Производственная практика на Оскольском электрометаллургическом комбинате

 

Введение.

      Оскольский  электрометаллургический комбинат — первое отечественное предприятие бездоменной металлургии, предназначенное для удовлетворения потребности народного хозяйства страны в высококачественном сортовом и листовом прокате.

      Расположен  комбинат в 22 километрах южнее Старого Оскола. Выбор Старооскольского района для строительства ОЭМК обусловлен рядом важных причин. Для производства стали необходимы сырье и энергия. Главные источники железорудного сырья находятся на КМА. Основным энергоносителем для металлургии КМА является природный газ. Его удобно доставлять и из Оренбурга, и с Северного Кавказа. _ Электроэнергию дают Нововоронежская и Курская атомные электростанции.

      ОЭМК  — новое, перспективное направление  в развитии    черной металлургии, позволяющее производить металл высокого качества. Технологическая схема производства включает подготовку концентрата на Лебединском ГОКе, его транспортировку в виде пульпы по трубопроводам длинной 26 километров на площадку комбината и производство в цехе окомкования окисленных окатышей. Отсюда, из цеха окомкования, окатыши, по транспортерам поступают в цех металлизации, где производится восстановление железа до уровня 90 процентов. А затем — плавка железа в сверхмощных дуговых электропечах электросталеплавильного цеха. И, наконец, — разливка на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Непрерывно-литые заготовки в прокатных цехах превращаются в сортовой и листовой прокат и трубную заготовку.

      На  ОЭМК принципиально новая технология производства металла, основанная на прямом получении железа из руды. Она позволила исключить такие мощные источники загрязнений атмосферы, как аглофабрику, коксохимпроизводство доменных цехов.

      Уже сегодня ОЭМК имеет свою историю, свои памятные события.

Первый  дом северо-восточной части города был заложен 25 февраля 1976 года, первый куб бетона на основной площадке — 11 августа 1978 года, первые крупногабаритные грузы оборудования из ФРГ прибыли 5 октября 1979 года.

      10 ноября 1982 года получена первая  продукция комбината — окисленные окатыши. С января 1983 года цех окомкования начал выполнять государственный план по выпуску окатышей, осваивать проектную мощность. 31 мая 1983 года цех достиг проектной мощности. За месяц было выпущено 203 тысячи тонн окисленных окатышей.

      13 декабря 1983 года цех металлизации начал производить металлизованные окатыши.

      6 июня 1984 года — на месяц раньше  срока освоена проектная мощность установки металлизации.

      1 сентября 1984 года принял первых  учащихся металлургический техникум.

      4 октября 1984 года впервые получена сталь на первой печи ЭСПЦ-2.

      11 декабря 1984 года окисленным окатышам  Оскольского электрометаллургического комбината государственная аттестационная комиссия присвоила Знак качества.

      12 декабря 1984 года произведена первая  плавка на электропечи № 2.

      26 июля 1985 года государственная комиссия  аттестовала металлизованные окатыши  на первую категорию качества.

      9 августа 1985 года  выдала первую плавку   электропечь

      В августе 1985 года вступила в строй  вторая шахтная печь цеха металлизации.

      17 декабря 1985 года литой заготовке  присвоена высшая категория качества.

      Досрочно, 30 мая 1986 года, получена первая сталь  на четвертой электропечи ЭСПЦ-2.

      Продукция ОЭМК. будет способствовать дальнейшему  развитию многих отраслей промышленности, особенно машиностроения и энергетики, нефтяной, газовой, позволит получить крупномасштабный экономический эффект. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

I. Цех окомкования и металлизации. 

     Комплекс  цехов окомкования и металлизации введен в эксплуатацию в 1982–1983 гг. Проектные показатели работы цеха окомкования были достигнуты в 1984 г., а цеха металлизации – по мере пуска четырех шахтных печей «Мидрекс» серии 4000 – в 1989.

