Отчет по практике в ОАО «Кузнецкие ферросплавы»

Загрузка шихты в закрытую печь осуществляется через кольцевые труботечки вокруг электродов в загрузочные воронки. Закрытые сводом печи сложнее контролировать в виду отсутствия возможности визуального наблюдения за происходящим процессом.

Свод закрытой печи представляет собой семисекционную конструкцию: в центре свода расположена центральная плита свода, опирающаяся на 6 периферийных плит. Секции свода по периферии ванны опираются на кладку из огнеупорного кирпича.  Через свод печи проходят 3 электрода располагающиеся по вершинам равностороннего треугольника. Через отверстия вокруг электродов производится загрузка шихтовых материалов в печь. Одновременно с загрузкой шихтовых материалов достигается уплотнение электродных отверстий, т.к. столб шихты вокруг электродов препятствует выходу колошниковых газов из-под свода в атмосферу.

Примерно 1/3 часть всех колошниковых газов печи выделяется в атмосферу через электродные отверстия. Такое положение сохраняется из-за необходимости поддерживать положительное давление под сводом для исключения попадания атмосферного кислорода в подсводовое пространство печи. Колошниковый газ закрытых печей содержит 80-90 % СО и 2-12 % Н2. При попадании атмосферного воздуха в подсводовое пространство печи возникает взрывоопасная смесь колошниковых газов и кислорода. Для исключения этого давление под сводом поддерживается положительным.

Отсос пыли и газа из-под свода производят через два водоохлаждаемых газозаборника, устанавливаемых над щелевыми отверстиями в сводовых плитах. Газозаборники оборудованы водоохлаждаемой штангой, с помощью которой периодически расчищается устье щелевого отверстия без отключения печи.

Забор дымового газа на газоочистку осуществляется из подсводового пространства печи. В отличие от открытых печей на закрытых печах используется газоочистка не сухого, а мокрого типа. В ней пыль осаждается водой и в виде суспензии по трубопроводу поступает в шламонакопитель.

 

3.2.2 Выпуск, разливка и разделка ферросилиция

 

Выпуск ферросилиция из печи производят периодически по мере его накопления. Установленная регулярность выпусков сплава из печи оказывает существенное влияние на нормальность хода технологического процесса. Слишком частые выпуски сплава приводят к большим потерям тепла через леточное отверстие и снижению температуры в районе летки, что приводит к затруднению выхода металла и шлака, а также к увеличению потерь металла при выпуске и разливке.

Редкие выпуски сплава приводят к перегреву металла, ухудшению посадки электродов, увеличению улета кремния через колошник, расстройству нормального технологического хода работы печи.

Установлена оптимальная частота выпусков. При работе печи с полным использованием установленной мощности выпуск ферросилиция производят по установленному графику выпусков: 4-5 выпусков в смену.

Выпуск сплава из печи обычно производится через одну (рабочую) летку, вторая летка является резервной.

Перед началом разделки летки производят включение дымососа для эвакуации пыли и газов образующихся при выпуске от леточного узла. Разделку леточного отверстия производят со специальной горновой площадки, высота которой должна обеспечивать удобство обслуживания летки.

 Разливка в изложницы. Изложницы устанавливают стационарно на специальных металлических стендах. Для сокращения потерь металла изложницы устанавливают вплотную друг к другу. Углы изложниц, а также разрушенные места бортов подсыпают порошком выплавляемого сплава. Для предотвращения изложницы от размывания на место падения струи кладут кусок сплава того же состава, что и выплавляемый металл. Кремнистые сплавы разливают в стационарные чугунные изложницы с толщиной слитка до 100 мм.

Остывшие до 500-800 °С слитки металла вручную подрывают с поверхности изложницы и с помощью навесных клещей электромостовым краном снимают и укладывают металлические короба. Слитки кремнистых сплавов вручную дробят до кусков размером менее 315 мм.

 

3.2.3 Разливка и разделка шлака ферросилиция

 

Сопутствующий выплавке ферросилиция шлак является товарной продукцией, поэтому горновые печи обязаны следить за тем, чтобы в шлаке не было посторонних примесей (кусков глины, огнеупорного кирпича, графитовых электродов, стальных прутьев и т.д.).

После розлива ферросилиция в разливочном ковше остается более легкий шлак. Он вручную вынимается горновыми и складываете в короб.

Остывший шлак разделывается в соответствующую технологическую тару на куски с размерами, не превышающими 400 мм в любом измерении.

Шлак из коробов раз в сутки отгружают в железнодорожный думпкар и отправляют в склад шихтовых материалов плавильного цеха № 1 на дробление, фракционирование и отгрузку потребителям.

