Файл: Сырьевая база и подготовка материалов к металлургическому переделу.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.03.2024

Просмотров: 279

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

3.1 Разжижители и шлакообразующие материалы.................................93

4.1 Цель и методы подготовки шихты.....................................................99

6.2 Обезвоживание концентратов.........................................................156

6.3 Обжиг железных руд........................................................................157

8.2 Производство кокса...........................................................................174

8.10 Качество металлургического кокса................................................202

Основные флюсы

Кислые флюсы

Глиноземистые флюсы

3.1 Разжижители и шлакообразующие материалы

Шлакообразующие смеси и брикеты

Окислители

4.1 Цель и методы подготовки шихты

Таблица 6.1 – Сравнительные характеристики различных сепараторов

6.2 Обезвоживание концентратов

6.3 Обжиг материалов

ПОНЯТИЯ ОДНОРОДНОСТИ И УСРЕДНЕННОСТИ

Рисунок 7.1 – Усреднительный склад

Рисунок 7.2 – Устройство саморазгружающейся тележки

8.1 Твердое топливо

8.2 Производство кокса

Таблица 8.2 – Структура запасов углей Донбасса

Таблица 8.8 – Коксуемость углей Донецкого бассейна

Рисунок 8.4 – Схема процесса коксования шихты в камере коксовой печи

Рисунок 8.5 – Поперечный разрез коксовой батареи

8.10 Качество металлургического кокса

Рисунок 8.7 – Барабаны для механического испытания кокса

Таблица 8.11 – Ситовый состав некоторых коксов

Таблица 8.12 – Качество и химический состав кокса

ЖЕЛЕЗОРУДНАЯ база чЕрноЙ металЛургИИ



В 1897 г. были введены в действие три металлургические предприятия – Никополь-Мариупольский завод (в Сартане) Никополь-Мариупольского горного и металлургического общества, Петровский Русско-Бельгийского металлургического общества и Мариупольский общества «Русский провиданс».

Никополь-Мариупольский завод (ныне Мариупольский завод им. Ильича) строился по проекту американца Кеннеди. Доменные печи этого предприятия имели скиповые подъемники и двухконусные засыпные аппараты. В феврале 1897 г. на предприятии был пущен трубопрокатный стан, одновременно вводились две доменные печи, прокатные станы, литейный, механический и другие вспомогательные цехи. На полную мощность завод вступил в действие в 1899 г.

Петровский (ныне Енакиевский) завод Русско-Бельгийского металлургического общества, построенный недалеко от старого казенного завода и получивший то же название, имел две доменные печи, 120 коксовых печей, два конвертера, блюминг и рельсобалочный стан 800, механическое и чугунолитейное отделение, мастерскую огнеупорных изделий. В 1898 г. здесь вошел в действие стан 550.

В 1898 г. были построены Ольховский завод Бельгийского общества доменных печей и фабрик, который не имел полного цикла и выплавлял только чугун, а также Верхнеднепровский Верхнеднепровского металлургического общества.

В 1899 г. вступили в строй пять металлургических предприятий, а именно: Макеевский завод Генерального общества чугуноплавильных и сталелитейных заводов России, Краматорский завод Краматорского металлургического общества, Белянский – Общество белянских доменных заводов, Кадиевский – Южно-Русского днепровского металлургического общества и Керченский – Брянского общества.

На Макеевском заводе первая доменная печь была задута осенью 1899 г. В этом же году закончилось строительство второй домны, уже работали три мартеновские печи, листопрокатный и сортопрокатный цехи.

В 1897 г. Брянским обществом было начато строительство Керченского металлургического завода. В 1899 г. строившийся завод был продан вновь образованному обществу Керченских металлургических заводов и рудников. В 1899 г. была окончена постройка первой доменной печи, и в июне 1900 г. завод дал первую плавку чугуна.

Таким образом, к началу ХХ в. южная металлургия базировалась на выплавке чугуна с использованием минерального топлива и представляла собой новую, технически более совершенную металлургическую базу.