     Современная технология металлургического производства на ОЭМК имеет существенные преимущества перед известными типовыми технологиями, основанными на использовании коксохимического  доменного производства для выплавки чугуна. Эти преимущества заключаются в том, что для выплавки высококачественной стали, на ОЭМК взамен чугуна используют металлизированный окатыш.

     Железорудный концентрат в виде пульпы, транспортируемой с Лебединского горно-обогатительного комбината, по пульпопроводу длиной 26,5 км поступает в цех окомкования, который введен в эксплуатацию в 1982 г., где производятся окисленные окатыши. Производительность цеха окомкования – 2600 тыс. т/год. Окомкованные окатыши имеют размер 5х20 мм, содержание железа в окатышах – не менее 67%, кремнезема – не более 3,3%, прочность – не менее 250 кг/м2.

     При транспортировке пульпы от ЛГОКа  до ОЭМК необходимо соблюдать определенный режим подачи, то есть скорость подачи водорудной жидкости, размер частиц в смеси, содержание кислорода и так далее.

     Давление  для продвижения пульпы создают  специальными насосами. Их цилиндры и  поршни подвергались бы сильному износу без необходимой защиты, осуществляемой двумя путями: использование диафрагм для разделения пульпы и рабочей жидкости насоса и разделения пульпы и масса вследствие разности их плотностей и не смешиваемости. В цехе окомкования пульпу получают и флотируют.

     Флотация  – процесс всплытия твердых частиц концентрата c пузырьками воздуха. При подаче жидкости воздухом частицы концентрата всплывают на поверхность, а затем удаляются. Для того, чтобы ускорить процесс осаждения частиц в сгустителях, пульпу намагничивают, при этом образуется флоккулы. Затем пульпу размагничивают, пропускают ее через переменное магнитное поле.

     Производство  окисленных окатышей.

     Пульпа, содержащая 50% воды, должна быть обезвожена, для чего ее подают на сгустители –  цилиндры с движущимися граблями, чтобы концентрат не уплотнился слоем на дне, это радиальные отстойники диаметром 50 м и общим объемом 8500 м³. Воду мешают, а пульпу подают на  дисковые вакуумные фильтры. Вследствие разности давлений вода удаляется через ткань, на внешней стороне образуется слой кека, который контейнером подают на окомкование.

     Для получения комков в концентрат добавляют  бетонит. До 1% его добавляют в  концентрат, достигая изменения свойства его поверхности минерала. Затем  концентрат подают в окомкователи, наклоненные под углом 45⁰. При вращении тарелки с определенной скоростью концентрат окомковывается.

     Сырые окатыши получают на 5 барабанных окомкователях диаметром 3,6 м и длиной 10,0 м, работающих в режиме рециркуляции мелких фракций, выделяемых на грохоте. Проектной схемой было предусмотрено использование вибрационных колосниковых грохотов сырых окатышей, но они имели недостатки и были заменены трехпродуктовыми роликовыми грохотами для отсева мелочи и крупного некондиционного класса из годных сырых окатышей после барабанного окомкователя. Конструкция роликового грохота имеет по сравнению с прутковым виброгрохотом следующие технологические преимущества:

• возможность периодического регулирования зазора между роликами просеивающего поля, что позволяет получать более узкий заданный класс крупности окатышей;
• высокую устойчивость роликов к механическим нагрузкам, позволяющую длительное время сохранять высокое качество классификации окатышей;
• отсутствие вибрации, что исключает засорение годного и циркуляционного продукта шихтовым гарнисажем и снижает вибрационные нагрузки на металлоконструкции.

 

     Роликовые грохоты были изготовлены на ОЭМК по чертежам института «Механобр» и  прошли технологические испытания  в 1987 г., после чего их установили на всех пяти окомкователях.

     Грохот, установленный за барабаном, разделяет выгружаемые из него окатыши на три фракции: < 9 мм; 9-15 мм; > 15 мм. Мелкая фракция (< 9 мм) возвращается конвейером обратно на конвейер подачи материала в барабан. Крупную фракцию (> 15 мм) доставляют ленточными транспортерами в проходной смеситель для измельчения. Сырые окатыши 9-15 мм не соответствуют требованию к качеству, их можно возвратить реверсивным конвейером в проходной сместитель. Сырье окатыши фракцией 9-15 мм прошедшие качественный контроль подается в обжиговую машину, где сначала засыпается постель 15-25 мм из окатышей, а потом окатыши для обжига.