 

3.3 Фракционирование и упаковка  ферросилиция

 

3.3.1 Фракционирование

 

Фракционирование – процесс разделения дробленого материала на товарные фракции. Основная задача фракционирования – получение куска ферросилиция заданной фракции с минимальным образованием мелочи.

В результате ввода в эксплуатация цеха переработки ферросилиция стало возможным подвергать дроблению и фракционированию практически весь производимый ферросилиций.

Фракционированный ферросилиций производится в условиях ОАО «Кузнецкие ферросплавы» путем поэтапного механического разрушения слитков с последующим рассевом дробленой массы. Технологическая схема фракционирования включает в себя следующие основные этапы: разливка, дробление и классификация.

В настоящее время весь производимый на предприятии ферросилиций подвергается дроблению и фракционированию в цехе переработки ферросилиция (ЦПФ).

Цех переработки ферросилиция оснащен тремя линиями дробления и фракционирования ферросилиция, тремя автономными узлами первичного дробления, линией упаковки мягких контейнеров и двумя линиями упаковки морских контейнеров.

Одна линия дробления используется для дробления и фракционирования ферросилиция марки ФС65; две линии - для дробления и фракционирования ферросилиция марки ФС75.

В линии дробления осуществляется одностадийное дробление на дробилке с последующим рассевом на грохоте.

Дробление ферросилиция марки ФС75 производят на щековых дробилках со сложным качанием щеки СМД-109А или СМД-741. Рассев - производят на грохотах ГИЛ-32 с использованием сит.

Дробление основной доли ферросилиция марки ФС65 производят на узле первичного дробления на стальной литой решетке 200x200 мм гидромолотом на базе экскаватора ЭО 3323А. Вторичное дробление и фракционирование производят на щековой дробилке со сложным качанием щеки СМД-741. Рассев производят на двухситном грохоте ГИЛ-32.

Ферросилиций марки ФС45 подвергают дроблению на узле первичного дробления. Дробление производят на стальной литой решетке 200x200 мм гидромолотом на базе экскаватора ЭО-3323А.

ЦПФ производит следующие основные товарные фракции ферросилиция марки ФС75: 50÷100, 10÷50 и 0÷15 мм.

Весь поступающий в ЦПФ металл принимается в СГП-1. Разгрузку технологических коробок с металлом, поступивших на железнодорожных платформах, осуществляют 2 электромостовыми кранами. Грузоподъемные краны снабжены весовыми устройствами, которые состоят из:

– реверсивного подъемного механизма с силоизмерительным устройством на главном и вспомогательных подъемах;

– шкалы весов для крюка крана основного и вспомогательного подъемов.

 

3.3.2 Упаковка и отгрузка

 

Существующая линия упаковки ферросилиция в мягкие контейнеры имеет 4 узла упаковки, что позволяет производить упаковку четырёх фракций из 8-10 фракций одновременно. Это приводит к необходимости накопления партий определенной фракции в технологической посуде на территории цеха перед упаковкой; необходимости обязательной разгрузки существующих узлов упаковки от остатков загруженного на упаковку ферросилиция другой фракции во избежание засорения фракций; требует использования дополнительной технологической посуды, дополнительных площадей и т.д. В целом это существенно ограничивает производительность существующей линии упаковки.

Существующая линия упаковки ферросилиция в мягкие контейнеры позволяет производить максимально 80 партий упакованного ферросилиция в месяц (по 65 мягких контейнеров в партии при массе ферросилиция в одном контейнере – 1 т ) при потребности до 150 партий упакованного ферросилиция в месяц.

На существующей линии упаковки ферросилиция в мягкие контейнеры установлено хорошо себя зарекомендовавшее взвешивающее германской фирмы «MANNESMANN DEMAG».

В зависимости от условий поставки товарного ферросилиция его отгружают навалом в железнодорожных вагонах либо в мягких контейнерах («Биг-бэг»). Возможна и отгрузка в 20-футовых морских контейнерах. Передача продуктов после фракционирования на отгрузку в железнодорожные вагоны и приемные бункеры узлов упаковки, а также передача на узлы дополнительного рассева мелкого и крупного классов ферросилиция осуществляется мостовым краном в технологических коробках или саморазгружающимися кюбелями.

Ферросилиций марок ФС45 и ФС65 в основном идет в виде фракции 0-200 мм и отгружается в полувагоны в навал.

Ферросилиций ФС75 фракции 50-100 мм тоже отгружают в полувагоны в навал. Остальные товарные фракции ФС75 подвергаются упаковке в мягкие контейнеры – «Биг-бэг».