За период 1900-1913 гг. были выведены из эксплуатации 8 устаревших доменных печей на заводах Полесья, а
также на Юзовском заводе; введено в действие 15 новых доменных печей, более мощных и совершенных. Средний объем одной печи на начало 1914 г. составлял 389 м3. Наиболее крупным по полезному объему печей был доменный цех Александровского завода, где работали три печи объемом по 554 м3 и две печи объемом 330 и 390 м3. Самая крупная на Украине и во всей России доменная печь объемом 650 м3 работала в 1913 г. на Петровском заводе. На 1 т чугуна расходовалось, т: руды – 1,48-1,66; кокса – 1,12-1,22; флюса - 0,54-0,68. Число рабочих на одну действующую печь изменялось в пределах от 174 до 215 человек. В начале ХХ в. доменные печи Украины строились по иностранным проектам, с использованием импортного оборудования и поэтому имели различную конструкцию.

В годы первой мировой войны в России создалось чрезвычайно тяжелое положение с обеспечением промышленности металлом и углем. В результате военно-морской блокады в 1915 г. был приостановлен ввоз металла из-за границы, доля которого в общем объеме потребляемого металла без учета ввозимого готового оборудования составляла 15 %. В связи с этим роль Украины в обеспечении страны металлом возросла. Если в 1913 г. удельный вес Украины в производстве черного металла составлял 73,7%, то в 1915 г. на долю ее доменных цехов приходилось 74,46 % выплавки чугуна, в то время как Урал давал 22,23 %, Подмосковный район – 3,18 %, Северный район – 0,03 %. В 1916 г. удельный вес Украины в производстве чугуна повысился до 76 %. Однако на заводах Украины с первых лет Первой мировой войны выплавка чугуна начала снижаться. За период 1913-1916 гг. было остановлено 18 % печей. В 1918 г. территория Украины была оккупирована Германией. Из 17 доменных заводов к концу оккупации 15 полностью прекратили выплавку чугуна. Добыча угля в Донбассе снизилась в 5,6 раза, прекратилась добыча железной руды в Криворожском бассейне. В 1922 г. из 27 коксовых заводов работали всего 5. Выплавка чугуна уменьшилась с 1,302 млн.т в 1913 г до 14,8 тыс.т в 1920 г. (в 90 раз).

Восстановительные работы и реконструкция доменных печей начались на Украине в 1923 г., а широкомасштабные работы – в 1924-1926 гг. К 1926-1927 гг. из 17 металлургических заводов Украины были восстановлены 9 с полным металлургическим циклом, остальные (26 доменных печей) не работали. С 1926 г. начали строить новые доменные печи на Макеевском и Краматорском заводах. Число действующих доменных печей в 1927 г. составило: на Украине – 26, на Урале – 23, в Сибири – 2 и в Центре – 6.


В первой пятилетке (с 1 октября 1928 г. по 31 декабря 1932 г.) началась коренная реконструкция действующих и строительство новых металлургических заводов.

Все проектные работы были поручены Гипромезу, который разработал план повышения выплавки чугуна в 1932-1933 гг. на Юге до 6.9 млн.т. Особенно большой объем работы был осуществлен на Макеевском заводе, где за первую пятилетку ввели в действие три новых доменных печи, каждая объемом 842 м3, что позволило увеличить выплавку чугуна в 3 раза. На заводе им. Ф.Э. Дзержинского работы по реконструкции начались в 1929 г., а в 1932 г. была введена в эксплуатацию доменная печь № 7 объемом 930 м3. Всего за рассматриваемый период на заводах Украины было введено в действие 16 доменных печей, из них 9 новых (в России 8 печей). В начале 1930 г. было начато строительство заводов «Азовсталь» и «Запорожсталь», а в 1931 г. - Криворожского металлургического. Во второй пятилетке (1933- 1937 гг.) на заводе «Азовсталь» 12 августа 1933 г. вошла в строй доменная печь № 1 объемом 930 м3, а в 1934 г. – такая же печь № 2. На заводе «Запорожсталь» были приведены в действие доменные печи: в 1933 г. - № 1 объемом 1000 м3, в 1934 г. – печь № 2 объемом 950 м3 и в 1937 г. – печь № 3 объемом 1300 м3. На Криворожском заводе в 1934-1937 гг. были введены в действие две доменные печи объемом 930 м3. В 1933-1934 гг. были введены в действие доменные печи № 1-бис и № 2 объемом по 930 м3. На Донецком заводе были задуты доменные печи № 3 и № 4 объемом 627 и 600 м3.

