Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК»

Татьяна

Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК»

Проведен качественный обзор перспективных направлений развития в металлургии. Предложена модернизация производства - строительство литейно-прокатного комплекса, линии комбинированной прокатки полосы, на базе существующего кислородно-конвертерного цеха АО «Евраз ЗСМК».

Металлургия

Дипломы

Вуз: Сибирский государственный индустриальный университет (СибГИУ)

ID: 5f4b7ce9cd3d3e00017d1b69

UUID: 0bae73d0-ccd8-0138-2523-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: больше 3 лет назад

Просмотры: 297

89.2

Татьяна

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 5,1 МБ

Поделиться работой

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный индустриальный университет» Кафедра «Обработки металлов давлением и металловедение. ЕВРАЗ ЗСМК» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА выпускной квалификационной работы: Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (тема) ОБУЧАЮЩИЙСЯ _____________ (подпись) Вахроломеев Владимир Анатольевич (фамилия, имя, отчество) допущен к защите в государственной экзаменационной комиссии «10» Июля 2020 г. Руководитель д.т.н., доцент ___________ (уч. степень, звание) (подпись) Фастыковский А.Р. (фамилия, имя, отчество) Заведующий кафедрой д.т.н., доцент (уч. степень, звание) ___________ Фастыковский А.Р. (подпись) (фамилия, имя, отчество) Директор института металлургии и материаловедения д.т.н., профессор (уч. степень, звание) ___________ Галевский Г.В. (подпись) (фамилия, имя, отчество) Нормоконтроль д.т.н., доцент (уч. степень, звание) ___________ (подпись) Новокузнецк 2020 Фастыковский А.Р. (фамилия, имя, отчество)

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный индустриальный университет» Кафедра «Обработка металлов давлением и металловедение. ЕВРАЗ ЗСМК» УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой _________ Фастыковский А.Р. «____» ________________ 2020г. ЗАДАНИЕ на выпускную квалификационную работу обучающегося __Вахроломеева Владимира Анатольевича__ (фамилия, имя, отчество) группы МММ-18 Тема работы: Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК» _ Утверждена приказом от 15.05.2020г № 426-м Характер работы аналитическая работа Срок сдачи обучающимся законченной работы «10» _Июля_ 2020г. Исходные условия и данные к работе: техническая документация________ Кислородно-конверторного цеха №2, сталеплавильного производства, требования техники безопасности_______________________________________ Цель, задачи работы: Модернизация производства, для расширения сортамента продукции и повышения конкурентоспособности предприятия. Рассмотреть перспективы литейно-прокатных комплексов (ЛПК). Рассмотреть возможную площадку для строительства. Проработать варианты исполнения ЛПК и сортамент. Выделить на основании технико-экономических показателей оптимальный состав оборудования. Содержание работы: Общая часть состоит из разделов: история ЗСМК, характеристика ККЦ-2 и технологический процесс производства стали, принцип производства заготовки на МНЛЗ. Обзор ЛПК в мире: распределение производств,

3 объемы и сортамент, перспективы развития. Требования к реализации проекта по строительству ЛПК на базе сталеплавильного производства, ККЦ-2 ЗСМК. Сравнительный анализ перспективных по своему составу оборудования и производимому сортаменту ЛПК. Предполагаемое использование результатов: Модернизация производства, для расширения сортамента продукции и повышения конкурентоспособности предприятия. Строительство литейно-прокатного комплекса на базе существующего производства кислородно-конверторного цеха АО «ЕВРАЗ ЗСМК» Перечень графического материала: _______________________________. _ Консультанты по работе с указанием относящихся к ним разделов работы Специальная часть Фастыковский А.Р. Нормоконтроль Фастыковский А.Р. Руководитель ___________________ (подпись) Задание к исполнению принял ________________ «____» ___________ 2020г.

Лист замечаний

5 Аннотация Вахроломеев В.А. Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК»: Выпускная квалификационная работа по направлению подготовки «Металлургия», (22.04.02).  Новокузнецк, 2020.  103c. Таблиц 16, источников 43, рисунков 13, чертежей 7. Проведен качественный обзор перспективных направлений развития в металлургии. Предложена модернизация производства - строительство литейнопрокатного комплекса, линии комбинированной прокатки полосы, на базе существующего кислородно-конвертерного цеха АО «Евраз ЗСМК». Таким образом, будет расширен востребованный на рынке сортамент продукции, с сокращением потерь на переделах в процессе производства. Разработка проекта с последующим строительством повысит конкурентную способность предприятия, заполнит нишу с востребованной продукцией в регионе, позволит увеличить количество рабочих мест, повысит статус предприятия, как высокотехнологичного производства. Исполнитель Вахроломеев В.А.

6 Annotation Vakhrolomeev V.A.. Assessment of the prospects for the construction of a Casting and Rolling complex in the conditions OJSC Evraz ZSMK to improve production efficiency: Final qualifying work in the direction of training «Metallurgy», profile of training «Processing of metals by pressure» (22.04.02). (Novokuznetsk, 2020. (103 pages, tables 18, literature sources - 43, figures - 13, sketches- 7). Modernization of production was proposed, namely the construction of a Casting and Rolling complex, a line for combined strip rolling, based on the existing oxygen-converter plant OJSC EVRAZ ZSMK. Thus, commercially successful range of products by the market will be expanded, with a reduction in losses within the production process. Development of the project with subsequent construction will increase the competitive ability of the enterprise; fill a room in the market with the high-demanded products in the region. This will increase the number of workplaces, big up the status of the enterprise as a high-tech manufacturing. The executor Vakhrolomeev V.A .

7 Содержание Введение .............................................................................................................................................................. 9 1 Общая часть.............................................................................................................................................. 11 1.1 История становления Западносибирского металлургического комбината............................................ 11 1.2 Характеристика кислородно-конвертерного цеха №2 ........................................................................... 12 1.3 Конвертерное отделение......................................................................................................................... 15 1.4 Отделение подготовки лома ................................................................................................................... 18 1.5 Отделение перелива чугуна (ОПЧ) .......................................................................................................... 18 1.6 Разливочное отделение ........................................................................................................................... 19 1.7 Отделение непрерывной разливки стали ............................................................................................... 20 1.8 Общевспомогательное оборудование цеха............................................................................................ 23 1.9 Сортамент производства стали: слитки, слябы, заготовка...................................................................... 26 1.10 Принцип получения заготовки на МНЛЗ ................................................................................................. 27 2 Мировые практики литейно-прокатных комплексов ............................................................................. 28 2.1 Распределение ЛПК в мировой металлургии ......................................................................................... 28 2.2 Развитие технологий литейно-прокатного комплекса............................................................................ 31 2.3 Развитие ЛПК на расширение сортамента .............................................................................................. 36 3 Строительство литейно-прокатного комплекса ...................................................................................... 43 3.1 Характеристики готовой продукции. Сортамент. .................................................................................... 45 3.2 Предварительные технические решения ................................................................................................ 51 3.2.1 Расчет производительности литейно-прокатного комплекса ................................................................ 51 3.3 Состав основного технологического оборудования ............................................................................... 56 3.4 Варианты технологических линий литейно прокатного комплекса ....................................................... 58 3.4.1 Линия непрерывной прокатки полосы (ЛНПП) ....................................................................................... 58 3.4.2 Линия периодической прокатки полосы (ЛППП) .................................................................................... 63 3.4.3 Линия комбинированной прокатки полосы ............................................................................................ 67 3.5 Размещение литейно-прокатного комплекса (ЛПК) ............................................................................... 72 3.6 Сравнительный анализ технологических линий ..................................................................................... 73 3.6.1 Сравнение технологических линий производства горячекатаной полосы ............................................ 74 3.6.2 Сравнение затрат на строительство и эксплуатацию литейно прокатного комплекса (ЛПК) ................ 76 3.6.3 Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии.............................................................. 81 4 Охрана труда ............................................................................................................................................ 84 4.1 Общие требования безопасности ............................................................................................................ 84 4.2 Требования безопасности при работе на агрегатах, машинах, станках и механизмах.......................... 86 4.3 Обучающиеся, направляемые на производственную практику: ............................................................ 88

8 4.4 Требования безопасности при передвижении по территории и производственным помещениям .... 90 Заключение ........................................................................................................................................................ 91 Список использованных источников ................................................................................................................. 92 Приложение 1 .................................................................................................................................................... 97 Приложение 2 .................................................................................................................................................... 98 Приложение 3 .................................................................................................................................................... 99 Приложение 4 .................................................................................................................................................. 100 Приложение 5 .................................................................................................................................................. 101 Приложение 6 .................................................................................................................................................. 102 Приложение 7 .................................................................................................................................................. 103

9 Введение Металлургические производства полного цикла требуют определенных условий для строительства, сырьё, энергоресурсы (топливные, электроэнергия, вода), помимо этого, такие предприятия требуют немало площадей для распределения производств различных переделов до конечного продукта, который в свою очередь является самым дорогим в линейке, востребованным и соответственно высоко рентабельным товаром. Но с развитием металлургии возросла и конкуренция, которая диктовала условия повышения качества, производительности оборудования и снижения затрат на производство. Основным направлением в развитии, включающем в себя все описанные потери, стало сокращение переделов в организацию единого непрерывного потока. Таким образом снижались затраты на энергоносители, транспортировку, складирование, содержание оборудования и др. На территории бывшего СССР, ныне Российской федерации и стран СНГ принято название «Литейно-прокатные комплексы (ЛПК)». За рубежом закрепилось название «Совмещенный процесс непрерывного литья и прокатки». Первый подобный комплекс был запущен на заводе Ньюкор Стил в 1989 году, в США, в городе Кроуфордсвилл. С того момента мировая металлургия приросла на 68 подобных ЛПК, выпускающих ежегодно 120 млн. т продукции. Акционерное общество «Западно-Сибирский металлургический комбинат» является одним из крупнейших металлургических комплексов Российской Федерации. Строительство и реконструкция цехов и агрегатов велись с широким применением новой техники и технологии, внедрением передового отечественного и зарубежного опыта. Современная структура комбината включает в себя коксоаглодоменное, сталеплавильное, прокатное производства. Одним из направлений совершенствования процессов производства проката в настоящее время является использование для производства листового проката литейно–прокатного комплекса (ЛПК), представляющего совмещенную технологическую линию, в состав которой входят МНЛС для литья тонких слябов, устройства для передачи непрерывно литых слябов, печь для их подогрева и

10 непосредственно прокатный стан с необходимым технологическим оборудованием. Применение такой технологии по сравнению с традиционной технологией раздельного получения литой заготовки и ее последующей прокатки позволяет практически полностью использовать теплоту литой заготовки для ее деформации, что способствует снижению расхода энергии на нагрев. Также исключается промежуточное складирование заготовок, что повышает производительность стана и эффективность использования оборудования. Следует отметить, что обжатие литого металла в таком совмещенном процессе способствует улучшению качества поверхности и структуры проката. Совмещение процессов разливки и прокатки позволяет снизить себестоимость проката благодаря повышению выхода годного и сокращению расходов по переделу. Кроме того, в ЛПК можно получать заготовки различных профилей, в том числе малых сечений без снижения производительности, так как сталь разливают в кристаллизатор одного наиболее выгодного размера, под который разработаны все схемы калибровок прокатного стана. В соответствии с изложенным для расширения сортамента готовой продукции предусматривается модернизация существующего производства со строительством ЛПК мощностью до 2,5 млн т/год г/к рулонов. Для их производства потребуется около 2,61 млн т/год жидкой стали. В современных рыночных отношениях среди конкурирующих предприятий более успешны те из них, чья продукция имеет высокое качество при относительно невысокой стоимости, чья репутация проверена годами и подтверждена множеством наград, свидетельств и золотых знаков качества. Для достижения таких результатов необходимо своевременно и грамотно обновлять материальную базу, проводить мероприятия по совершенствованию организации и планированию производства на предприятии. И, конечно, перепрофилировать сортамент под требования рынка.

