Совмещение НРС и прокатки

Кафедра ОМД и М

Снижение энергозатрат толстолистовых станов (ТЛС)

Выполнил:

ст. гр. ОМД-09-3у

Трофимов С.С.

Проверил:

доцент кафедры

Денищенко П. Н

Алчевск 2010 г.

Введение

Одним из условий успешной хозяйственной деятельности и развития металлургической отрасли в Украине является производство конкурентоспособных высокорентабельных видов металлопродукции. К таким видам металлопродукции в полной мере относится горячекатаный стальной листовой прокат, производимый на реверсивных и непрерывных станах, объем производства которого составляет миллионы тонн в год. При этом специалисты металлургических предприятий и профильных институтов постоянно работают над совершенствованием техники и технологии, стремясь максимально снизить затраты на производство как традиционно производимых, так и осваиваемых вновь видов металлопродукции.

Основными потребителями листового проката являются: судостроительное производство, машиностроение, производство труб больших диаметров для нефте и газовой промышленности, для изготовления ядерных реакторов и т.д.

Считается, что целесообразным и выгодным на ТЛС является прокатка листов шириной b≥2000 мм, по этому современные станы с длиной бочки валка Lб<3000мм не делают.

Основные требования к современным ТЛС:

- Широкий сортамент типоразмеров и марок стали;

- Высокая продуктивность;

- Высокое качество поверхности, высокая точность размеров и формы, высокий комплекс механических свойств;

- Низкий уровень энерго и материальных затрат на получение готовой продукции;

- Возможность автоматизации.

Снижение энергозатрат на получение готовой продукции положительно влияет на рентабельность прокатного производства, по этому стоит наряду с такими важными вопросами как увеличение выхода годной металлопродукции за счет улучшения качества листового проката, снижение расходного коэффициента стали и прокатных валков и др. Это выдвигает в ряд наиболее актуальных проблему научных исследований, обоснования и реализации эффективных ресурсосберегающих технологий производства горячекатаной стали на крупных листопрокатных комплексах.

Прокатный передел занимает 2 место, после доменного производства по затратам энергии на изготовление готовой продукции, причем 95% приходится на долю газа и электроэнергии.

В структуре себестоимости металлопроката в Украине затраты на топливно-энергетические ресурсы составляют 50%, в то время как для промышленно развитых стран этот показатель равняется 20%. Следует также отметить, что российская металлургия движется в направлении развития электрометаллургии, заменяющей технически устаревшие мартеновские печи, и строительства электрометаллургических мини-заводов, где производство 1 т стали требует до 150 кг условного топлива, тогда как на комбинате с полным металлургическим циклом для выплавки такого же количества металла его необходимо 600 кг.

В мире с 1997 по 2005 год было построено и введено в эксплуатацию 13 новых современных ТЛС. По 2 в США, Северной Корее, Китае и по одному – в Египте, Индонезии, Индии, Иране, Малайзии, Швеции и в Таиланде. Так же с 2005 года запустили два стана 5000 в России и еще один достраивают. Появляется всё больше и больше конкурентов на мировом рынке. По этому снижение затрат на производство 1т готового металлопроката, при сохранении высокого комплекса механических свойств – главная задача металлургии Украины.

Конкурентоспособность продукции ОАО "АМК" сейчас достигается тем, что заработная плата металлургов в среднем в 3-4 раза ниже, чем в странах ЕС и даже в России.

Экономия затрат энергии позволит держать планку конкурентоспособности отечественного проката на мировом рынке, а так же позволит повысить заработную плату, что в свою очередь, привлечет высококвалифицированных рабочих и инженеров специалистов на предприятия.

Совмещение НРС и прокатки

Основные энергозатраты прокатного производства приходятся на долю топлива (газа) и электроэнергии. Основные затраты энергии приходятся на период нагрева и подготовку перед прокаткой. При старом металлургическом цикле, с разливкой стали в изложницы, для экономии газа использовался горячий посад слитков в нагревательные колодцы обжимного цеха, т.е. температура их была порядка 500-600^о С. Но этот резерв уже давно себя исчерпал.

Самым эффективным на сегодняшний день, в плане экономии энергии, стал способ транзитной прокатки, т.е. соединение непрерывной разливки стали (НРС) с прокаткой.

Почти все современные ТЛС при планировании и строительстве располагают рядом с МНЛЗ, что позволяет использовать тепло еще не остывших литых слябов в полном объеме и экономить значительные объемы энергии. Второй сильной стороной является то, что можно сократить целый передел - убрать обжимные станы, а значит сократить до 25% металла при угаре, обрези усадочной раковины и т.д. Геометрическая форма у литых слябов намного лучше и они имеют точные размеры, в литых слябах значительно меньше внутренних (ликвации, дендриты и др. дефекты, которые возникают в результате охлаждения слитков) и внешних (которые возникают в результате разливки стали) дефектов. Объединение МНЛЗ с ТЛС позволит так же сократить 2-3% металла, который уходит в окалину при нагреве слябов из обжимного цеха перед прокаткой.

Однако на действующих предприятиях этот способ имеет множество недостатков:

- Станы находятся на значительном расстоянии от МНЛЗ, что делает необходимым использование термосов.

- При прокатке из толстых слябов (H>220мм) относительно толстых и узких листов не возникает трудностей, но если сляб тоньше, края остывают настолько, что транзитная прокатка стает не возможной.

- Трудности с соблюдением температурного режима. Даже одинаковые слябы могут поступать в цех с различной температурой.

По этому целесообразно ввести горячий посад литых слябов в нагревательные печи. Это позволит нагревать металл намного быстрее, что сэкономит значительную часть топлива (до 30%) и уменьшит угар метала.

Горячий посад металла