Всего на металлургических заводах Украины в 1933-1937 гг. были введены в действие 13 доменных печей. В третьей пятилетке (1938-1942 гг.) намечалось увеличить выплавку чугуна на 52 %. За 1938- 1940 гг. на Украине были введены в строй три доменные печи объемом по 1300 м3: на «Азовстали» печи № 3 (1938 г.) и № 4 (1940 г.), на Криворожском заводе печь № 3 (1939 г.). За годы довоенных пятилеток производство чугуна в СССР увеличено в 3,5 раза, против уровня 1913 г. Удельный вес Украины в общесоюзном производстве чугуна изменился следующим образом, %: 1928 г. – 71,9; 1932 г. – 68,9; 1937 г. – 63,6; 1940 г. – 64,7.

После начала Великой Отечественной войны из Украины с июля по октябрь 1941 г. было вывезено 500 промышленных предприятий, в том числе 40 металлургических. Все предприятия черной металлургии Юга прекратили работу.

Восстановительные работы начались до окончания войны. Из союзного бюджета Украине была выделена дотация в размере 1500 млн.руб. (на всю отрасль 3 780 млн.руб.). Начало восстановления металлургии Донбасса положили енакиевцы. Город был освобожден 3 сентября 1943 г., а уже 23 декабря была задута первая доменная печь, 31 декабря – вторая, а через три месяца – третья. С пуском в июле 1944 г. доменной печи № 2 Макеевский завод перешел на работу полным металлургическим циклом. Разрушенная доменная печь № 3 Донецкого металлургического завода была восстановлена за 45 суток. В 1944 г. были восстановлены доменные печи на Макеевском и Алчевском заводах мощностью 360 и 160 тыс.т соответственно. К концу 1945 г. было восстановлено 25 % мощности доменных и мартеновских цехов.


В результате осуществления программы послевоенного восстановления производственных мощностей были введены в действие 22 доменные печи. Из 36 доменных печей, введенных в строй за этот период, 11 имели объем 1100-1300 м3. По состоянию на 1 января 1951 г. средний полезный объем одной доменной печи увеличился до 823 м3 против 716 м3 в 1940 г., а удельный вес доменных печей объемом выше 900 м3 составил 67,7 %. Выплавка чугуна заводами с годовым производством более 1 млн.т увеличилась с 26 % в 1940 г. до 56 % в 1950 г. КИПО доменных печей Украины в 1950 г. составил 1,06 против 1,18 в 1940 г. (по всей отрасли 0,98 против 1,19 соответственно).

За 1951-1960 гг. построены 31 коксовая батарея, 37 агломерационных лент, 22 кислородных блока, 23 доменные печи (кроме трех восстановленных). В 1960 г. работало 56 печей общим объемом 60682 м3, в том числе 8 печей объемом 1033 м3, 9 печей объемом 1386-1400 м3, 1 печь объемом 1513 м3, 4 печи объемом 1719 м3 и 1 печь объемом 2000 м3. Реконструированы 6 доменных печей с увеличением объема, а 8 устаревших общим объемом 4813 м3 выведены из эксплуатации. В 1953 г. было организовано производство офлюсованного агломерата (аглофабрики Макеевского и им. Дзержинского заводов). Его производство в 1960 г. составило 3514 тыс.т (99,95 % от общего производства) при основности агломерата 0,91. Удельный вес агломерата в доменной шихте составил 75,7 %. Природный газ начали применять в доменных печах завода им. Петровского в 1957 г. К концу 1958 г. на Украине по этой технологии работало 11 доменных печей, в 1960 г. – 42 печи, на которых было выплавлено 80 % чугуна. Совместное применение кислорода и природного газа в доменном производстве было осуществлено впервые на Украине в 1958 г. при выплавке передельного чугуна на заводе им. Дзержинского. В 1960 г. с применением дутья, обогащенного кислородом, работало уже 8 печей. В 1960 г. 91 % от общего числа печей работали с применением природного газа и 62 % – с применением кислорода. Перевод доменной печи № 6 ММК на повышенное давление газа под колошником в 1950 г. стал началом широкого промышленного применения этого способа на металлургических заводах России и Украины. В 1953 г. на заводах Украины по этой технологии работало 35 % доменных печей, в 1957 г. – 50 %. В 1960 г. на повышенном давлении газа работала 41 доменная печь, или 75 % от общего их числа, что составило 85 % общего объема печей.