     Сырые окатыши уплотняются в результате обжига при 1200 ⁰С. Обжиг окатышей производится на конвейерной машине площадью 480 м². Производительность цеха окомкования – 2600 тыс. т/год. Окисленные окатыши имеют размер 5–20 мм, содержание железа в окатышах не менее 67%, кремнезема – не более 3,3%, прочность – не менее 250 кг/окатыш.

     Нагревают окатыши в 30-60 см в слое. Рабочая часть машины разделена на отдельные зоны: сушки, подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения. Сушка окатышей осуществляется при фильтрации через слой газа с Т ≤ 400-500 ⁰С .

     Во  избежание разрушения влажных окатышей существует зона подогрева до 1000 ⁰С, посредством фильтрации через слой продуктов сгорания от специального топлива в горне.

     При обжиге до 1300 ⁰С окатыши упрочняются в результате спекания и слипания мягких частиц железорудного концентрата.

     Сырые окатыши подходят на обжиговых тележках под различными зонтами, перекрывающими всю длину обжиговой машины; при этом в них протекают технологические этапы сушки-нагревания, сушки просасыванием нагретым воздухом, собственно обжига, первого и второго этапов охлаждение. Потом поступает на виброгрохот, где делится на четыре фракции.

     Первая  фракция менее 5 мм возвращается на окомкователи.

     Вторая  фракция 5-15 мм.

     Третья  фракция 15-25 мм для постели.

     Четвертая фракция более 25 мм подается в проходной  смеситель для измельчения.

     Фракция 5-15 мм подается в отделение металлизации, на этом заканчивается первый этап технологической цепочки.

     Требования  к окатышам после отделения окомкования.

     Массовая  доля железа                                      не менее 67 %

     Закись  железа                                                    не более 1 %

     Диоксид кремния                                              не более 3,5 %

     Класс крупности < 5 мм                                  не более 2,5 %

     Класс крупности 9-15 мм                                 не менее 85 %

     Прочность на сжатие.

     Окатыши при крупности 12±1 мм                  не менее 250 кг

     Показатели  прочности                                     не менее 95 %

     Показатели  истираемости                               не более 5 %.

     Заключительной  операцией термообработки окатышей является их охлаждение, условие которого оказывает большое влияние на качество.

     Отстоянная  вода идет на приготовление технической  воды в цех водоснабжения и канализации, а пульпа на вакуум-фильтрах фильтруется и далее направляется в обжиговые машины. Фильтрат после вакуум-фильтров направляется снова в сгуститель пульпы. После вакуум-фильтров пульпа в цехе окомкования сушится и комкуется. После сушки пульпа направляется в обжиговые машины, откуда образовавшиеся окатыши направляются на восстановление в цех металлизации.

     После обжига окатыши поступают на станцию грохочения и на склад, а затем отгружаются в цех металлизации.

     Производство  метализованных окатышей.

     Цех металлизации производит металлизованные  окатыши из окисленных окатышей по технологии Мидрекс – нагретым восстановительным газом, полученным из природного газа после его конверсии в реформерах. В цехе имеются четыре установки металлизации общей производительностью 1900 тыс. т/год, на которых производятся пассивированные металлизованные окатыши, которые передаются в электросталеплавильный цех комбината и отгружаются другим металлургическим заводам, а также на экспорт.

     Металлизованные окатыши (или как их часто называют, железо прямого восстановления) –  это высококачественное сырье для  выплавки стали, частично или полностью заменяющее металлолом. Ценность метализованных окатышей определяется низким содержанием в них вредных примесей, в том числе цветных металлов, что обеспечивается как технологией их производства, так и чистотой исходной железной руды.