Аналитический отчет студенческой сборной России "Metal Cup - 2017"

More documents

Recommendations

Info

Металлургическая база Сибири находится в процессе формирования. На долю Сибири и Дальнего Востока приходится примерно пятая часть производимых в <strong>России</strong> чугуна, готового проката и 15% стали. Эта металлургическая база характеризуется сравнительно крупными балансовыми запасами железных руд. Основой формирования Сибирской металлургической базы являются железные руды Горной Шории, Хакасии и Ангаро-Илимского железорудного бассейна, а топливной базой – Кузнецкий каменноугольный бассейн. Современное производство здесь представлено двумя крупными предприятиями: Кузнецким металлургическим комбинатом и Западно- Сибирским заводом, а также ферросплавным заводом (г. Новокузнецк). Получила развитие и передельная металлургия, представленная несколькими заводами (в Новосибирске, Красноярске, Гурьевске). Последние десятилетия были очередным этапом соперничества традиционной схемы металлургии доменная печь – конвертер и внедоменного получения металла восстановительная печь – электропечь. На наш взгляд, во всемирном масштабе следует оценить итог этого соперничества как победу традиционной схемы. Доменное производство обладает тремя главными недостатками: экологические последствия; необходимость использования в качестве топлива лишь каменноугольного кокса; возможность использования только кускового материала. При этом разработаны различные способы получения чугуна, либо продукта используемого в качестве чугуна. Они имеют разную степень проработанности, некоторые дошли до промышленного внедрения, некоторые являются лишь лабораторной разработкой. ПРОЦЕССЫ МИДРЕКС И КОРЕКС Среди процессов бескоксовой металлургии наибольшее распространение получили такие промышленно освоенные процессы, как Мидрекс для производства металлизованных окатышей из железорудных окатышей и Корекс для получения жидкого чугуна из железорудного концентрата. Заводы с использованием процессов бескоксовой металлургии, как правило, структурируются вблизи от месторождений железорудного сырья (ОМК). Вместе с тем, полагаем, что даже если плечо доставки железорудного сырья находится на уровне 1000 – 1500 км, это будет достаточно эффективно. За счет применения в качестве топлива углей практически любой калорийности, в качестве сырья – железорудного концентрата, а также отходов металлургического производства себестоимость 1 т чугуна составляет 200–250 $ (стоимость импортируемого чугуна порядка 400 $/т, плечо доставки – 1000–1500 км). Для дальнейшего производства стали в кислородном конвертере используется около 80% жидкого чугуна и 20% металлолома, что позволяет достичь значительной экономии топливноэнергетических ресурсов за счет использования кислорода. При использовании образующихся колошниковых газов (более 2 тыс. м 3 на 1 т чугуна с теплотой сгорания 6,7 – 8,0 МДж/м 3 ) дополнительно образуется ТЭР на уровне 150 – 200 тыс. т у.т. ПРОЦЕСС ORIEN Суть процесса ORIEN заключается в восстановлении оксидов железа углеродом. В результате перехода из твердого в расплавленное состояние восстановление железа приобретает жидкофазный характер. Удельная скорость при этом составляет более 5 кг/(м³*с), что на два порядка превышает аналогичный показатель в доменных и шахтных печах. Отличительной чертой технологии ORIEN является возможность использования некоксующихся углей и неокускованного железорудного сырья. В качестве восстановительного агрегата в процессе O R I E N служит электродуговая печь сталеплавильного типа. Получаемыми продуктами являются жидкое железо прямого восстановления с широкими пределами содержания углерода – от 0,05 до 4, 5%, шлак самородного типа, искусственное газообразное топливо энергетического назначения, электрическая и тепловая энергия. Первое из значений углерода отвечает черновому железу, а второе - передельному чугуну. ПРОЦЕСС РОМЕЛТ Процесс «Romelt» был разработан в 1979 году и реализован в 1985 году на Новолипецком металлургическом комбинате (НЛМК). В 1997 году при участии фирмы Samsung Heavy Industries была сооружена пилотная установка в городе Таеджон (Республика Корея) для отработки технологии переработки в печи Ромелт твердых бытовых отходов. В 2008 г. на заводе фирмы «AB <strong>Metal</strong>s» (г. Балхаш, Казахстан) пущена в эксплуатацию маломасштабная (мощностью 32 тыс. т. чугуна в год) установка Ромелт. На этой установке помимо производства товарного чугуна успешно осваивается технология плавки на штейн местной медной сульфидной руды. 11
