Технологии бездоменного производства чугуна. Производство тонких горячекатаных полос на тонкослябовых литейно-прокатных агрегатах (ЛПА). Современная концепция интегрированных «минизаводов».

Металлургические технологии и комплексы Лекция №17 темы лекции Технологии бездоменного производства чугуна Производство тонких горячекатаных полос на тонкослябовых литейно-прокатных агрегатах (ЛПА) Современная концепция интегрированных «минизаводов» Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Альтернативные технологии производства чугуна без доменного процесса Основные стимулы: • Использование кусковой железной руды различных фракций (в т. ч. рудной мелочи) вместо агломерата • Использование более дешевых некоксующихся углей вместо кокса • Повышение гибкости производства по производительности. видам сырья, качеству и виду получаемого чугуна • Более высокие экологические показатели Основные технологии: «Corex»; «Romelt»; «Hismelt»; «CCF»; «Ausmelt»; «DIOS»; «Finmet» и др. Требования к сырью: Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Технология «Corex» Особенности: — Восстановление железной руды в шахтной печи восстановительным газом — расплавление губчатого железа, выработка восстановительного газа и получение жидкого чугуна 1. Плавильный агрегатгазогенератор; 2. Восстановительная печь; 3. Система углеподачи; 4. Циклон для горячего газа; 5. Скруббер для охлаждения газа; 6. Скруббер для колошникового газа Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Комбинированное производство жидкого чугуна и железа прямого восстановления («Corex» и «Midrex») 1. Крупнокусковая руда, окатыши; 2. Отходящий газ COREX; 3. Оборотный газ; 4. Колошниковый газ; 5. Удаление СО2; 6. Отходящий газ прямого восстановления; 7. Шахта для восстановления; 8. Уголь; 9. Газоочиститель; 10. Газовый нагреватель; 11. Шахта для прямого восстановления процесса «Midrex»; 12. Плавильный аппарат-газогенератор; 13. Кислород; 14. Шлак; 15. Жидкий чугун; 16. Железо прямого восстановления Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Технология «Finmet» Особенности: В отличие от других технологий прямого жидкофазного восстановления «Finmet» реализует восстановление руды газом в последовательных реакторах в несколько стадий без применения твердого топлива (угля, кокса) 1. Паропреобразователь; 2. Руда; 3. Бункер; 4. Газоочиститель; 5. Реакторы для восстановления; 6. Воздух; 7. Природный газ; 8. Пар; 9. Удаление СО2; 10. Печь для восстановительного газа; 11. Компрессор для оборотного газа; 12. Брикетированное восстановленное железо Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Тонкослябовые ЛПА — логическое продолжение совершенствования технологии совмещения литья и прокатки, альтернатива современным традиционным станам горячей прокатки (НШПС ГП) Схема традиционного НШПС ГП Схема традиционного компактного НШПС ГП 1. Печь с шагающими балками; 2. Гидросбив первичной окалины; 3. Горизонтальная черновая клеть; 4. Теплоизолирующий защитный колпак; 5. Ножницы для обрезки; 6. Горизонтальные чистовые клети; 7. Участок охлаждения на выходе; 8. Моталки; 9. Эджерная клеть; 10. Подогреватель кромок; 11. Гидросбив окалины чистовой группы; 12. Промежуточный накопитель Coilbox (промежуточное перемоточное устройство) Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Литейно-прокатный агрегат по способу Conroll Область применения: В составе интегрированных минизаводов полного цикла Схемы: Одно- и 2-х ручьевые, с непрерывной группой клетей, со станом Стеккеля и др. Схема ЛПА с одноручьевой МНЛЗ и 6-клетьевой непрерывной группой клетей (Нсл = 70...125мм) Схема ЛПА с одноручьевой МНЛЗ и станом Стеккеля (Нсл = 70...90мм) 1. Стенд МНЛЗ; 2. Гидросбив окалины; 3. Черновая