11 1 Общая часть 1.1 История становления Западносибирского металлургического комбината Западно-Сибирский металлургический комбинат расположен в городе Новокузнецке Кемеровской области - Кузбассе, которая является крупнейшим промышленным районом на востоке России. ЗСМК имеет замкнутый металлургический цикл и является крупнейшим предприятием отрасли в сибирском регионе, предназначен для обеспечения внешних и внутренних рынков строительными, машиностроительными профилями металлопроката (катанка, уголок, швеллер, арматура, проволока). В 1957 году утверждено проектное задание на строительство ЗСМК в городе Новокузнецке. Первые металлургические агрегаты (коксовые батареи, турбогенератор ТЭЦ, доменная печь) были введены в эксплуатацию в 1963-1964 гг. 27 июня 1964 года был получен первый чугун на доменной печи № 1. На Запсибе было выбрано приоритетное развитие прокатное производство. В 1965 году был пущен мелкосортный стан «250-2», в 1966 году - проволочный стан. В течении трех лет (1967-1969 гг) вводятся третья коксовая батарея, две аглоленты, доменная печь № 2, первая очередь блюминга., конвертерный цех № 1 с тремя конвертерами емкостью 130 тонн. В декабре 1969 года была получена впервые в Сибири конвертерная сталь. Производственная мощность первого конвертерного цеха была определена в 2,2 млн. т стали в год. Одновременно шло развитие ремонтной базы и вспомогательных производств: были построены литейные и механические цехи, цех металлоконструкций, кислородный и другие. Металлургический цикл был замкнут с пуском непрерывнозаготовочного стана в 1970 году. В 1970-1980 гг. были построены коксовые батареи 5 и 6, доменная печь 3, введены в эксплуатацию конвертерный цех № 2 с двумя 350-тонными конвертерами, среднесортный стан «450», цех изложниц, фасонно-сталелитейный цех. Была проведена реконструкция доменной печи № 1, нагревательных колодцев блюминга,

12 непрерывно-заготовочного стана. В конвертерном цехе № 1 была произведена замена конвертеров на 160-тонные с навесными приводами, увеличена грузоподъемность кранов до 200 тонн, заменены сталевозы и парк разливочных ковшей, от удаления шлака из-под конвертера на шлаковые поля с помощью тепловозов перешли на самоходные шлаковозы. 1.2 Характеристика кислородно-конвертерного цеха №2 Конвертерный цех №2 введен в эксплуатацию в мае 1974 года Основными технологическими агрегатами ККЦ–2 мощностью 4,2 млн т/год литой заготовки являются два кислородных конвертера (КК) емкостью по 300 т, две установки доводки металла (УДМ), один двухпозиционный АКП, сортовая МНЛЗ и машина непрерывного литья слябов (МНЛС). Разливка стали осуществляется на: двух разливочных площадках в слитки развесом до 12 т; 8-миручьевой сортовой МНЛЗ в заготовки сечением 150 × 150 мм и 150 × 200 мм; двухручьевой МНЛС в слябы сечением 200, 250 × 1050–1750 мм. В 2016–17 гг. на конвертерах № 4 и № 5 заменили корпуса конвертеров и отремонтировали их газоочистки. В 2017 г. в ККЦ–2 было произведено 3,8 млн т стали. Цех работает 365 суток в году по двухсменному четырехбригадному непрерывному графику с 12–часовой рабочей сменой. ККЦ–2 состоит из следующих отделений и пролетов: скрапное отделение; отделение перелива чугуна; конвертерное отделение; два пролета внепечной обработки и разливки стали в слитки; отделение непрерывной разливки стали (ОНРС); транспортно–отделочное и складское отделение; шлаковое отделение.

13 Выпуск металла из конвертеров осуществляется в сталеразливочные ковши емкостью 350 т, оборудованные шиберными затворами. Масса жидкого металла в сталеразливочном ковше – 310 т. Выдача сталеразливочных ковшей с металлом от конвертеров производится в пролет внепечной обработки Б–В, в котором расположены УДМ и АКП, на которых осуществляется внепечная обработка стали. Слив шлака из КК происходит в шлаковую чашу емкостью 16 м3, расположенную на шлаковой тележке. Для приема всего количества шлака на тележке размещаются 2 шлаковые чаши. Шлаковая тележка с двумя чашами передается в пролет перестановки шлаковых чаш Е–Д для дальнейшей транспортировки чаш в шлаковое отделение. Слитки после стрипперного отделения комбината и сортовая заготовка из ККЦ2 передаются в существующие прокатные цехи, а слябы с МНЛС – на склад в качестве товарных. Обеспечение цеха жидким чугуном осуществляется из доменного цеха, известью – из Цеха обжига известняка, а подготовка лома – в существующем копровом цехе. Конвертерное отделение Конвертерное отделение представляет собой многопролетное высотное здание с размерами по осям колонн: ширина - 119 м, длина - 192 м, наибольшая высота 83,25 м. Основные пролеты отделения: – загрузочный пролет, оборудован 2-мя уникальными высокоскоростными заливочными кранами г/п 400/100/20 т, и двумя полускоростными завалочными машинами с двумя подъемами г/п 130 т, ширина пролета 30 м; – фурменный пролет шириной 12 м, в этом пролете работает высокоподъемный кран г/п 80 т; – шлаковый пролет шириной 18 м, в котором работает два крана г/п 150/40 т. В конвертерном отделении работает 2 конвертера емкостью 350 т, где методом продувки жидкого чугуна газообразным кислородом получают сталь.

14 Рабочий проем конвертеров огражден металлическим ограждением (шлаковая защита), предохраняющим привода конвертера и рабочую площадку от попадания выбросов шлака и брызг металла. На рабочей площадке с фронта конвертера и со стороны слива на рельсах перемещаются экранированные тележки, с которых технологический персонал производит операции замера температуры металла, отбора проб и ремонт сталевыпускного отверстия. На 0-ой отметке на рельсах под конвертером передвигаются два самоходных агрегата. Шлаковоз - предназначен для уборки шлака из колеи под конвертером и транспортировки сливаемого шлака из конвертера, имеет два посадочных места под шлаковые чаши емкостью 16 мЗ. Сталевоз - предназначен для транспортировки слитого металла в разливочное отделение. Отдача в конвертер шихтовых материалов (извести, пл. шпата, руда, агломерата, доломита и т.д.) осуществляется поточно-транспортной системой - ПТС-2. ПТС-2 симметричная, 2-х сторонняя, обеспечивает высокую надежность при выходе из строя какого-либо механизма системы конвертера и обеспечивается одной стороной без увеличения цикла плавки. ПТС-2 состоит из 8 расходных бункеров емкостью 84 мЗ с питателями, 4-х весовых бункеров с питателями, 2-х продольных конвейеров и 2-х поперечных конвейеров, 2-х промежуточных бункеров емкостью 10 мЗ с шиберными затворами и 2-х течек сыпучих материалов, входящих в основание кессона котла-охладителя конвертерных газов. Техническая характеристика конвертера – садка конвертера, т 350 – рабочий объем, мЗ 249 – удельный объем, мЗ/т 0,83 – вес футеровки, т 810 – полная высота конвертера, мм 10770

15 – высота рабочего объема, мм 9725 – глубина ванны, мм 2020 – скорости поворота конвертера: номинальная, об/мин 1,0 минимальная, об/мин 0,1 Основные части конвертера – корпус с опорным кольцом в сборе; – 12-двигательный привод поворота; – опорные стойки; – подшипниковые опоры (левая - плавающая, правая -фиксированная); – удерживающее устройство; – система смазки механизмов привода; – корпус и опорное кольцо сварной конструкции. На рисунке 1 представлен конструкция конвертера. 1.3 Конвертерное отделение Конвертерное отделение Конвертерное отделение представляет собой многопролетное высотное здание с размерами по осям колонн: ширина - 119 м, длина - 192 м, наибольшая высота 83,25 м. Основные пролеты отделения: – загрузочный пролет, оборудован 2-мя уникальными высокоскоростными заливочными кранами г/п 400/100/20 т, и двумя полускоростными завалочными машинами с двумя подъемами г/п 130 т, ширина пролета 30 м; – фурменный пролет шириной 12 м, в этом пролете работает высокоподъемный кран г/п 80 т; – шлаковый пролет шириной 18 м, в котором работает два крана г/п 150/40 т. В конвертерном отделении работает 2 конвертера емкостью 350 т, где методом продувки жидкого чугуна газообразным кислородом получают сталь.

16 Рабочий проем конвертеров огражден металлическим ограждением (шлаковая защита), предохраняющим привода конвертера и рабочую площадку от попадания выбросов шлака и брызг металла. На рабочей площадке с фронта конвертера и со стороны слива на рельсах перемещаются экранированные тележки, с которых технологический персонал производит операции замера температуры металла, отбора проб и ремонт сталевыпускного отверстия. На 0-ой отметке на рельсах под конвертером передвигаются два самоходных агрегата. Шлаковоз - предназначен для уборки шлака из колеи под конвертером и транспортировки сливаемого шлака из конвертера, имеет два посадочных места под шлаковые чаши емкостью 16 мЗ. Сталевоз - предназначен для транспортировки слитого металла в разливочное отделение. Отдача в конвертер шихтовых материалов (извести, пл. шпата, руда, агломерата, доломита и т.д.) осуществляется поточно-транспортной системой - ПТС-2. ПТС-2 симметричная, 2-х сторонняя, обеспечивает высокую надежность при выходе из строя какого-либо механизма системы конвертера и обеспечивается одной стороной без увеличения цикла плавки. ПТС-2 состоит из 8 расходных бункеров емкостью 84 мЗ с питателями, 4-х весовых бункеров с питателями, 2-х продольных конвейеров и 2-х поперечных конвейеров, 2-х промежуточных бункеров емкостью 10 мЗ с шиберными затворами и 2-х течек сыпучих материалов, входящих в основание кессона котла-охладителя конвертерных газов. Техническая характеристика конвертера – садка конвертера, т 350 – рабочий объем, мЗ 249 – удельный объем, мЗ/т 0,83 – вес футеровки, т – полная высота конвертера, мм 810 10770

17 – высота рабочего объема, мм 9725 – глубина ванны, мм 2020 – скорости поворота конвертера: номинальная, об/мин 1,0 минимальная, об/мин 0,1 Основные части конвертера – корпус с опорным кольцом в сборе; – 12-двигательный привод поворота; – опорные стойки; – подшипниковые опоры (левая - плавающая, правая -фиксированная); – удерживающее устройство; – система смазки механизмов привода; – корпус и опорное кольцо сварной конструкции. На рисунке 1 представлен конструкция конвертера. Рисунок 1 – Конструкция конвертера Толщина стенок 80-100 мм, материал 09Г2С. Металлический корпус конвертера изнутри выложен огнеупорной футеровкой.

18 1.4 Отделение подготовки лома Отделение подготовки лома представляет собой двухпролетное здание длиной 288 м, ширина пролетов 30 и 36 м. Здание ОПЛ расположено параллельно конвертерному отделению и соединяется с ним закрытой эстакадой на уровне закрытой рабочей площадки конвертерного отделения (отметка 11,5 м), по которой перемещается электрифицированный скраповоз с защитным укрывателем (Q = 400 т). ОПЛ служит для приема, сортировки, погрузки в совки и провешивания металлолома. Для этого предусмотрено 5 закромов общей площадью 1800 м2. В первом пролете работает 4 магнитно-грейферных крана Q=15/15 т, и два специальных крана с поворотной тележкой Q=130 т. Пролет оснащен двумя платформенными весами (Q=250 т) со световыми табло, которые показывают, по нарастающей, вес загружаемого скрапа. Второй пролет оснащен четырьмя магнитно-грейферными кранами Q=15/15 т. В обоих пролетах проходят ж/д - пути, по которым в отделение подается металлолом в вагонах, обрезь блюминга в чугуновозах, подготовленный лом в совках на платформах из копрового цеха. Передача совков из пролета в пролет осуществляется четырьмя специальными самоходными тележками Q=180 т каждая. Выгрузка лома из вагонов и обрези из чугуновозов осуществляется магнитногрейферными кранами в совки емкостью 50 мЗ, либо в закрома. Совки, загруженные в копровом цехе, снимаются с ж/д платформ поворотными кранами, разворачиваются на 900, провешиваются на весах, догружаются до заданного веса и ставятся на скраповоз для передачи в конвертерное отделение. 1.5 Отделение перелива чугуна (ОПЧ) Отделение перелива чугуна расположено параллельно зданию конвертерного отделения, имеет размеры: 36x25,7 м. Служит для слива чугуна, поставляемого из доменного цеха в передвижных миксерах, провешивания чугуна, замера температуры и отбора проб на хим. анализ чугуна.

19 Для доставки чугуна из доменного цеха используются передвижные миксера Q=420 т, (всего 12 шт.). Чугун в цех поставляется с температурой не ниже 1380 0С и с хим. составом согласно ТУ 107-116-82: кремний 0,50-0,80% марганец 0,40-0,80% сера не более 0,035% фосфор не более0,020% В заливочный ковш чугун сливается в строго заданном количестве по весу, регистрация веса чугуна производится автоматически с использованием локальной АСУ взвешивания чугуна. Взвешивание чугуна производится на платформенных весах Q=600 т. После слива чугуна производится замер температуры и отбор проб чугуна. Пробы после охлаждения по пневмопочте отправляются в экспресс-лабораторию для определения хим. состава. Провешенный чугун на самоходном чугуновозе (аналоге сталевоза конвертерного отделения) по путям, расположенным в траншее передачи чугуна (отметка - 5,7 м), передается в конвертерное отделение под заливочный кран. ОПЧ оснащен двумя платформенными весами, двумя чугуновозами, передвигающимися каждый по своим путям. Чугуновозная траншея служит для подачи чугуна из отделения перелива в заливочный пролет конвертерного отделения. Длина траншеи 75 м. 1.6 Разливочное отделение Разливочное отделение представляет собой отдельное здание, соединенное с главным корпусом цеха двумя сталевозными галереями на отметке 0,00 м. Отделение имеет два разливочных пролета шириной 24 м, длинной 288 м. Разливочное отделение имеет 4 разливочные площадки и оборудовано 5-ю разливочными кранами Q=45 0/100/20 т.