Суть процесса состоит в восстановлении оксидов железа шлака углеродом. Ванна через боковые фурмы барботируется воздухом, обогащенным в отдельных случаях кислородом до 80 %. Отходящие из шлаковой ванны газы дожигаются над ванной до СО2 и Н2О техническим кислородом, за счет чего обеспечивается дополнительный приход теплоты в шлаковую ванну. ПЛАВИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ «МАГМА» Высокотемпературный многоцелевой плавильный агрегат, отличительной особенностью которого является инновационная система охлаждения с применением жидкометаллического теплоносителя. Данный подход к охлаждению, широко используемый в атомной отрасли, позволил существенно улучшить отвод тепла и, соответственно, значительно повысыть устойчивость агрегата к воздействию высоких температур. Рабочая температура в пространстве плавильной камеры агрегата составляет до 1900°С и до 1650°С - в шлаковом расплаве. Применение оригинальной системы охлаждения позволяет поддерживать температуру корпуса плавильной камеры на уровне 500°С. В черной металлургии данный агрегат находит применение в бескоксовом производстве чугуна и переработке лома черных металлов. ПРОЦЕСС CONSTEEL Является инновационным решением в электросталеплавильном производстве, которое позволяет значительно экономить энергоресурсы и повышает эффективность и экологичность производства стали в электропечах. Особенностью этой технологии является непрерывная подача металлолома по конвейеру в электросталеплавильную печь (рисунок 10). Таким образом, процесс плавки становится фактически непрерывным. При этом обеспечивается постоянное плоское зеркало металла, над которым горят электроды, а расплавление поступающего металлолома происходит в ванне жидкого металла, что приводит к повышению стабильности процесса. Емкость таких печей составляет от 40 до 320 т. ДВУХКОРПУСНЫЕ ПЕЧИ В первую очередь характеризуются повышенной производительностью - время плавки сокращается на 40% за счет подогрева шихты отходящими газами. Вариантом реализации двухкорпусных печей является агрегат CONARC (СONverter + electric ARC furnance). Помимо одного комплекта электродов на нем установлена и фурма для подачи кислорода. Преимуществом данного агрегата является возможность выплавки стали из жидкого чугуна и металлолома (или DRI) практически в любых пропорциях. Аналогичный принцип использован и в агрегате «Arcon-процесс», разработанном компанией «Concast Standard AG». Отличием является то, агрегат питается постоянным током и корпус агрегата фактически соответствует корпусу конвертера. В целом, комбинация конвертера и дуговой печи в одном агрегате дает следующие преимущества по сравнению с обычной дуговой печью: •широкий выбор металлошихты; •высокая производительность; •низкий расход электроэнергии в результате использования химической энергии окисления примесей металлошихты; •уменьшение требуемой электрической мощности; •снижение удельного расхода электродов; •меньшее влияние на токоподводящие сети, возможность работы при маломощных электросетях; •снижение затрат на электрооборудование. АВТОМАТИЗАЦИЯ И РОБОТИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В последние годы в черной металлургии большое внимание уделяют созданию полностью автоматизированных производственных линий с высоким уровнем надежности. Частью этого процесса является все более широкая замена ручного труда одноцелевыми специализированными манипуляторами. Это связано не только с увеличением производительности, но и с заботой о здоровье сотрудников, работающих во вредных цехах. Наиболее целесообразен полный отказ от ручного труда на опасных участках с помощью системы LiquiRob. Примером применения системы LiquiRob служит машина непрерывного литья на заводе компании Voestalpine Stahl в Линце. Все операции на промежуточном и сталеразливочном ковшах выполняются двумя роботами. 12
Page 1 and 2: МОДЕЛЬ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Page 3 and 4: Содержание 1. Соста
Page 5 and 6: КОНСТАНТИН ХРАМЦОВ
Page 7 and 8: Об ассоциации «Мол
Page 9 and 10: Профессиональное с
Page 11: ПРОРЫВНЫЕ ТЕХНОЛОГ
Page 15 and 16: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕ
Page 17 and 18: ПРОРЫВНЫЕ ТЕХНОЛОГ
Page 19 and 20: Получение скандийс
Page 21 and 22: Таблица 3 - Экологич
Page 23 and 24: ПРОРЫВНЫЕ ТЕХНОЛОГ
Page 25: Опыт эксплуатации

Аналитический отчет студенческой сборной России "Metal Cup - 2017"

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?