клеть; 4. Ножницы; 5. Проходная печь; 6. Непрерывная группа клетей; 7. Отводящий рольганг, душирование; 8. Моталка 1. Стенд МНЛЗ; 2. Проходная печь с роликовым подом; 3. Непрерывный 6-клетьевой стан; 4. Стан Стеккеля с печными моталками Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Тонкослябовые ЛПА концепции CSP (Compact Strip Production) Основные принципы и концепции: — сокращение до минимума числа этапов технологического процесса — сокращение до минимума затрат на энергию — поддержание абсолютного постоянства температуры тонкого сляба начальной толщиной 50мм Двухручьевой агрегат CSP с устройством поперечной транспортировки подката 1 – двухручьевая МНЛЗ; 2 – проходная печь; 3 – устройство поперечной транспортировки; 4 – печь выдержки; 5 – прокатный стан; 6 – участок охлаждения; 7 – моталки Двухручьевой агрегат CSP с промежуточным стендом для смотки в рулоны (Coilbox) 1 - двухручьевая МНЛЗ; 2 – проходная печь; 3 – четырехвалковая клеть; 4 – стенд для смотки литой полосы в рулоны; 5 – прокатный стан; 6 – участок охлаждения; 7 – моталки; 8 – печь с первичной транспортировкой рулонов Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Тонкослябовый ЛПА концепции ISP (Inline Strip Production) Особенности ЛПА концепции ISP: • применение индукционной печи вместо печи с роликовым подом (меньшие габариты, более низкий t⁰-интервал) • промежуточная печь для подогрева и выдержки рулонов - в качестве буферной зоны • подогрев поддонов для рулонов 1. МНЛЗ; 2. Черновые клети предварительного обжатия; 3. Ножницы; 4. Индукционная печь; 5. Устройство смотки рулонов; 6. Печь для подогрева и выдержки рулонов; 7. Разматыватель; 8. Окалиноломатель-гидросбив; 9. Чистовая непрерывная группа клетей; 10. Отводящий рольганг; 11. Моталка Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Интегрированные минизаводы ICM (Integrated Compact Mill) Особенности: — применение гибких прогрессивных технологий от подготовки сырья до получения готовой продукции — учет региональных факторов (сырье, сбыт продукции) — улучшенные экологические показатели — рациональное соотношение объемов сырья и готовой продукции (до 1,5 млн. т/год) Рациональное сочетание прогрессивных технологий Бездоменные процессы производства чугуна, в т. ч. брикетированного железа прямого восстановления Конвертерное производство стали Производство стали в электропечах Сырье Внепечная обработка жидкой стали Блюмовые ЛПА Производство сорта, труб Тонкослябовые ЛПА производство полос Железная руда различных фракций Некоксующиеся угли (дешево) Флюсы, известняк, доломит и др. Природный газ Готовая продукций Сорт, рельсы, катанка Трубы Полосовой прокат различного назначения Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Интегрированные минизаводы по схеме «Corex» --> конвертер --> ЛПА 1 – уголь; 2 – окатыши; 3 – крупнокусковая руда; 4 – установка COREX; 5 – кислородный конвертер; 6 – печь-ковш; 7 – установка CONROLL; 8 – рулоны горячекатаной полосы; 9 – энергетическая станция; 10 – установка для вакуумирования Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Интегрированные минизаводы по схеме «Corex» --> «Midrex» --> электродуговая печь --> ЛПА 1 – уголь; 2 – окатыши; 3 – крупнокусковая руда; 4 – установка COREX; 5 – установка CONROLL; 6 – рулоны горячекатаной полосы; 7 – установка для вакуумирования; 8 – электродуговая печь; 9 – печь-ковш; 10 – установка для производства восстановленного газа Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Интегрированные минизаводы по схеме «Finmet» --> электродуговая печь --> ЛПА 1 – рудная мелочь; 2 – установка FINMET; 3 – электродуговая печь; 4 – печь-ковш; 5 - установка CONROLL; 6 – установка для вакуумирования; 7 – рулоны горячекатаной полосы