20 Длина разливочных площадок: 1 -я и 2-я площадки, м 174 3-я площадка, м 120 4-я площадка, м 108 Техническая характеристика сталеразливочного ковша: – полезная емкость, м3 54,3 – масса жидкого металла до 350 т – масса ковша с футеровкой, т 99,8 – количество затворов на ковше шт. 2 – вес кожуха ковша, т 44,4 – кожух ковша цельносварный После обработки металла в ковше на установке внепечной обработки (УВОС), ковш с металлом на сталевозе выдается в один из разливочных пролетов. По команде разливщика поднимается краном и транспортируется к разливочной площадке, где на шиберные затворы навешиваются гидроцилиндры дистанционного управления и ковш устанавливается так, чтобы центры коллекторов совпадали с центрами изложниц, а расстояние между ковшом и верхом изложницы не превышало 250-300 мм. С помощью установки дистанционного управления открывается один из шиберных затворов, если из первого затвора идет нормальная струя, то сразу же открывается второй. Открытие шиберного затвора производится плавно, на полструи, в течение 3-5 сек, после чего наполнение изложницы производится полной струей. 1.7 Отделение непрерывной разливки стали Отделение непрерывной разливки стали с установкой МНЛЗ пристроено к разливочному пролету конвертерного цеха №2. Проект разработан АО "Сибгипромез" с установкой оборудования фирмы "Даниели". Акт о приеме в эксплуатацию 1 этапа 1 очереди четырех ручьев МНЛЗ подписан 18.05.95 г. Состав отделения:

21 – участок подготовки промежуточных ковшей; – 8-ми ручьевая машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с газокислородной резкой заготовок, холодильником и двумя линиями отгрузки заготовки, увязанными в пакеты; – участок автоматизированного контроля с дробеструйной очисткой заготовки и разделением их по потокам (годные, подлежащие отделке, брак); – механизированный участок удаления дефектов заготовки (шлифовальный агрегат, агрегат вырезки дефектов); – темплетная лаборатория, участок подготовки серных отпечатков по Бауману; – оборотный цикл водоснабжения (насосная станция, градирни, горизонтальный водоотстойник, водонапорная башня); – участок водоподготовки. Кроме перечисленного оборудования для ремонта футеровки промковшей используется вспомогательное оборудование, в состав которого входят: – оборудование для нагрева и сушки промковшей; – стенд для ломки футеровки; – устройство для опрокидывания промковша; – устройство для выталкивания "стаканов"; – установка торкретирования промковшей; – гидравлические станции управления и др. вспомогательное оборудование; В 2011 была запущена машина непрерывного литья слябов. Машина непрерывного литья заготовок (слябовая) предназначена для отливки слябов. Конструкционные данные: Металлургическая длина Длина сляба Интервал ширины сляба (в холодном состоянии) Толщина сляба (в холодном состоянии) 6÷12 м 1050÷1750 мм 27,355 м

22 170, 200, 250 мм Масса сляба до 41 т Радиус 10 м Кол-во ручьев 2 Расстояние между ручьями 6000 мм Агрегат ковш-печь В 2004 г был запущен агрегат ковш-печь. Внепечная обработка стали осуществляется на двухпозиционном агрегате ковшпечь (в дальнейшем АКП), расположенном в разливочных пролётах А-Б-В в осях 2125 над путями сталевозов А и Б. АКП предназначен для подготовки путём корректировки химического состава и температуры жидкой стали в сталеразливочном ковше к разливке в изложницы сверху и на машинах непрерывного литья. На АКП осуществляются следующие технологические операции: продувка металла инертным газом для усреднения его химического состава и температуры по объёму сталеразливочного ковша; измерение температуры, окисленности, отбор проб металла и шлака и определения толщины шлака; корректировка химического состава стали, температуры металла (включая электродуговой нагрев); десульфурация стали; микролегирование или получение металла с узкими пределами содержания элементов путём ввода порошковой проволоки с различными наполнителями; модифицирование неметаллических включений. Техническая характеристика АКП представлена в таблице 1. Таблица 1 – Техническая характеристика АКП Наименование Ед. изм. Годовое производство Величина тыс. т 3800 Номинальное время работы час/год Продолжительность обработки плавки Скорость нагрева °С/мин 7680 мин 41-51 4 Расход электроэнергии кВт·ч/т·°С 0,46 Снижение содержания серы в металле до % 0,005

23 Агрегат ковш-печь включает в себя: - помещение главного пульта управления; - поворотный печной портал, закрепленный через поворотный венец на фундаменте; - гидравлическую станцию, обеспечивающую работу механизмов подъёма крышки, электродов и т.д.; - статическое фильтрокомпенсирующее устройство (ФКУ), компенсирует коэффициент мощности и редуцирует гармоники до требуемого уровня. Для этого ФКУ состоит из фильтров, которые генерируют необходимую постоянную мощность. Для компенсации реактивной мощности используются конденсаторные батареи. ФКУ инициируется и подключается к печной шине 35кВ. - печной трансформатор с короткой сетью и распределительной установкой высокого напряжения; - бункерную эстакаду с весовой тележкой; - стенд для наращивания электродов; - газорегулирующую станцию; - стенд для набора резервной фурмы; - станцию пневмопочты; - станцию водоподготовки; 1.8 Общевспомогательное оборудование цеха Газоотводящий тракт конвертеров В настоящее время в конвертерах емкостью 350 т металл продувается за 15-16 минут. Это достигается высокой интенсивностью продувки 1050-1200 мЗ/мин. Для обеспечения такой интенсивности продувки применена система отвода продуктов горения "без дожигания СО". Газоотводящий тракт каждого из конструктивных узлов: конвертеров состоит из следующих

24 1. "Юбка" - газоплотная конструкция, экранированная трубками, надвигаемая во время продувки на горловину конвертера и служащая для ограничений подсоса воздуха в тракт. 2. Котел-охладитель, служащий для охлаждения газов с 1600°С до 1000-850°С. Состоит из стационарной части газоотвода и кессона который специальной тележкой откатывается в сторону при ремонте конвертера. Стенки охладителя трубчатые газоплотные, сваренные между собой. В узлах пропуска фурмы и течек сыпучих материалов предусмотрено уплотнение предотвращающее выбивание газов в цех и тракт сыпучих материалов. 3. Трехступенчатая газоочистка мокрого типа, состоящая из орошаемого газохода с водоохлаждаемой панелью, двух параллельно включенных прямоугольных трубраспылителей (труб Вентури), высоконапорной трубы Вентури и каплеуловителя с завихрителем. 4. Нагнетатель 7500-13-1 для эвакуации конвертерных газов производительностью 300000 м3/час при развиваемом напоре 1400 мм водного столба. 5. Устройство для дожигания окиси углерода в дымовых газах, расположенное на свече. Нагнетатели обоих конвертеров размещены в отдельно стоящем здании 24х24м. Помещения с нагнетателями разделены между собой непроницаемой перегородкой, каждое из них обслуживается краном Q=20/5 т. специального взрывобезопасного исполнения. Управление дымососами осуществляется с центрального пульта управления конвертерами. Для обеспечения взрывобезопаоной работы газоотводящего тракта предусмотрено: – контроль за содержанием в отходящих газах окиси углерода с установкой газоанализаторов Фтиан-5; – автоматическое поддержание положительного давлений под "юбкой" с механизмом поворота заслонок труб Вентури; – подача пара в ствол свечи при аварийном прекращении продувки;

25 – устройство многотрубного сопла перед дожигающим устройством с целью предотвращения проскока пламени в ствол свечи; – автоматическое управление зажиганием и тушением зажигающего устройства; – установка взрывных предохранительных клапанов; Электрооборудование цеха Установленная мощность электрооборудования 76000 кВт, в том числе 16 комплексных трансформаторных подстанций (КНТП) мощностью до 1500 кВт, 2258 электродвигателей 34 тиристорных агрегата АТП мощностью 230 кВт, 7 комплексных преобразовательных подстанций КВПП, 7 кранов постоянного тока. Все электрооборудование размещено в 10 электротехнических помещениях и 9 помещениях станций управления. Транспортные средства цеха Технологические перевозки в цехе осуществляются ж/д, автомобильным, специальным технологическим и конвейерным транспортом. Каждый тип емкости цеха имеет свое транспортное средство. Сталевоз, шлаковоз, скраповоз, чугуновоз, передаточная тележка имеют ширину колеи 4800 мм. Отличительной особенностью цеха является наличие большого количества кранового оборудования, грузоподъемностью до 500 т. Общее число кранового оборудования в цехе, размеренного по всем отделениям и отметкам, более 100 единиц. Цех обслуживает 6 лифтов, в том числе 2 пассажирских и 4 грузопассажирских, 2 из них - для подъема кирпича для футеровки конвертера, 2 для обслуживания дожигающих устройств - автосвечей, 1 - для подъема в центральный пульт управления конвертером, 1 - пассажирский - для подъема на все рабочие площадки до отметки +46,00 м. Для технологических перевозок в цехе применяются: – автопогрузчики Q=3,2 т 10 шт.

26 – тепловоз марки ТЭМ-2 3 шт. – ж/д платформы Q=l10 т 50 шт. – думпкары Q= 105 и 60 т по 4 шт. 1.9 Сортамент производства стали: слитки, слябы, заготовка В ККЦ-2 выплавляется: – кипящая химически закупоренная сталь марок: Ст 1 кп, 2 кп, 3 кп, 4 кп, 08 кп, 10 кп, 15 кп, 20 кп, Св 08, Св 08А, 0 кп; – полуспокойная сталь : Ст 3 сп, 2 сп, 3 сп, 5 сп, 5Г сп, 08 сп, 10 сп; – спокойная углеродистая: Ст 1 сп, 2 сп, 3 сп, 5 сп, 6 сп, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 10 тр, 20 тр, 35 тр, 45 тр, 16Д; – низколегированная: 09Г2, 09Г2Д, 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д, 10ГТ, 14Г2, 20ГС, 20ГС2, 25Г2С, 22С, 28С, 10ХСНД, 15ХСНД, 09Г2СУ, 35ГС; – легированная: 20Г, 20Х, ЗОХ, 40Х, 45Х, св 08Г2С, 20Г2Р. – МНЛЗ: - углеродистая - Ст3сп.TW2, Ст3сп.LC, Ст3сп.CS, SWRM 6K, 08Ю.mod1, 08Ю.mod2, SWRM 8K, 08.QS, 08.mod1, ST5SP-Mod/IS, 20YU; - низколегированная, легированная - ТС10165, ТС10130, 09Г2С, 09Г2С.mod1, Ст3Гпc, 18Г2С 25Г2С.1, TWHC 25, Gr60.HT, AH36.TS, A572.TS, 30Г2.VHT; – МНЛС: - низкоуглеродистая сталь - С022, G, 1006, 08YU.JP1, CRM06; - околоперитектическая - Q345В; - перитектическая – 1010, С083, SC3, GA09028, J403-1010, Ст2сп.mod2; - низкоуглеродистая - перитектическая - G.1, SPHT2, 1PS, Ст1сп.VM, 1SP.VM1; - перитектическая – среднеуглеродистая - SS400M, SS400.DK, CG137, CS145, CG145; - среднеуглеродистая - 52-3-1, S355J2.EVS, C362ED, 1018, 4SP.VM;

27 - высокоуглеродистая - 35, 45. Разливка стали осуществляется на: - четырех разливочных площадках в слитки развесом до 12 т; - 8-ми ручьевой сортовой МНЛЗ в заготовки сечением 150 х 150 мм и 150 х 200 мм; - двух ручьевой МНЛС в слябы сечением 200, 250 х 1050–1750 мм. 1.10 Принцип получения заготовки на МНЛЗ Жидкая сталь непрерывно заливается в водоохлаждаемую форму - кристаллизатор. Перед началом заливки в кристаллизатор вводится специальное устройство с замковым захватом («затравка»), как дно для первой порции металла. После затвердевания металла затравка вытягивается из кристаллизатора, увлекая за собой формирующийся слиток. Поступление жидкого металла продолжается и слиток непрерывно наращивается. В кристаллизаторе затвердевают лишь поверхностные слои металла, образуя твёрдую оболочку слитка, сохраняющего жидкую фазу по центральной оси. Поэтому за кристаллизатором располагают зону вторичного охлаждения, называемую также второй зоной кристаллизации. В этой зоне в результате форсированного поверхностного охлаждения заготовка затвердевает по всему сечению. Этот процесс слиткообразования является способом получения слитков неограниченной длины. В этом случае по сравнению с разливкой в изложницы резко уменьшаются потери металла на обрезку концов слитков, которые, например, при литье спокойной стали составляют 15—25 %. Кроме того, благодаря непрерывности литья и кристаллизации, равномерность структуры слитка по всей его длине. достигается полная

28 2 Мировые практики литейно-прокатных комплексов Совмещённые процессы непрерывного литья и прокатки становятся ключевыми для технологии производства горячекатаной полосы. Существует несколько вариаций различных разработчиков технологических процессов ЛПК, основанных на совмещении непрерывной разливки слябов тонкого сечения и пропуска через прокатные клети. Приведем некоторые из их: - CSP – Compact Strip Production (Компактное производство полосы); - ISP – In-Line Strip Producion (Поточное производство полосы); - CONROL – Continuous Thin Slab Casting and Roling Tehnology (Непрерывная разливка тонких слябов и прокатки); - QSP – Qality Strip Prodction (Производство качественной полосы); - FTSR – Flexible Thin Slab Rolling (гибкий процесс прокатки тонких слябов); - ESP – Endless Strip Production (бесконечное производство полосы); - DUE – Danieli Universal Endless (универсальное бесконечное производство полосы Даниэли). (8,11) 2.1 Распределение ЛПК в мировой металлургии Жидкая сталь непрерывно заливается в водоохлаждаемую форму - кристаллизатор. Технологии совмещенного процесса (ЛПК) среди мировых производителей рассредоточены следующим образом: В авангарде по производству рулонного проката по совмещенному процессу являются Соединенные штаты америки и Китай – при загрузке всех линий их производительность составляет в номинале 30 и 42 млн тн соответственно и суммарной производительности по странам приведено на рисунке 2.

