложность создания удовлетворительной методики исследований современных металлургических процессов в промышленных условиях. Это связано с трудностью выявления специфической роли того или иного фактора, характеризующего технологию, затушевыванием этой роли другими, еще труднее поддающимися учету факторами.

Для промышленных агрегатов и технологических процессов конечный результат определяется действием множества взаимосвязанных факторов. Очень сложно зафиксировать на постоянном уровне все их, кроме того, который представляет интерес в данный момент. Это не означает, что невозможно проводить исследования в условиях производства, но методы работы исследователя и обработки данных в промышленных и лабораторных условиях существенно различны. Последнее, в частности, определяется тем, что применяемые на производстве средства контроля менее точны, чем используемые в лабораторном эксперименте.

Тематика промышленных исследований определяется насущными требованиями производства и перспективами его развития. Часть исследований нацелена на улучшение качества продукции на всех стадиях технологического цикла, налаживание выпуска новых материалов и изделий, увеличение производительности и повышение других технико-экономических показателей агрегатов.

Промышленные исследования проводятся на установленных в металлургических цехах агрегатах (доменных и ферросплавных печах, кислородных конвертерах мартеновских печах) и разливочном оборудовании. Основной метод исследований в промышленных условиях – проведение технологических процессов в опытных режимах, разработанных на основании литературных данных, теоретического анализа, лабораторных и опытно - промышленных экспериментов. Элементами опытной технологии могут быть новые тепловые, температурные и дутьевые режимы; виды сырья, огнеупоров, топлива, технологических присадок; усовершенствованные конструкции отдельных узлов агрегатов и др. Для контроля за процессом используются имеющиеся в цехе контрольно- измерительные средства, в ряде случаев – дополнительно устанавливаемые или переносные приборы. Необходимые анализы выполняют в заводских лабораториях.

Первоначально проводят единичные опыты на отдельном агрегате, в ходе которых опробывают различные изменения технологических режимов. Лучшие варианты проверяют в небольших сериях опытов, выполняемых на одном агрегате в течение нескольких суток, иногда – недель. Результаты сравнивают с производственными данными, полученными на этом же агрегате до и после опытов. Таким образом, можно исключить влияние ряда не поддающихся учету факторов и оценить достоинства и недостатки того или иного варианта технологии.

Если установлены определенные преимущества опытной технологии перед существующей, то один из агрегатов цеха на некоторое время переводят на работу по новой технологии.

Учитывая, что при проведении промышленного эксперимента снижение производительности оборудования и качества продукции не допустимо, информацию о ходе и результатах процесса получают путем хронометража, контроля показателей с помощью имеющихся в цехе приборов, отбора проб металла, шлака и газа, измерений температуры.

Хронометраж проводят с целью точного определения продолжительности технологических операций, в частности таких, которые не фиксируются в цеховой документации. Одновременно регистрируют количество и порядок ввода различных материалов, результаты визуальных наблюдений за ходом процесса, показания контрольно- измерительных приборов, порядок отбора проб и данные их анализа, замеры температуры и др. Пробы отбирают по принятой в цехе технологии, иногда с этой целью агрегаты оборудуют специальными приспособлениями, не нарушающими технологический процесс. Методы отбора проб и конструкции пробоотборников очень разнообразны и зависят от решаемых задач.

При разработке методики и организации исследований в цеховых условиях следует уделить особое внимание вопросам техники безопасности. Часто приходится работать с жидким металлом и шлаком, горячими газами, токсичными средствами, при высоких давлениях газов и жидкостей, в помещениях, оборудованных подъемно-транспортными машинами, т.е. в условиях повышенной опасности. Поэтому исследовательский персонал должен быть знаком с правилами техники безопасности и обеспечен необходимой спецодеждой.

Перед выполнением промышленных исследований в соответствии с календарным планом НИР составляют текущий план-график, согласующийся с планом работы цеха. После утверждения руководством цеха он становится официальным документом, разрешающим проведение исследований.

Дата добавления: 2014-11-18