Узел упаковки представляет собой бункеры-накопители объемом 33 м3 с индивидуальными весодозирующими устройствами, выкатные тележки и площадку складирования.

Технологическая схема упаковки разных товарных фракций ферросилиция ФС75 однотипна. Дробленый металл с линии дробления и фракционирования саморазгружающимися кюбелями подается мостовым краном в накопительные бункеры. Каждый бункер служит для накопления определенной товарной фракции ферросилиция. Загрузка мягких контейнеров осуществляется весодозирующим устройством фирмы «MANNESMANN DEMAG». Загруженный «Биг-бэг» на выкатной тележке выдается в пролет, где краном перемещается на площадку складирования.

Подготовленную партию «Биг-бэгов» отгружают в полувагоны в соответствии с требованиями по перевозке грузов на железной дороге.

4 ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА

 

4.1 Основные загрязняющие вещества

 

Пылегазовые выбросы образуются на колошниках закрытых и открытых печей, на летках при выпуске расплавленного металла в ковш и при разливке металла в изложницы. Применение в качестве восстановителя углерода обуславливает выделение в реакционных зонах большого количества газа (около 4–5 тыс. м3/час), состоящего в основном из окиси углерода (CO). Этот газ, пройдя через слой шихты, выходит на поверхность колошника запыленным за счет возгонов и механического уноса тепловым потоком частиц шихты. При производстве ферросилиция в зоне дуги, под слоем шихты, происходит возгонка кремнезема с образованием монооксида кремния (SiO). В верхних, более холодных слоях шихты, происходит конденсация монооксида, часть его выносится в атмосферу печи, где он окисляется до двуоксида кремния (SiO2). Чем выше содержание кремния, тем выше температура процесса, интенсивность газификации кремнезема, тем больше унос его в атмосферу печи. В открытых печах, выходящий на поверхность колошника газ, смешивается с воздухом, при этом горючая часть (CO, H2, CH4) сгорает, а продукты сгорания, пыль, негорючие газы, разбавляется воздухом (100 кратное разбавление) и поступают на газоочистку с рукавными фильтрами. Открытые печи оборудованы системой эвакуации дымовых газов, образующихся при выпуске расплава в ковши, которая врезана в основной газоход газоочистки. В закрытых печах, образующийся газ, частично просачивается через загрузочные воронки и сгорает на воздухе (10-30 % от образующегося объема) и выбрасывается в атмосферу через зонт без очистки, а оставшаяся часть запыленного газа (в основном СО) отсасывается из подсводового пространства печи и подается на мокрую газоочистку. После очистки газ дожигается на свечах чистого газа. На закрытых печах дымовые газы, образующиеся при выпуске расплава в ковш, выбрасываются без очистки в атмосферу. С колошниковыми газами выделяется двуокись серы (SO2), основным источником образования которой является восстановитель, окись углерода из-за не полного сгорания на колошнике и свече чистого газа, оксиды азота при окислении азота воздуха в зоне высоких температур печи. Выделяется в незначительных количествах другие газы (фосфористый водород, цианистый водород и др.).

Средние значения выбросов в атмосферу от ферросплавных печей приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Выбросы в атмосферу от ферросплавных печей

Соединение	Открытая печь, т/год	Закрытая печь		От летки (при выбросе без очистки), т/год
		Свеча дожигания, т/год	От зонтов, т/год
CO	54	1335	27	-
Пыль	72,2	30	449,3	18
SO2	42	30	11	-
NOx	40	11	15	-

 

4. 2 Характеристика выбрасываемых газов от закрытых печей

 

В закрытых печах колошник печи перекрыт сводом и большая часть колошникового газа, не разбавленного воздухом, поступает на газоочистку. С повышением содержания кремния в выплавляемом сплаве выход колошникового газа на тонну сплава увеличивается. Химический состав газа под сводом закрытой печи приведен в таблице 5.

Таблица 5 – Химический состав газа под сводом закрытой печи

Содержание Si  в сплаве	Химический состав газа, объемные %
	CO	H2	CH4	CO2	O2	Nx
45%	69-78 84-87 86-91	3,4-4,1 4-5,2 2,3-4,2	0,6 0,4-0,6 0,7-1,0	5,2-7,8 3,2-4,2 2,3	0,8-1,6 0,5 0,6	12-19 3,3-6,8 2,8
65%	84-91 86-89 90-91	5,7-6,5 6,7-7,6 6,2-6,7	0,6-1,1 0,7-1,0 0,2-0,3	1,5-2,4 1,4-2,5 0,7-1,5	0,4 0,6 0,6	0,8-5,8 3,0 0,6-1,3