29 "а" 25 Число комплексов 20 20 18 17 15 10 4 5 4 4 1 0 Китай США Индия Корея Италия Россия Другие Производительность , млн т "б" 50 45 43 40 35 30 28 30 25 20 15 11 10 9 4 5 1 0 Китай США Индия Корея Италия Россия Другие Рисунок 2. – Распределение ЛПК и их суммарной производительности по странам. В Китае по состоянию на апрель 2018 г. работают 18 линий и 32 тонкослябовых машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Последняя линия запущена в апреле 2018 г. на заводе Rizhao Steel. К концу 2018 г. планируется запуск еще двух линий.

30 Первый ЛПК в Китае построен в 1999 г. на заводе Zhupang Steel. В США первый ЛПК запущен в 1989 г., всего установлено 17 комплексов и 25 МНЛЗ. Последним в декабре 2016 г. запущен ЛПК на заводе Big River Steel (9). В России производится всего чуть более 1% мирового объема на единственном н стране литейно-прокатном комплексе, находящемся на Выксунском металлургическом заводе (введен в эксплуатацию в 2008 году. С каждым годом производство на атом предприятии растет и в 2016 г. превысило проектную величину (1,2 млн т), а в 2017 г. произведено 1,29 млн т рулонного проката, данные представлены на рисунке 3. 1.4 1.24 1.18 1.2 Производство, млн т 1.29 Плановая производительность 1,2 млн т 1.09 1 0.8 0.71 0.6 0.4 0.2 0 2009 2011 2015 2016 2017 Рисунок 3. – Объёмы производства рулонного проката на Литейно-прокатном комплексе ВМЗ. В апреле 2018 г. на заводе произведена десятимиллионная тонна рулонного проката с момента запуска. Интерес к совмещенному процессу и нашей стране большой, по этой проблеме опубликован ряд обзорных, теоретических и практических работ. (1-16). В целом в

31 России на непрерывных широкополосных станах производится около 20...25 млн т горячекатаных рулонов, и в будущем интерес к технологии производства по совмещенному процессу может возрастать. В качестве одной из причин перехода на использование ЛПК отмечается (2), также возможность значительного сокращения числа переделов: уход от классической схемы производства (аглофабрика - коксовое производство - доменная печь – конвертер - непрерывная разливка - непрерывный стан горячей прокатки) к более короткой схеме (дуговая сталеплавильная печь литейно-прокатный комплекс) В качестве сырья для выплавки могут применяться металлолом и железо прямою восстановления. По данным компании Midrex, разработчиков оборудования для одного из способов прямого восстановления железа, объем использования данного сырья в период 2013-2016 гг. достиг уровня 72….75 млн т в год (18) и его доля, вероятно, будет расти. 2.2 Развитие технологий литейно-прокатного комплекса 30 лет развития эта технология прошла эволюционное развитие - от первой технологии СSР до линий бесконечной прокатки. Подробно компоновки оборудования рассмотрены в работах российских авторов (10.11), поэтому остановимся только на основных схемах. В работе (8) выделяют три поколения ЛПК. Однако при составлении данной классификации акцент сделан на производстве тонкой полосы, поэтому ниже отдельно выделено два дополнительных варианта технологических линий, которые оказали заметное влияние на развитие этих комплексов. Комплексы первого (I) поколения реализуют прокатку полосы «штука за штукой», т.е. после разливки на тонкослябовой МНЛЗ слябы толщиной 50...70 мм режутся на мерные длины (как правило, 20...60 м) и последовательно задаются в прокатный стан. По такой схеме работает большинство комплексов в мире, в целом она очень похожа на процесс прокатки на традиционном широкополосном стане. Типичным сортаментом для таких комплексов является стальная полоса толщиной 2...6 мм и шириной 1000... 1800 мм.

32 Потребность в расширении сортамента способствовала внесению изменений в конструкцию и технологический процесс. Например, литено-прокатный комплекс в Выксе можно отнести к усовершенствованному первому поколению (I+). На этом ЛПК увеличена толщина сляба до 90 мм и добавлены черновые клети. Это позволило реализовать принципы термомеханической обработки на ЛПК, а следовательно, расширить сортамент, включающий полосы большей толщины (до 12,7 мм) и из сталей трубных марок (для применения в арктических условиях). ЛПК второго (II) поколения реализуют полубесконечный процесс, при котором на выходе из МНАЗ отрезается длинный сляб (200…300 м, в зависимости от длины туннельной печи). Далее сляб задают в прокатный стан, а после прокатки порезка полос осуществляется непосредственно перед смоткой в рулон. Используя такой принцип, удалось повысить качество и производственные показатели при изготовлении полос толщиной менее 2 мм путем уменьшения количества захватов в валки и выходов из валков прокатываемой полосы. ЛПК третьего (III) поколения предназначены для бесконечного производства полосы. Это означает, что сляб поступает без порезки па мерные длины сразу в клети прокатного стана. При этом может полностью отсутствовать тоннельная печь. Прокатка в таком случае проводится при очень низкой скорости, поэтому целесообразно производить по такой схеме тонкий рулонный прокат. По мнению большинства специалистов, бесконечное производство перспективно и для производства горячекатаной полосы, которое уже сейчас воплощено в промышленных масштабах (8). Реализация данной схемы позволила дополнительно повысить стабильность прокатки тонких полос, что, в свою очередь, позволило освоить массовое производство горячекатаной полосы размерами 0,8x1500 мм и даже получить первый в мире горячекатаным рулон толщиной 0,7 мм (19).

33 Процесс бесконечной прокатки полосы реализован несколькими фирмамипроизводителями оборудования. Первыми в феврале 2009 г. линию ESP запустили совместно компании Arvedi и Sie-mens VAI (сейчас Primctals) в Италии, позже, в 2014 2015 гг. запущены еще три линии ESP на заводе Rizhao в Китае, а последняя линия в апреле 2018 г, также на заводе Rizhao (19). В мае 2009 г. бесконечная прокатка также была реализована в Корее на заводе компании POSCO (13). Линия получила название СЕМ. Над строительством этой линии работали кампании Mannesmann Demag, Danieli, SMS, однако компания POSCO самостоятельно провела большую часть модернизации для обеспечения бесконечного процесса, поэтому позиционирует ее как собственную разработку. На линии СЕМ достигнут мировой рекорд по скорости разливки тонких слябов - 8 м/мин. Рисунок 4. – Изменение среднемассовой температуры при прокатке по разным схемам

34 На рисунке 4 представлено сравнение циклов наиболее распространенных процессов производства горячекатаной полосы на литейно-прокатных комплексах и непрерывных широкополосных станах (НШПС) (21). Наблюдается тенденция к значительному снижению времени цикла производства, а следовательно, операционных затрат на тонну готовой продукции. При этом процесс бесконечного производства значительно выигрывает по времени и по сравнению с процессом на ЛПК по схеме прокатки «штука за штукой». Внедрение технологии бесконечной прокатки (ESP) на заводе Rizhao Steel позволило установить мировой рекорд по объему производства полосы толщиной 0,8,..1,2 мм, что составило 57% общего объема производства комплекса, рисунок 5. 15% 36% ≤ 1мм ≥ 3мм 1,5-3мм 21% 1-1,2мм 1,2-1,5мм 6% 22% Рисунок 5. – Распределение толщин рулонного проката при производстве на ESP завода Rizhao Steel (20) К усовершенствованному третьему поколению (III+) можно отнести предложение компании Danieli по реализации универсального ЛПК (DUE) (22), представленного на рисунке 6. Предложенные технические решения в первую очередь позволили выбирать между бесконечным режимом и режимом «штука за штукой», а также производить как сверхтонкие полосы (от 0,8 мм), так и полосы

35 большей толщины (6...12 мм). А увеличение толщины сляба до 110 мм способствует возможности производства качественной полосы толщиной до 16 или даже 25 мм. В 2018 г. планируется завершить строительство такого литейно-прокатного комплекса на заводе Shougang в Китае. Данный вариант конфигурации ЛПК можно рассматривать как следующий шаг после ESP, и его следует считать ЛПК третьего поколения. 1. Криволинейная МНЛЗ; 2. Окалиноломатель; 3. Делительные ножницы; 4. Тунельная печь; 5. Газовый резак; 6. Эджер; 7. Окалиноломатель; 6. Клети высокого обжатия; 7. Торцевые ножницы; 8. Индукционный нагрев; 9. Интенсивное охлаждение + окалиноломатель; 10. Чистовые клети; 11. Ламинарное охлаждение; 12. Высокоскоростные ножницы; Подпольные моталки. Рисунок 6. – Универсальная схема бесконечного и поштучного производства полосы DUE компании Danieli

36 В таблице 1 представлен анализ, который позволяет сделать качественное сравнение поколений ЛПК при производстве полос различной толщины. Таблица 1. – Сравнение поколений литейно-прокатных комплексов Поколение ЛПК I I+ мм III III+ Тип процесса Характеристика Толщина сляба, II Бесконечный Штука за штукой Штука за штукой 50…70 70…90 50…70 80…100 110 нет Одна-две нет три три Полубесконечный Бесконечный +штука за штукой Число черновых клетей Толщина Приспособленность к производству полосы, мм 0,8…1,2 Плохая Плохая Нормальная Отличная Отличная Нормальная Нормальная Хорошая Отличная Отличная 2…6 Отличная Отличная Отличная Отличная 6…12 Нормальная Нормальная 12…16 Плохая Отличная Нормальная Отличная Плохая Плохая Плохая Отличная хорошая 16…25 Плохая Плохая Плохая Плохая Нормальная 1,3…2 2.3 Развитие ЛПК на расширение сортамента Совмещенный процесс на ЛПК в отличие от традиционной прокатки на НШПС сопряжен с трудностями производства ряда позиций сортамента. Однако мировой опыт показал, что на ЛПК можно производить широкий спектр продукции, представленный на рисунке 7.

37 Самыми первыми были освоены рядовые конструкционные марки стали (низко- и среднеуглеродистые), позже - более сложные стали: трубные для применения в арктических условиях (Х65, Х70), двухфазные (DP600, DP800) и многофазные (СР800, СР1000), кремнистые, нержавеющие и другие. • Низкоуглеродистые • Среднеуглеродистые • Конструкционные 19891995 • Кортен • Высокопрочные низколегированные (S315MC-S550MC) • Стали для термообработки • Пружинные • Инструментальные 19952000 • Износостойкие (в том числе высокоуглеродистые) • Динамные и трансформаторные • Нержавеющие стали • Стали для труб 2000- • Двухфазные 2005 • Многофазные • Стали для труб (хладостойкие) • IF (Кузова и корпусы) 2005- • IF (Открытые элементы) 2010 • Высокопрочные (S600/700MC) • Двухфазные стали (DP800) • Мартенситные (MS1200) 20102015 • Многофазные (CP1000) Рисунок 7. – История освоения производства проката из стали различных марок на литейно-прокатных комплексах (8) В частности, на ЛПК в России освоена технология производства полосы из стали трубных марок: для арктических условий (15), тонкий прокат толщиной от 1 мм, конструкционные, среднеуглеродистые стали и другие. При этом задача

38 расширения марочного сортамента, а также разработка и совершенствование технологии их производства на литейно-прокатных комплексах с различной конфигурацией оборудования, остается актуальной задачей. Перспективность разработки технологии и производства тех или иных позиций сортамента в значительной мере зависит от их добавленной стоимости, представленной на рисунке 8. Рисунок 8. – Сравнение добавленной стоимости сталей различного назначения «а» (22), проката различной толщины «б», сравнение стоимости тонких полос 0,8…12мм «в» (19)

39 Стандартные конструкционные стали заметно проигрывают по добавленной стоимости трубным и высокоуглеродистым сталям, а также низколегированным (HSLA) и автомобильным (AHSS) сталям. Безусловно, производство высоко маржинальной продукции зачастую значительно меньше в объеме, поэтому ЛПК должны быть достаточно гибкими, чтобы соответствовать текущим потребностям рынка. С другой стороны, на добавленную стоимость значительно влияет толщина полосы. Как видно из рис. 7б, самую высокую добавленную стоимость имеют полосы толщиной менее 1,5 мм. Схожие данные приведены также в докладе Primetals, рисунок 8в (19). Высокое качество и показатели при производстве такой продукции реализуются при бесконечном производстве полосы. Ниже приведены примеры производства с использованием ряда марок стали на литейно-прокатных комплексах различных стран, та6лица 2 (24-38). По химическому составу сталей наиболее важным является то, что стали производятся в широком диапазоне содержания углерода - от 0,005 до 0,8%, а также могут содержать такие легирующие элементы, как марганец, кремний, хром, никель, молибден, медь и микролегирующие - ниобий, ванадий, титан, бор и другие.