Первая печь объемом 2000 м3 была введена в эксплуатацию в декабре 1960 г. на заводе «Криворожсталь» (печь № 5). До 1965 г. в Советском Союзе было построено еще 8 подобных печей, в том числе 4 на Украине. В дальнейшем УкрГИПРОМЕЗом был разработан проект доменной печи объемом 2300 м
3. Такая печь была введена в эксплуатацию на Мариупольском заводе им. Ильича в декабре 1965 г. Печь объемом 2700 м3 (№ 8) была построена на заводе «Криворожсталь» в 1967 г.

В декабре 1974 г. на Криворожском заводе введена в эксплуатацию доменная печь № 9 объемом 5000 м3 (проект Гипромеза, его филиалов и контрагентов). По проекту производительность печи должна была составлять 4 млн.т чугуна в год. Предусматривалась работа печи на дутье, нагретом до 1400оС, при содержании кислорода в дутье до 35 % и давлении газа под колошником 245 кПа (2,5 ат.). Печь была оборудована загрузочным устройством ВНИИМетмаша (заменен лотковым загрузочным устройством типа «Поль-Вюрт»), 36 фурмами (число фурм увеличено до 42), четырьмя чугунными и одной шлаковой летками.

В 1975 году после реконструкции введена в эксплуатацию доменная печь № 4 на комбинате «Азовсталь» полезным объемом 1800 м3, в 1977 – доменная печь на Макеевском металлургическом заводе объемом 1143 м3.

В 1977 году на ОАО «Алчевский металлургический комбинат» введена в эксплуатацию доменная печь № 1 полезным объемом 3000 м3 – крупнейшая в Донбассе и вторая по мощности на Украине. После 1977 г новых доменных печей не Украине построено не было.

В 90-е годы экономическая ситуация была такова, что на ОАО «АМК» не было ритмичных поставок кокса, природного газа, сырья для печей. Кроме того, требования к качеству сырья для ДП № 1 более высокие, чем для печей меньшего объема. Поэтому в 1995 году ДП № 1 ОАО «АМК» остановлена на консервацию. В ближайшей перспективе возвращение ее в работу не планируется.

На 01.01.1999 г. на балансе в 13 доменных цехах 12 металлургических предприятий Украины находились 49 доменных печей, из них 39 выплавляли чугун, 5 были остановлены на ремонт и 5 находились на консервации. Имеющаяся производительная мощность по выплавке чугуна в среднем по Украине используется в настоящее время на 60 %. Причинами не освоения производственных мощностей по выплавке чугуна являются, прежде всего, неритмичность поступления и снижение качества железорудного сырья и кокса по постоянству их свойств, гранулометрическому и химическому составу, задержки с проведением плановых капитальных ремонтов доменных печей и низкое качество их проведения, дефицит природного газа, связанное с этим снижение уровня форсировки доменных печей и уровня технологических параметров доменной плавки.

Технический уровень и технико-экономические показатели работы доменных печей Украины находятся в основном на современном уровне. В то же время имеется ряд доменных печей суммарным производством чугуна около 3 млн. т/год (Макеевский МК, Донецкий МЗ, Краматорский МЗ, Константиновский МЗ и завод имени Петровского) с довольно низким техническим уровнем, большими выбросами вредных веществ в атмосферу и водный бассейн, конструкция и модернизация которых затруднена из-за большой стесненности и требует больших капитальных вложений.