Анализ технологий производства стали с низким содержанием серы в кислородном конвертере (на примере ОАО "Северсталь")
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Введение
десульфурация чугун печь сталь
Перед производством стали в последнее десятилетие остро встают вопросы, связанные с требованиями рынка металлопродукции. Возросла потребность в металле с содержанием серы 0,015…0,005 % и ниже, что обусловлено резким повышением требования к качеству ряда широко применяемых марок сталей [1].
Одной из проблем в этой связи является создание эффективной и экономичной технологии десульфурации чугуна, который в дальнейшем используется в качестве шихты в сталеплавильном процессе. Как известно, получение в доменной печи чистых по сере чугунов затруднительно и требует значительных затрат, что связано с необходимостью иметь доменные шлаки повышенной основности и большей массы и более высокий расход чистого по сере кокса. Это объясняет появление многочисленных работ, связанных с разработкой методов внедоменной десульфурации чугуна. В настоящее время возможности, достигаемые при организации внедоменной десульфурации чугуна, рассматриваются не только с учетом снижения затрат непосредственно в доменном цехе (т.е. при получении чугуна), но и с учетом снижения затрат в сталеплавильном цехе (в результате изменений технологии организации внепечной обработки стали) [2].
Поэтому в ККЦ ОАО «Северсталь» в 2003 году была введена УДЧ, предназначенная для десульфурации жидкого чугуна с помощью дозированного введения извести и магния в расплав, таким образом, удалось решить вопрос о повышении качества стали.
Однако усложнение технологи производства стали ведет за собой к увеличению расхода энергии, топлива, материалов, что сказывается на количестве и составе выбросов в окружающую среду. Одним из способов определения экологичности производства является анализ его энергоемкости.
Целью работы является сравнительный анализ энергоемкости производства стали с низким содержанием серы, на примере марки 01ЮТ по двум технологическим схемам. А также влияние изменений в технологической схеме на экологические показатели производства. Оценить энергоемкость стали позволяет анализ процессов выплавки и внепечной обработки стали, характеристики применяемого оборудования.
1. Аналитический обзор литературы
1.1 Кислородно-конвертерное производство ОАО «Северсталь»
Перед производителями стали в последнее 10-летие все более остро встают вопросы, связанные с требованиями рынка металлопродукции, в связи с чем металлургическое предприятие должно иметь в своем арсенале технологии и оборудование, позволяющие производить широкий сортамент сталей высокого качества и оперативно реагировать на изменение спроса на металлопродукцию.
Поэтому, начиная с конца 1990-х годов в концепции развития ОАО «Северсталь» особое значение придается внедрению новых агрегатов и оборудования, созданию технологий, позволяющих выпускать стали новых марок и известную продукцию с повышенным уровнем ее качества и одновременным снижением издержек производства.
На основании исследований потребности рынка металлопродукции за последние 5 лет основное внимание было сосредоточено на освоении производства сталей следующих видов: для труб ответственного назначения, для судостроения, типа IF для автомобилестроения, электротехнических и высокопрочных.
Для производства перечисленных сталей потребовались не только разработка технологий, но и внедрение нового и реконструкция уже имеющегося оборудования. Так в конвертерном производстве были реализованы следующие программы [2]:
- освоение технологии производства сталей с содержанием серы не более 0,003-0,005 %;
- производство сталей с содержанием фосфора не более 0,012 %;
- освоение технологии производства особонизкоуглеродистых сталей с содержанием углерода не более 0,005 %;
- освоение производства сталей с содержанием водорода менее 2,5 ppm.
Для решения поставленных перед конвертерным производством «Северстали» задач были разработаны и приняты различные меры.
Одной из которых является ввод установки десульфурации чугуна (УДЧ) в конце 2004 г., что обеспечило снижение содержания серы в среднем с 0,020 до 0,005 % и позволило перейти к уменьшению расхода CaO-содержащих материалов в конвертере и на этапе внепечной обработки [2].
1.2 Сортамент стали и потребность в десульфурированном чугуне
В конвертерном производстве осуществляется процесс передела чугуна в сталь. Производительность цеха более 8,0 млн. т. стали в год. В конвертерах, с использованием десульфурированного чугуна, выплавляются следующие марки стали. Сортамент выплавляемой стали приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Сортамент выплавляемой стали [3]
Группа марок стали |
Производство стали, % |
|
Низкоуглеродистая сталь В т.ч. IF 08Ю 08ПС |
50 1,2 25 23,8 |
|
Сталь для производства труб с [S] 0,05 |
15 |
|
Сталь для судостроения высококачественная |
3 |
|
Электротехническая сталь |
2 |
|
Специальная сталь с ультранизким содержанием серы (< 0,002 %) |
1 |
|
Рядовые и низколегированные марки |
29 |
|
Всего |
100 |
Рисунок 1 - Сортамент выплавляемых марок стали на ОАО «Северсталь»
Годовой объём производства чугуна, обрабатываемого на УДЧ в конвертерном производстве ОАО «Северсталь», составляет 7,225 млн. т, что соответствует объему производства стали - 8,5 млн. т/г. Потребность чугуна с необходимым содержанием серы по маркам стали приведена в таблице 2.
Таблица 2 - Потребность чугуна с необходимым содержанием серы
Содержание серы в чугуне, % |
Сортамент выплавляемой стали |
Содержание серы в готовой стали, % |
Доля в сортаменте стали, % |
Количество чугуна т/год, при расходе жидкого чугуна 0,80 т/т |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0,002 |
Спец. cтали с [S] не более 0,002 |
0,002 |
1 |
72250 |
|
0,003 - 0,005 |
Стали типа IF |
0,005 |
1,2 |
86700 |
|
Трубные стали |
0,005 |
2 |
144 500 |
||
Сталь для судостроения |
0,005 |
27 |
216750 |
||
Всего |
19,2 |
1 387 200 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0,006 - 0,010 |
Стали типа 08Ю |
0,010 |
25 |
1 806 250 |
|
Электротехнические стали |
0,010 |
2 |
144 500 |
||
Всего |
27 |
1 950 750 |
|||
0,011 - 0,020 |
Стали типа 08ПС Рядовые и низколегированные стали |
0,020 |
23,8 |
1 719 550 |
|
0,0...
Другие файлы:
Раскисление и вакуумная обработка стали Разработка технологии выплавки, внепечной обработки и разливки заданной марки стали Обоснование инвестиционного решения на примере ОАО "Северсталь" Управление стоимостью проекта (на примере ООО "Северсталь") Автоматизированная система управления технологического процесса выплавки стали на ОАО "Северсталь" |