Таблица 2. – Химические составы сталей Сталь Содержание элементов, мас. % C Mn Si Cu Ni Cr Mo Nb V Silikon [31] ≤0.006 0.20…0.50 0.80…1.40 - - - - - - S700MC [18] 0,051 0,96 0,27 0,25 0,19 0,49 - - - X70 [19] 0,06 1,6 0,3 0,30 0,30 0,30 - 0,06 0,051… 0,69… 0,03… 0,065 1,38 0,21 - - - - 1,0…1,5 0,1…0,4 - - 0,2…0,5 - HSLA [17] DP600 [20] 0,05… 0,08 Ti B - - - 0,104 - 0,03 0,045 0,012 - 0…0,05 - - - - - - - - 0,013… 0,026 Al 0,30… 0,50 TRIP600 [21] 0,199 1,55 1,53 - - - - - - 0,003 - - 22MnB5 [22] 0,22 1,27 0,26 - - 0,28 - 0,02 - 0,038 0,029 0,0027 30MnB5 [23] 0,3 1,2 0,383 - - - - 0,032 - 0,033 - 0,0028 30CrMo [27] 0,3 0,60 0,25 - - 0,9 0,16 - - 0,03 - - 45Mn [28] 0,47 0,9 0,23 - - - - - - - - - 50CrV4 [29] 0,47…0,54 0,50…0,80 0,17…037 - - 0,8…1,1 - - - - - 50Mn2V [29] 0,47…0,55 1,4…1,8 0,17…0,37 - - - - - - - - S50C [27] 0,50 0,65 0,20 - - 0,18 - - - 0,03 - - 52Mn [28] 0,52 0,6 0,23 - - - - - - - - 0,62…0,70 0,9…1,2 0,17…0,37 - - ≤0.3 - - - - - - 75Cr1 [27] 0,75 0,8 0,3 - - 0,5 - - - - - - SKS51 [30] 0,8 0,4 0,25 - 1,4 0,4 - - - - - - 65Mn [27-29] 0,1… 0,2 0,08… 0,16

Значительную долю производства составляют конструкционные мягкие стали с низким (0,026…0,070%) и иногда сверхнизким (0,005...0,024%) содержанием углерода (23), Российскими аналогами являются стали 08пс или 2пс со сниженным содержанием углерода. Рулонный проказ из таких сталей востребован в широком диапазоне толщин, однако наиболее конкурентная продукция тонких (1,5...3,0 мм) и сверхтонких полос (0,8...1,4 мм). Другую группу низкоуглеродистых сталей составляют низколегированные и, как правило, микролегированные стали повышенной и высокой прочности. К ним относятся конструкционные стали HSLA различных классов прочности (24), автомобильные стали (25) и стали для производства нефтегазовых труб (26). Отмечается, что особую сложность представляет обеспечение доли вязкой составляющей при испытаниях падающим грузом трубных сталей. Проблемы обусловлены литой структурой на входе в стан горячей прокатки и меньшим суммарным обжатием по сравнению с традиционными НШПС. Не всегда получается за счет рекристаллизации в процессе термомеханической обработки в достаточной степени измельчить исходные дендритные зерна. Однако эго становится возможным при использовании правильного состава оборудования прокатного стана, а также тонкой настройки ЛПК за счет применения передовых методов моделирования структурного состояния с тали (15). Отдельно стоит выделить низкоуглеродистые стали, предназначенные для производства двухфазных сталей, например, DP600. Отличительной особенностью стали, приведенной в работе (27), является повышенное содержание хрома - 0,2.0,5%. Стали TRIP600, предложенные в работе (21), содержат 1,53% кремния. Отмечается, что одно из самых перспективных направлений — это стали типа 22МпВ5 (2ОМпИ5,30МпВ5), а также аналоги - WHi 1500 и WHF1800, применяемые для горячей штамповки (8). Ряд работ, представленных на Симпозиуме, был посвящен именно этой теме, в частности замене

42 холоднокатаного проката на горячекатаный, произведенный в условиях ЛПК (29-33). При горячей прокатке таких сталей формируется классическая ферритно-перлитная структура, далее при штамповке производят закалку непосредственно в штампе. Это становится возможным из- за небольшой (1,2…2,0 мм) толщины и добавок бора в количестве 0,002...0,005%. Использование горячекатаного проката этих марок стали взамен холоднокатаного позволяет значительно снизить себестоимость готовой продукции и влияние металлургического процесса на окружающую среду. При этом силовые элементы кузовов автомобилей, которые изготавливают из данного горячекатаного рулонного проката, не уступают аналогам из холоднокатаного проката. Несмотря на то, что совмещенный процесс применяется преимущественно для изготовления проката из низкоуглеродистых сталей, существует ряд производителей, которые имеют в своем портфеле стали с содержанием углерода 0,3% и выше. При этом они могут быть дополнительно легированы хромом, молибденом, марганцем, ванадием. В работах (34-36) представлен опыт производства проката из сталей ЗОСrМо (российский аналог ЗОХМ), 45Мп (45Г), 50CrV4 (50ХФА), 50Mn2V (50Г2Ф), S50C (Ст.50), 52Мп (52Г), 65Мп (65Г) и даже 75Crl (75Х). В работе (37) представлен опыт производства проката из инструментальной стали SKS51 с содержанием углерода 0,8% и никеля 1,4%. Внимания заслуживают кремнистые электро-технические стали со сверхнизким содержанием углерода (не более 0,006%) и повышенным содержанием кремния до 3,4% (24-25), технология производства которых разработана и освоена на ряде литейно-прокатных комплексов в мире.

43 3 Строительство литейно-прокатного комплекса Строительство ЛПК целесообразно осуществить на базе действующего кислородно-конвертерного цеха № 2 сталеплавильного производства ЕВРАЗ ЗСМК. Проект должен: - предусматривать модернизацию существующего производства со строительством ЛПК, установку полного комплекса оборудования и объектов инфраструктуры для производства и расширения сортамента готовой продукции и обеспечения производства горячекатаной продукции в рулонах до 2,5 млн. тонн горячекатаного листа, в том числе до 700 тыс. тонн листа с линии поперечной и продольной порезки; - учитывать, что оборудование будет эксплуатироваться в климатических условиях климата Западной Сибири. Климатические условия площадки приведены ниже:  климат района резко континентальный;  температура воздуха, °С; o абсолютная максимальная плюс 38; o абсолютная минимальная минус 50; o средняя наиболее холодных суток минус 42; o средняя наиболее холодной пятидневки минус 39;  глубина промерзания грунта, см  сейсмичность района, баллы 210; 8;  относительная влажность воздуха, %: o в январе 81; o в июне 56. Для обеспечения необходимого качества стали, используемой для производства рулонов, в ККЦ–2 предусматривается установка следующего основного технологического оборудования:  двухпозиционный АКП;

44  двухпозиционная УВС камерного типа. Вся сталь, поступающая на ЛПК, будет подвергаться обработке в АКП. На УВС обрабатывается не более 25 % марок сталей заданного объема производства. Схема модернизации ККЦ-2 приведена на рисунке 9. Рисунок 9. – Схема модернизации ККЦ-2 Для ЛПК должно быть предусмотрено: - строительство новой опорной электрической подстанции 220/10 кВ, в отдельно стоящем здании; - новой станции водоподготовки; - новой компрессорной станции для обеспечения ЛПК сжатым воздухом. ЛПК предусматривается из двух сопряженных зданий: - отделение непрерывной разливки стали; - здание прокатного цеха. Здание прокатного цеха, вальцешлифовального участка и участка поперечной и продольной резки листов отапливаемое, необходимо предусмотреть локальную систему обогрева (возможно применение газовых

45 инфракрасных обогревателей), температура в цехе не должна опускаться ниже «+50С», участок складирования готовых г/к рулонов и участок тоннельной печи не отапливаемые. Отделение непрерывной разливки – неотапливаемое. Требования по температурному режиму и чистоте воздуха встроенных помещений, должны соответствовать требованиям по размещаемому в них оборудованию, требованиям СНиП для помещений с постоянным нахождением персонала. Оборудование должно отвечать мероприятия по охране труда и технике безопасности, требования по питьевому режиму, требования по размещению санитарно-гигиенических сооружений и устройств (туалеты, умывальники) в соответствии с нормативами, принятыми в РФ. В составе ЛПК необходимо предусмотреть вальцешлифовальную мастерскую, ЭТП, помещения гидравлики, линия правки и резки, пролёт подготовки составов и хранения реквизита, распределительную подстанцию 10 кВ и прочие производственные помещения. Варианты расположения ЛПК №№ 1,2,3 (ЛНПП) в ситуационном плане и на планировке цеха ККЦ‐2 представлены в приложениях 1-6. 3.1 Характеристики готовой продукции. Сортамент. Сортамент главным образом сориентирован на выпуск рулонного листового проката, в соответствии с требованиями отечественных и зарубежных стандартов. Рулонный прокат изготавливают с необрезной кромкой. Рулонный прокат может производится с использованием термомеханической прокатки, в том числе с ускоренным охлаждением. Основные параметры г/к проката в рулонах следующие: толщина полосы 0,8–25,4 мм; ширина полосы 900–1830 мм; внутренний диаметр рулона 762/850 мм; наружный диаметр рулона до 2100 мм;

46 масса рулона до 32 т. Требования размерному сортаменту и рулонам должны соответствовать ГОСТ 19903–2015. Свойства готовой металлопродукции должны соответствовать требованиям технических условий на конкретный вид горячекатаного проката, например: ГОСТ 14637–89 или ГОСТ 1577- 93 для толщины 4–25,4 мм; ГОСТ 16523–97 для толщины 0,8–3,9 мм; ГОСТ 19281-2014; В таблице 3 приведены ключевые стали, с информацией по стандартам на хим. состав, группе стали, объему производства и типичному применению г/к проката. Группы стали обозначены, исходя из содержания углерода и сложности хим. состава. Марки сталей приведены в порядке убывания предполагаемого объема производства. В таблице 4 приведен ориентировочный объем производства г/к проката, в рулонах, в зависимости от размерного сортамента. Анализ исходных данных показывает, что самое массовое производство г/к проката планируется из стали марки Ст3сп - прибл. 1500 тонн/год (в т.ч. 1000 тонн на экспорт). Порядка 2000 тыс. тонн г/к проката планируется производить из низкоуглеродистых сталей обычного качества Ст3 – Ст1 и качественных 08пс, 08Ю, 10, 20. Объем перетектических сталей составляет порядка 500 тыс. тонн. Сталей по назначению для трубной отрасли и одновременно для др. отраслей насчитывается порядка 2100 тыс. тонн. Особое внимание следует уделить размерно-марочному сортаменту г/к проката для изготовления магистральных сварных труб различных классов прочности от К34 до К60 в соответствии с требованиями отечественных и зарубежных стандартов (ГОСТ 20295-85, ГОСТ Р 52079-2003, ГОСТ Р ИСО 3183–1-2007, ГОСТ Р ИСО 3183–2-2007, ГОСТ Р ИСО 3183–32007, DNV OS F101 и API 5L). Ширина г/к проката 1830 мм позволит применение для прямошовных труб среднего диаметра (до 530 мм) и спиральношовных труб большого диаметра (до 1420мм).

47 Таблица 3. - Группы сталей г/к проката, ориентировочный объем производства по маркам стали и применение Произво Ключевая Станда дство, марка рт тыс. стали т/год ГОСТ Ст1 сп 380Ст3сп / пс 2005 08пс 08Ю 09Г2С 20 ГОСТ 10502013 ГОСТ 9045-93 ГОСТ 192812014 ГОСТ 10502013 ГОСТ 1070580 22ГЮ ТУ 14159247-94 17Г1С-У Класс стали Сталь конструкционная 1000 низкоуглеродистая обыкновенного качества Применение Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Для водогазопроводных труб, нефтесервисных и конструкционных труб, труб общего назначения. 300 Для прокладок, шайб, вилок, труб, а также Сталь деталей, конструкционная подвергаемых химико-термической низкоуглеродистая обработке – втулок, проушин, тяг. Детали, качественная. изготовляемые холодной штамповкой с особо сложной и сложной вытяжкой. 256 Различные детали и элементы сварных Сталь металлоконструкций, работающих при конструкционная температуре от минус 70 до 425 °С под низколегированная давлением. для сварных Для водогазопроводных труб, конструкций и труб конструкционных труб и труб общего назначения. 154 133 127 Трубы перегревателей, коллекторов и Сталь трубопроводов котлов высокого давления, конструкционная листы для штампованных деталей, низкоуглеродистая цементуемые детали для длительной и качественная весьма длительной службы при температурах до 350 °С Изготовление электросварных прямошовных труб диаметром 10–530 мм, Сталь применяемых для трубопроводов и конструкционная конструкций различного назначения. низколегированная Изготовление электросварных для сварных холоднотянутых труб для цельных конструкций и труб цилиндров скважинных штанговых насосов. Сталь конструкционная Для производства листового проката для низкоуглеродистая изготовления электросварных труб для

48 Произво Ключевая Станда дство, марка рт тыс. стали т/год ГОСТ 192812014 СТО 001862 25ГЮ 17-01008 ГОСТ 1928110ХСНД 2014 ГОСТ 6713-91 17Г1С С345 ГОСТ 192812014 ГОСТ 277722015 TУ 141-463293 20ГЮТ TУ 141-383984 Класс стали нелегированная качественная Применение магистральных газонефтепроводов повышенной коррозионной стойкости. 16 Изготовление электросварных прямошовных труб диаметром 10–530 мм, Сталь применяемых для трубопроводов и конструкционная конструкций различного назначения. низколегированная Изготовление электросварных для сварных холоднотянутых труб для цельных конструкций и труб цилиндров скважинных штанговых насосов. 15 Элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым Сталь предъявляются требования повышенной конструкционная прочности и коррозионной стойкости с низколегированная ограничением массы и для сварных работающие при температуре от минус 70 конструкций и труб до 450 °С. Для водогазопроводных труб. Мостовые конструкции обычного и северного исполнения. 57 Сталь конструкционная низкоуглеродистая нелегированная качественная кремнемарганцови стая Для сварных деталей, работающих под давлением при температуре от минус 40 до 475 °С. Для водогазопроводных труб, конструкционных труб и труб общего назначения. 57 Сталь конструкционная Для строительных стальных конструкций низколегированная со сварными и другими соединениями. для сварных конструкций и труб 56 Сталь конструкционная Для изготовления сварных низколегированная тяжелонагруженных рамных конструкций; для сварных лонжеронов рам грузовых автомобилей. конструкций и труб

49 Произво Ключевая Станда дство, марка рт тыс. стали т/год Класс стали ГОСТ 10502013 55 Сталь конструкционная среднеуглеродиста я качественная Нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность. 105 Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций и труб Для изготовления трубной заготовки и труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости. 105 Сталь конструкционная Листовой горячекатаный прокат из стали с низколегированная высоким пределом текучести для для сварных формоизменения в холодном состоянии. конструкций и труб 53 Элементы сварных металлоконструкций и Сталь различные детали, к которым конструкционная предъявляются требования повышенной низколегированная прочности и коррозионной стойкости с для сварных ограничением массы и работающие при конструкций и труб температуре от минус 70 до 450°С. Для водогазопроводных труб. 45 ТУ 146809ГСФ 018481240 13-2003 S355MC- EN S500 МС 10149-2 ГОСТ 15ХСНД 192812014 Применение

Таблица 4. - Ориентировочный объем производства г/к проката, по размерному сортаменту, тыс. т/год Толщина, мм 0,8 ≤1,2 >1,2 ≤1,5 >1,5 ≤1,8 >1,8 ≤2 >2 ≤2,5 >2,5 ≤3 >3 ≤4 >4 ≤6 >6 ≤10 >10 ≤13 >13 ≤16 Всего, тыс. т % >950 ≤1100 55 70 25 24 47 45 40 31 35 12 17 401 16 Примечание: Толщина: 0,8≤1,19 мм – опционально Толщина: 16,0…25,4 мм – опционально Ширина: 1701…1850 мм – опционально >1100 ≤1300 55 70 83 109 78 89 155 60 164 15 3 881 35 >1300 ≤1400 5 20 20 19 31 32 26 12 16 12 1 193 8 Ширина, мм >1400 ≤1500 5 20 10 10 32 36 31 40 33 15 2 233 9 >1500 ≤1600 0 10 10 10 20 38 38 103 133 142 22 525 21 >1600 ≤1700 0 0 0 10 20 30 20 20 30 18 8 156 6 >1700 ≤1850 0 0 0 0 20 20 20 20 17 13 2 112 4 Всего, тыс. т % 120 190 148 182 248 290 330 285 427 227 55 2500 5 8 6 7 10 12 13 11 17 9 2 100

Предварительные технические решения 3.2 3.2.1 Расчет производительности литейно-прокатного комплекса В настоящее время вся сталь, выплавляемая в ККЦ-2, обрабатывается на установках доводки металла (УДМ). После сооружения нового АКП необходимость обработки на УДМ отпадает, так как два АКП позволяют обеспечить внепечную обработку всей стали. Технологические схемы работы ККЦ–2 при производстве тонкого листа в ЛПК в зависимости от марочного сортамента сталей могут быть следующие: КК–АКП–ЛПК, КК–АКП–УВС–ЛПК, КК–АКП–УВС (с продувкой кислородом) –ЛПК. Выплавка стали в конвертерах, и обработка ее в АКП осуществляются по существующей в ККЦ–2 технологии. Стали, требующие вакуумирования, обрабатываются по схемам КК–АКП– УВС–ЛПК или КК–УВС–ЛПК, а стали, требующие кислородного обезуглероживания в вакууме – по схеме КК–АКП–УВС (с продувкой кислородом) –ЛПК. Для расчета производительности ЛПК принимаются следующие данные по продолжительности основных технологических операций, мин.: плавка в КК и разливка в ЛПК – по 47, обработка в АКП – 35–45, обработка в УВС – 40–47. Объем производства г/к рулонов в зависимости от способа внепечной обработки стали приведен в таблице 5.

52 а производств Объем Таблица 5. - Объем производства г/к рулонов, тыс. т/год Способы внепечной обработки металла Без Вакуумирование с Вакуумирование Итого вакуумирования продувкой металла (ВД) металла (АКП) кислородом (ВКР) Г/к лист Жидкая сталь 1876 288 336 2500 1955 300 350 2605 При обработке жидкого металла в УВС масса жидкого металла в сталеразливочном ковше емкостью 350 т (с учетом «свободного борта») составит: при вакуумировании металла (ВД) – 267 т (свободный борт составляет 1000 мм); при вакуумировании металла с продувкой кислородом (ВКР) – 235 т (свободный борт составляет 1300 мм) Рисунок вакуумировании 9. - Масса металла в сталеразливочном ковше при

53 Объемы стали, обрабатываемой в УВС методами ВД и ВКР, приведенные ниже в таблице 6, являются максимально возможными для обеспечения заданного объема производства с учетом массы металла в сталеразливочном ковше. Для увеличения объема вакуумированной стали необходимо увеличить емкость сталеразливочного ковша, что потребует наращивания его высоты примерно на 900 мм для обеспечения «свободного борта», равного 1300 мм. Увеличение высоты сталеразливочного ковша приведет к увеличению массы ковша, что в свою очередь потребует увеличения грузоподъемности литейных кранов. Кроме того, потребуется реконструкция существующих установок внепечной обработки стали для возможности подачи увеличенного ковша для его обработки в таких установках. Стали, подвергающиеся вакуумированию, как правило, разливаются на МНЛС с пониженными скоростями (до 4 м/мин.), что приведет к увеличению продолжительности разливки и уменьшению производительности ЛПК. Поэтому доля таких сталей не может быть большой. В противном случае производительность ЛПК значительно снизится. На диаграмме рисунка 9 показана зависимость часовой производительности МНЛС от ширины отливаемого сляба при разных скоростях разливки. Скорость разливки определяется группой марок стали. Для условий ККЦ–2 при массе плавки 310 т и продолжительности разливки 47 мин. часовая производительность МНЛС (средняя) должна составить 310 : 47 х 60 = 396 т/ч. Для сведения на рисунке 10 приведен график зависимости производительности тонкослябовой МНЛС от ширины сляба при разных скоростях разливки. Скорость разливки зависит от марки разливаемой стали.

54 Рисунок 10 - Производительность тонкослябовой МНЛС в зависимости от ширины сляба при разных скоростях разливки

55 В таблице 6 приведен расчет пропускной способности МНЛС с учетом способа внепечной обработки стали. Для расчета приняты следующие исходные данные: продолжительность плавки и разливки на МНЛС – 47 мин. количество плавок в серии – 10 шт. продолжительность переподготовки МНЛС – 30 мин. Таблица 6. - Расчет пропускной способности МНЛС с учетом внепечной обработки стали Способы внепечной обработки металла Без Вакуумирование Наименование вакуумирования Вакуумирование металла металла (ВД) (АКП) Масса жидкого металла в сталеразливочном ковше, т Свободный борт сталеразливочного ковша, мм Количество плавок, разливаемых на МНЛС, шт./сутки Производительность МНЛС по жид кой стали, т/сутки Фонд работы КК и МНЛС по груп пам марок сталей, суток/год Производительность МНЛС по жид кой стали, тыс. т/год Общий фонд работы КК и МНЛС ЛПК, суток/год с продувкой кислородом (ВКР 310 267 235 400 1000 1300 28,8 28,8 28,8 8928 7690 6768 219 39 52 1955,23 299,91 351,94 310

56 Необходимая скорость разливки тонких слябов на МНЛС приведена в таблице 7. Таблица 7. - Скорость разливки слябов на МНЛС Способы внепечной обработки металла Без Вакуумирование Наименование вакуумирования Вакуумирование металла металла (ВД) с продувкой кислородом (АКП) Масса жидкого 310 металла в сталераз ливочном ковше, т Скчкние тонкого 110 × 1500 * сляба, мм * мм Масса 1п.м. тонкого 1,2705 сляба, т Количество ручьев, 1 шт Продолжительность 47 разливки, мин Скорость разливки, 5,2 м/мин * – 1500 средняя ширина листа, мм 3.3 (ВКР 267 235 110 × 1500 * 110 × 1500 * 1,2705 1,2705 1 1 47 47 4,5 3,9 Состав основного технологического оборудования Совмещенный Состав основного технологического дополнительно устанавливаемого в ККЦ–2, приведен ниже: двухпозиционный АКП; газоочистка организованных выбросов АКП; двухпозиционная УВС; АСУ ТП внепечной обработки жидкой стали. оборудования,

57 Состав основного технологического оборудования, вновь сооружаемого ЛПК: Машина непрерывного литья слябов (МНЛС), совмещенная с оборудованием для последующей прокатки слябов; стан горячей прокатки; АСУ ТП разливки стали и прокатки слябов. Кроме того, в составе ЛПК предусматривается лаборатория. Для обеспечения нормальной и бесперебойной работы ЛПК должны быть реконструированы и/или построены следующие объекты комбината: 1. Сети природного газа. 2. Азотно–компрессорная станция. 3. Компрессорная станция сжатого воздуха. 4. Объекты и сети теплоснабжения. 5. Объекты пароснабжения. 6. Объекты и сети отопления и вентиляции. 7. Объекты водоснабжения и водоотведения, в том числе: установка водоподготовки; оборотные циклы водоснабжения с насосными станциями, радиальными отстойниками и др.; установка обезвоживания шламов; сети технической и питьевой воды; сети бытовой и ливневой канализации. 8. Объекты и сети связи, сигнализации, пожаротушения и др. 9. Объекты электроснабжения; 10. Объекты генерального плана и транспорта

58 3.4 Варианты технологических линий литейно прокатного комплекса В настоящей работе рассмотрены три варианта технологических линий ЛПК, представляющих основные направления производства г/к полосы на современных металлургических предприятиях: линия непрерывной прокатки полосы (ЛНПП); линия периодической прокатки полосы (ЛППП); линия комбинированной прокатки полосы (ЛКПП). Особенности производства полосы для каждого варианта приведены ниже. 3.4.1 Линия непрерывной прокатки полосы (ЛНПП) Совмещенный Суть технологии бесконечной прокатки заключается в прямой и непрерывной связи между стадиями разливки и прокатки. При непрерывной прокатке можно производить полосу с постоянными и воспроизводимыми механическими свойствами по всей длине, а также снижаются до минимума потери металла за счёт фактического отсутствия обрези головы и хвоста полосы. Дополнительное ключевое преимущество (благодаря бесконечной прокатке) заключается в отсутствии изменений межвалкового раствора и усилия прокатки в течение всего процесса, что позволяет увеличить стойкость валков в отличие от периодической прокатки раската. Кроме того, при бесконечной прокатке сокращается время превращения жидкой стали в г/к полосу, создаются условия для повышения равномерности механических свойств проката по всей длине и ширине, а также снижаются эксплуатационные затраты. Технологическая линия непрерывной схематично показана на рисунке 11. прокатки полосы (ЛНПП)

59 1 – тонкослябовая МНЛС; 2 – черновые прокатные клети; 3 – маятниковые ножницы; 4 – сталкиватель и укладчик листа; 5 – барабанные ножницы; 6 – индукционная печь; 7 – водяной окалиноломатель; 8– чистовые прокатные клети; 9 – ламинарное охлаждение полосы; 10 – высокоскоростные ножницы; 11 – наматыватели. Рисунок 11 - Технологическая Линия НПП На МНЛС с вертикальным кристаллизатором производится разливка сляба толщиной 70–110 мм. На выходе из МНЛС установлена черновая группа клетей (3 клети кварто) для переката разливаемого сляба в подкат промежуточной толщины (10–20 мм). Маятниковые ножницы расположены после черновых клетей перед сталкивателем, штабелеукладчиком и устройством вытягивания затравки. Ножницы выполняют следующие функции – отделение затравки, отделение головной и хвостовой обрези в начале и конце серии разливки, порезку листа на мерные длины, резку толстого листа в случае неисправностей последовательно расположенного оборудования. Максимальная толщина разрезаемой заготовки – 110 мм. На участке сталкивателя и штабелера осуществляется удаление затравки после начала разливки. Также есть возможность удалить лист с линии прокатки. Далее барабанные ножницы проводят обработку торца перед подачей подката в группу чистовых клетей. Кроме того, ножницы крошат избыточный

60 материал в случае неисправностей последовательно расположенного оборудования. Для выхода на целевую температуру чистовой прокатки перед чистовыми клетями предусмотрен нагрев в индукционной печи. Индукционная печь позволяет довести температуру промежуточной полосы до предварительно определенных значений с учетом технологических требований. В отличие от печей с газовым нагревом индукционный нагреватель позволяет осуществлять настройку температуры с бесступенчатым регулированием практически без задержек во времени. Максимально получаемая температура может достигать 1200 °С. Такая способность позволяет в реальном времени крайне гибко работать ЛНПП, а также получать более высокую точность температуры благодаря динамическим ее корректировкам в случае возникновения нестабильных условий эксплуатации. Гидросбив окалины производится водяным окалиноломателем, расположенным на рольганге за индукционной печью у входа в группу чистовых клетей. Окалиноломатель состоит из двух верхних и двух нижних коллекторов высокого давления (400 бар). Далее полоса следует к группе чистовых клетей (5 шт.), из которых три предназначены для прокатки под высокой нагрузкой, а последние две оптимизированы под производство тонких полос. Полученная полоса поступает на участок ламинарного охлаждения, который включает зоны разной интенсивности подачи воды и позволяет задавать индивидуальные схемы охлаждения с учетом конкретной марки стали. За участком ламинарного охлаждения размещаются высокоскоростные ножницы, используемые для определения размера рулона в процессе производства непрерывной полосы. На участке наматывателей производится смотка и формирование рулонов, после чего рулоны направляются к участку выдачи для последующей транспортировки на склад.

61 Таблица 8 - Техническая характеристика МНЛС № п/п 1 Показатели Величина Емкость ковша по жидкой стали, т 310 2 Количество ручьев, шт. 1 3 Сечение слябов, мм х мм 70–110×900–1800 4 Базовый радиус, м 5,5 5 Емкость промежуточного ковша, т 45 6 Устройство для резки заготовки Ножницы 7 Количество плавок в серии, шт. 8-12 8 Время подготовки к очередной серии (среднее), 30 мин. 9 Скорость разливки, м/мин. (рабочая) 6-7 10 Продолжительность разливки одной плавки, мин. 47 Продолжительность серии плавок, разливаемых на МНЛС, ограничена примерно 8 ч в соответствии со сроком службы сталеразливочного стакана, что определяет максимальную серийность разливок для достижения заданной производительности ЛПК. Продолжительность подготовки МНЛС к следующей серии составляет 30 мин. (от открытия до закрытия стопора промежуточного ковша). Преимуществами технологической ЛНПП являются: компактная конфигурация – общая длина линии составляет около 200 м; высокая скорость разливки на МНЛС, что позволяет обеспечить требуемую производительность ЛПК; прямая прокатка слябовой заготовки на стане с высокой степенью обжатия в состоянии непосредственно энергопотребление; после разливки, что позволяет минимизировать

62 точность и гибкость регулирования температуры заготовки посредством индукционного нагрева; индивидуальное регулирование толщины заготовки в диапазоне 20–10 мм (после черновых клетей) в зависимости от готовой продукции; минимальная толщина готовой продукции – 0,8 мм; отсутствие необходимости в создании буферных емкостей и обеспечении буферного времени между МНЛС и прокатным станом вследствие компактности линии и использования индукционного подогрева слябов; эффективный нагрев полосы в индукционной печи. Недостатками технологической ЛНПП являются: снижение производственной гибкости при прокатке более сложных марок стали вследствие жесткой связи между процессами разливки и прокатки; при реализации схемы бесконечной прокатки МНЛС фактически вынуждена работать с очень высокими скоростями разливки, что возможно только для ограниченного марочного сортамента; работа с высокими скоростями разливки приводит к быстрому износу плит кристаллизатора МНЛС вследствие увеличенного теплового потока; отсутствие буферной зоны влияет на выход годного и производительность, так как техническое обслуживание МНЛС должно быть синхронизировано с перевалкой валков прокатного стана. Эти операции проводят достаточно часто при бесконечном режиме работы ЛПК. Причиной частых перевалок валков является их износ и термическая деформация при непрерывном контакте с горячей полосой, вследствие чего уменьшается количество плавок, разливаемых в серию, по сравнению с ЛПК, работающим в дискретном режиме, где серийность определяется стойкостью огнеупоров погружного стакана, а не графиком перевалки валков. Необходимо отметить, что бесконечный процесс разливки–прокатки показал конкурентоспособность только при производстве полосы толщиной

63 менее 1,5 мм, так как с увеличением толщины полосы чрезмерно возрастает мощность индукционных нагревателей, необходимых для обеспечения бесконечного режима прокатки. Кроме того, сортамент выпускаемой продукции при бесконечном режиме прокатки ограничен низко- и среднеуглеродистыми сталями, а также небольшой долей (в объеме производства) высокопрочных низколегированных (HSLA) и высокопрочных конструкционных сталей. Технологическая ЛНПП позволяет выпускать г/к полосы толщиной 0,8–16 мм и шириной 900–1800 мм. Мощность ЛПК с такой линией в зависимости от марочного и размерного сортамента составляет 2,5 млн т/год г/к рулонов. 3.4.2 Линия периодической прокатки полосы (ЛППП) По этой технологии, которая является традиционной для большинства ЛПК, двухручьевая тонкослябовая МНЛС соединяется с прокатным станом длинными (~220 м) проходными печами туннельного типа с челночной секцией, в которых выполняются подогрев или выравнивание температуры сляба, а также обеспечивается достаточное буферное время при остановках оборудования и согласование скоростей разливки и прокатки. Технологическая ЛППП схематично показана на рисунке 12.

64 1 – тонкослябовая МНЛС; 2 – водяной окалиноломатель; 3 – маятниковые ножницы; 4 –туннельная печь; 5 – устройство кислородной резки; 6 – вертикальная клеть; 7 – водяной окалиноломатель; 8 – черновые прокатные клети; 9 – барабанные ножницы; 10 – установка интенсивного охлаждения, совмещенная с окалиноломателем; 11 – чистовые прокатные клети; 12– ламинарное охлаждение полосы; 13– наматыватели. Рисунок 12 – Технологическая схема ЛППП Для достижения требуемой производительности предусматривается двухручьевая тонкослябовая МНЛС. Второй ручей позволяет компенсировать разницу скоростей между разливкой и прокаткой и обеспечить эффективное использование прокатного стана. Производство проката по технологии ППП осуществляется в так называемом дискретном режиме (сляб–рулон). Отливаемый сляб режут на заданные длины маятниковыми ножницами на выходе из МНЛС, получая, таким образом, из каждого сляба один рулон полосы. Все установки подобного типа предусматривают резку сляба и его передачу на стан с использованием в качестве промежуточного накопителя протяжной роликовой печи, предназначенной для согласования различных рабочих скоростей МНЛС и прокатного стана. Основная идея компоновки оборудования линии основана на том, что при разделении сляба на заготовки фиксированной длины (45–50 м) и соответствующем выборе протяженности проходной печи прокатный стан

65 становится независимым от МНЛС, что позволяет повышать скорость сляба для задачи в первую клеть и производить перевалку валков без учёта разливки на МНЛС. Заготовка, выходящая из МНЛС, проходит через водяной окалиноломатель, состоящий из двух приводных валков с системой форсунок. Далее, с помощью маятниковых ножниц, заготовка разрезается на слябы заданной длины, которые подаются с постоянной скоростью в двузонную туннельную печь (зона нагрева и зона выдержки для выравнивания температуры по сечению). Ножницы также выполняют следующие операции – отделение затравки, отделение головной и хвостовой обрези в начале и конце серии разливки, аварийную резку слябов. В обеих туннельных печах за МНЛС предусмотрены накопители, предназначенные для поперечной транспортировки непрерывно литого сляба в линию прокатки. Транспортировка производится с помощью тележек, способных перемещаться перпендикулярно оси прокатки. Такие накопители позволяют принимать слябы и направлять их в прокатный стан в любой последовательности. После выхода из печи сляб разгоняется до скорости подачи в первую клеть прокатного стана. Для получения конечной толщины используются две группы прокатных клетей – черновые и чистовые. Черновая группа клетей предназначена для переката разливаемого сляба в подкат промежуточной толщины и состоит из двух клетей кварто. Установка интенсивного охлаждения, совмещённая с окалиноломателем и размещённая между группами клетей, позволяет обеспечить закалку полосы, что дает возможность производить двухфазные стали. В 5 чистовых клетях полоса прокатывается до достижения требуемой толщины.

66 После выхода из последней клети полоса попадает в установку ламинарного охлаждения, которая включает зоны разной интенсивности подачи воды и позволяет задавать индивидуальные схемы охлаждения с учетом конкретной марки стали. За участком ламинарного охлаждения полосы размещаются высокоскоростные ножницы, используемые для определения размера рулона в процессе производства непрерывной полосы. После участка ламинарного охлаждения полоса поступает к подпольным моталкам, где формируются рулоны. Сформированные рулоны подаются к участку выдачи для последующей транспортировки на склад. Представленная компоновка оборудования позволяет выпускать достаточно широкий марочный сортамент продукции, включая низко-, средне- и высокоуглеродистые конструкционные мрки стали, высокопрочные низколегированные стали (HSLA), двухфазные (AHSS),трубные стали по станда рту API–5L и кремнистые электротехнические стали. Техническая характеристика МНЛС приведена в таблице 9. Таблица 9. Техническая характеристика МНЛС № п/п 1 Показатели Величина Емкость ковша по жидкой стали, т 310 2 Количество ручьев, шт. 2 3 Сечение слябов, мм х мм 70–110×900–1800 4 Базовый радиус, м 5 5 Емкость промежуточного ковша, т 45 6 Устройство для резки заготовки Ножницы 7 Количество плавок в серии, шт. 8-12 8 Время подготовки к очередной серии (среднее), мин. 30 9 Скорость разливки, м/мин. (рабочая) 3-6 10 Продолжительность разливки одной плавки, мин. 47

67 Продолжительность серии плавок, разливаемых на МНЛС, ограничена примерно 8 часами в соответствии со сроком службы сталеразливочного стакана. Продолжительность подготовки МНЛС к следующей серии составляет 30 мин. (от открытия до закрытия стопора промежуточного ковша). Основными преимуществами технологической ЛППП являются ее производственная гибкость за счет буферных функций туннельной печи и широкий сортамент получаемой продукции, а недостатками – большая длина технологической линии (~400 м), ограничения по толщине получаемого проката (не менее 1,0 мм для низкоуглеродистых сталей и не менее 1,2мм для остальных сталей) и ограниченная производительность типовой МНЛС (1,2 млн т/год), что требует установки двухручьевой МНЛС и второй туннельной печи с соответствующим увеличением капиталовложений и энергоёмкости технологической линии. Технологическая ЛППП позволяет выпускать г/к полосы толщиной 1,2–16 мм и шириной 900–1800 мм. Мощность ЛПК с такой линией в зависимости от марочного и размерного сортамента составляет до 2,4 млн т/год г/к рулонов. 3.4.3 Линия комбинированной прокатки полосы Совмещенный Технология КПП предусматривает работу как в периодическом, так и в непрерывном режимах прокатки, которые могут быть взаимозаменяемы в любое время. Непрерывный режим прокатки подходит для производства тонких полос, а режим периодической прокатки – для средних и толстых полос при производстве проката из специальных марок стали. Это позволяет значительно расширить сортамент выпускаемой продукции. Технологическая ЛКПП схематично показана на рисунке 13.

68 1 – тонкослябовая МНЛС; 2 – водяной окалиноломатель; 3 – маятниковые ножницы; 4 –туннельная печь; 5 – устройство кислородной резки; 6 – вертикальная клеть; 7 – водяной окалиноломатель; 8 – черновые прокатные клети; 9 – барабанные ножницы; 10 – индукционная печь; 11 – установка интенсивного охлаждения, совмещенная с окалиноломателем; 12– чистовые прокатные клети; 13 – ламинарное охлаждение полосы; 14 – высокоскоростные ножницы; 15 – наматыватели. Рисунок 13 - Технологическая ЛКПП Режим периодической прокатки предназначен, в основном, для производства средне- и толстолистовой продукции. Ножницы для резки сляба, установленные сразу после МНЛС, разрезают непрерывно литой сляб на отрезки с заданной массой. Нагревательная печь позволяет выровнять температуру заготовки для соблюдения обязательных условий подачи в черновые клети. Каждый сляб ускоряется и проходит через прокатный стан. После охлаждения на участке выдачи каждая г/к полоса сматывается с помощью подпольных моталок. Нарезка слябовых заготовок сразу после разливочного участка позволяет контролировать процесс прокатки каждого отдельного сляба. При таком режиме индукционный нагреватель, третья черновая клеть и высокоскоростные ножницы не участвуют в технологическом процессе. Этот режим применим и при производстве качественных сталей, которым необходимо постепенное затвердевание. Маятниковые ножницы для резки сляба, установленные сразу после МНЛС, разрезают непрерывно литой сляб на отрезки с заданной массой.

69 Ножницы также выполняют следующие операции – отделение затравки, отделение головной и хвостовой обрези в начале и конце серии разливки, аварийную резку слябов. Резка слябовых заготовок сразу после разливочного участка позволяет контролировать процесс прокатки каждого отдельного сляба. Туннельная печь позволяет выравнивать температуру заготовки для соблюдения обязательных условий подачи в черновые клети. Каждый сляб ускоряется и проходит через прокатный стан. Предварительный раскат полосы происходит на участке черновых прокатных клетей (3 клети кварто). Между группами клетей расположены барабанные ножницы, с помощью которых производят обработку торца перед подачей подката в группу чистовых клетей. Кроме того, ножницы крошат избыточный материал в случае неисправностей последовательно расположенного оборудования. Далее полоса проходит через устройство интенсивного охлаждения, совмещённое с водяным окалиноломателем, состоящим из двух верхних и двух нижних коллекторов высокого давления (400 бар). Устройство интенсивного охлаждения обеспечивает закалку полосы, что позволяет производить двухфазные стали. На участке чистовых клетей (5 клетей кварто) полоса докатывается до требуемой толщины. Участок ламинарного охлаждения, расположенный после группы чистовых клетей, служит для охлаждения полосы перед участком смотки и включает зоны разной интенсивности подачи воды. Такая система позволяет задавать индивидуальные схемы охлаждения с учетом конкретной марки стали. Далее каждая полоса сматывается на участке наматывателей и направляется к участку выдачи г/к рулонов для последующей транспортировки на склад. При данном режиме индукционный нагреватель и устройство резки полосы не участвуют в технологическом процессе.

70 Непрерывный режим прокатки предназначен, в основном, для производства тонколистовой продукции. Непрерывно литой сляб проходит к наматывателям рулонов через прокатные клети без пауз и промежуточных разрезов, до участка высокоскоростных ножниц, где полоса отрезается при достижении рулоном определённой массы. Этот режим может обеспечить равномерную прокатку, особенно для тонкой полосы, из-за гораздо меньшего количества отрезных и хвостовых операций. Ножницы для резки сляба не используются, но индукционный нагрев активируется для компенсации падения температуры из-за низкой скорости прокатки. Синхронизированный контроль всего процесса играет решающую роль. Этот режим выгоден при производстве ультратонкой полосы, которая может заменить некоторые холоднокатаные продукты. Непрерывно литой сляб проходит через черновые прокатные клети. Предназначенные для переката разливаемого сляба в подкат промежуточной толщины. Черновая группа клетей состоит из 3 клетей кварто. Индукционный нагреватель позволяет довести температуру промежуточной полосы до предварительно определенных значений с учетом технологических требований. Высокоскоростные ножницы используются для определения размера рулона в процессе производства непрерывной полосы. Полоса отрезается при достижении рулоном определённой массы. Техническая характеристика МНЛС приведена в таблице 10.

71 Таблица 10. - Техническая характеристика МНЛС № п/п 1 Показатели Величина Емкость ковша по жидкой стали, т 310 2 Количество ручьев, шт. 1 3 Сечение слябов, мм х мм 90–110×900–1800 4 Базовый радиус, м 5,5 5 Емкость промежуточного ковша, т 45 6 Устройство для резки заготовки Ножницы 7 Количество плавок в серии, шт. 8-12 8 Время подготовки к очередной серии (среднее), мин. 30 9 Скорость разливки, м/мин. (рабочая) 2,5-6,8 10 Продолжительность разливки одной плавки, мин. 47 Продолжительность серии плавок, разливаемых на МНЛС, ограничена примерно 8 часами в соответствии со сроком службы сталеразливочного стакана. Продолжительность подготовки МНЛС к следующей серии составляет 30 мин. (от открытия до закрытия стопора промежуточного ковша). Преимуществами технологической ЛКПП являются: возможность прокатки всего сортамента полосового проката из слябов лишь одной толщины независимо от толщины готовой полосы; непрерывное регулирование ширины сляба в процессе разливки за счёт производственной гибкости кристаллизаторов; перевалка рабочих валков без прерывания работы МНЛС за счёт возможности использования туннельной печи как буферной зоны; возможность работы в различных режимах (при необходимости); в зависимости от конкретных условий компоновка линии может быть внедрена поэтапно, начиная с классической планировки однору4чьевой ЛППП;

72 относительно небольшая длина технологической линии (до ~300 м); обеспечение высокой производительности на одном ручье МНЛС; из-за большей толщины сляба при прокатке увеличивается степень обжатия сляба, что способствует повышению качества готового листа. Основным недостатком технологической ЛКПП являются большие капиталовложения в сравнении с вариантом ЛНПП за счёт установки оборудования фактически для двух технологий – периодической и непрерывной. Сортамент выпускаемой продукции по технологии КПП охватывает широкий спектр марок стали, используемых для получения плоского проката, включая сложные марки стали, обрабатываемые по технологии термомеханической прокатки (трубные марки по API-5L) и прокатываемые с регулируемым температурным режимом (двухфазные стали), а также стали, требующие замедленных электротехнические и скоростей разливки высокоуглеродистые стали, (перитектические, чувствительные к трещинообразованию). Технологическая ЛКПП позволяет выпускать г/к полосы толщиной 0,8–16 мм и шири ной 900–1800 мм. Мощность ЛПК с такой линией в зависимости от марочного и размерного сортамента составляет до 2,5 млн т/год г/к рулонов. Необходимо отметить, что для каждой из трёх рассмотренных технологических линий существующий склад слябовой МНЛС используется для размещения участка правки и поперечной резки полосы. 3.5 Размещение литейно-прокатного комплекса (ЛПК) В настоящей работе рассмотрены следующие варианты размещения ЛПК на свободной площадке в районе ККЦ–2: Вариант 1 – ЛПК размещается с северо–восточной стороны ККЦ–2, здание ЛПК примыкает к зданию ККЦ–2 по оси 29 в пролетах А–Б и Б–В. Вариант 2 – ЛПК размещается с юго–западной стороны ККЦ–2, здание ЛПК примыкает к зданию ККЦ–2 по оси 8 в пролетах А–Б и Б–В.

73 Вариант 3 – ЛПК размещается с юго-восточной стороны ККЦ–2, поворотный стенд МНЛС ЛПК располагается на месте поворотного стенда существующей МНЛС. В связи с тем, что технологическая ЛНПП имеет наименьшую длину, она и принята для рассмотрения в трех вариантах размещения ЛПК. 3.6 Сравнительный анализ технологических линий Сравнение вариантов размещения ЛПК (на примере ЛНПП) приведено в таблице11. Таблица 11. - Сравнение вариантов размещения ЛПК (на примере ЛНПП) 1 вариант (СВ) 2 вариант (ЮЗ) 3 вариант (ЮВ) Сохранение возможности разливки в изложницы и эксплуатации существующей МНЛС Сохранение существующих пристроенных к зданию ККЦ–2 помещений у ряда П в осях 30–36 Отказ от разливки в изложницы с момента начала строительства Демонтаж существующих фундаментов под оборудование циркуляционного Предполагаемое размещение ЛПК требует переноса распределительной подстанции №5, Отказ от возможности эксплуатации существующей МНЛС с момента начала строительства Большой объем демонтажных работ по оборудованию МНЛС, металлоконструкций здания ОНРС, демонтаж фундаментов под оборудование и колонн здания цеха Демонтажные работы должны осуществляться в стесненных условиях работающего цеха Демонтаж металлоконструкций и фундаментов здания в пролетах А–Б и Б–В в осях 1–8 здания ККЦ–2

74 1 вариант (СВ) 2 вариант (ЮЗ) вакууматора, расположенных в пролетах А–Б и Б–В в осях 25–29 ККЦ–2 пешеходной галереи, участка переработки твердых шлаков и эстакады с энергоносителями Необходимость выполнения большого объема земляных работ, связанных с разницей отметок пола в здании ККЦ–2 и на новой площадке, составляющей 2,3 м Перенос существующей ЛЭП 110 кВ и существующих резервуаров чистой воды ________ ________ 3 вариант (ЮВ) Необходимость демонтажа здания центрального склада сма зочных материалов и химикатов, столовой, автодороги, эстакады 35 кВ, питающей существующий АКП. При сооружении ЛПК перерезаются существующие ж/д пути для вывоза готовой продукции от сортовой МНЛЗ. Вывоз готовой продукции от сортовой МНЛЗ становится невозможным Из трех рассмотренных вариантов размещения ЛПК к реализации рекомендуется вариант 1 3.6.1 Сравнение технологических линий производства горячекатаной полосы В таблице 12 приведена сравнительная характеристика рассматриваемых технологических линий. Схематичное расположение оборудования линии прокатки в приложении 7.

75 Таблица 12. - Сравнение технологических линий производства г/к полосы Линия прокатки ЛНПП Характеристики Мощность, млн т/год, 2,5 в рулонах Скорость разливки, 6–7 м/мин. С вертикальным Тип МНЛС участком Длина технологической ~200 линии, м Радиус разливочной 5,5 дуги, м Количество ручьев 1 Черновых клетей 3 Чистовых клетей 5 Длина печи, м – Толщина сляба, мм 70–110 Ширина сляба, мм 900–1800 Толщина полосы, мм 0,8–16 Численность 181 трудящихся, чел. ЛППП ЛКПП 2,4 2,5 3–6 2,5–6,8 ~400 ~300 5 5,5 2 2 5 220 70–90 1 3 5 80 70–110 1,2–16 0,8–16 200 186 Режим работы периодический периодический, непрерывный Низкоуглеродис тые (LC); Среднеуглероди стые (MC); Высокоуглероди стые (HC); Высокопрочные низколегированн ые (HSLA); Электротехниче ские (Si); Двухфазные (DP); Трубные (API). Мартенситные (MS) Низкоуглеродист ые (LC); Среднеуглеродис тые (MC); Высокоуглеродис тые (HC); Высокопрочные низколегированн ые (HSLA); Электротехничес кие (Si); Двухфазные (DP); Трубные (API); Мартенситные (MS) непрерывный Низкоуглеродист ые (LC); Среднеуглеродис тые (MC); Высокоуглеродис тые (HC); Высокопрочные Марочный сортамент низколегированн разливаемых сталей ые (HSLA); Электротехничес кие (Si); Двухфазные (DP); Трубные (API); Мартенситные (MS)

76 С точки зрения возможности производства рулонов с большим интервалом толщин полосы, а также возможности производства трубных сталей рекомендуется технологическая Линия Комбинированной Прокатки Полосы (ЛКПП). 3.6.2 Сравнение затрат на строительство и эксплуатацию литейно прокатного комплекса (ЛПК) Совмещенный Расходы основных энергоносителей и сред приведены в таблице 13. Таблица 13. - Расходы основных энергоносителей и сред Линия прокатки ЛНПП ЛППП ЛКПП 3 7,5 3.9 Электроэнергия, кВтч/т 229 164 165 Сжатый воздух, тыс. нм3/ч 13,1 17,1 16,1 Вода на подпитку, м3/ч 150 270 200 Чистый оборотный цикл, тыс. м3/ч 6,4 12,6 8,6 Грязный оборотный цикл, тыс. м3/ч 4,6 6 5,8 Ламинарное охлаждение (цикл), тыс. м3/ч 4,1 11* 11* Расходники Природный газ , тыс. нм3/ч

Расчет себестоимости продукции приведен в таблице 14. Таблица 14. – Расчет себестоимости продукции Ресурс/расход Разливка Электроэнергия Природный газ Аргон Сжатый воздух Огнеупоры Шлакообразующая смесь Плиты кристаллизатора Гидравлическое масло, смазочное масло и смазка Прокатный стан Электроэнергия Рабочие валки Опорные валки Прижимные ролики Ножи для ножниц Прочее сменное оборудование Туннельная печь Электроэнергия Природный газ ЛНПП ЛППП Цена, руб/ед.изм. Ед. изм. 2,0 4,7 19,1 0,3 47,5 кВт∙ч м3 м3 м3 кг 11,28 1,49 0,06 9,78 2,50 Стоимость руб/т 501 22,8 7,0 1,1 2,7 118,8 69,6 кг 0,20 2 282,4 кг 252,4 ЛКПП 12,72 1,49 0,06 9,78 3,00 Стоимость руб/т 692 25,7 7,0 1,1 2,7 142,5 11,28 1,49 0,06 9,78 2,50 Стоимость руб/т 501 22,8 7,0 1,1 2,7 118,8 13,9 0,30 20,9 0,20 13,9 0,12 273,9 0,18 410,8 0,12 273,9 кг 0,24 60,6 0,32 80,8 0,24 60,6 499,99 2,0 212,1 197,0 544,4 3 782,5 489,80 кВт∙ч кг кг кг кг 536,66 42,47 0,80 0,16 0,03 0,0095 85,9 170,5 30,7 15,7 35,9 45,31 0,71 0,13 0,03 0,0098 91,7 150,2 26,0 15,7 37,0 57,31 0,80 0,16 0,03 0,010 116,0 170,5 30,7 15,7 37,7 1 343,3 кг 0,12 161,2 0,13 169,3 0,12 166,0 2,0 4,7 119 кВт∙ч м3 31 - - 23,57 13,40 47,7 63,3 8,57 2,50 17,3 11,8 Кол-во Кол-во Кол во -

78 Ресурс/расход Цена, руб/ед.изм. Огнеупоры 63,0 Индукционная печь 201 Электроэнергия 2,0 Водоподготовка 17 Электроэнергия 2,0 Сжатый воздух 0,3 Котельная 35,41 Природный газ 4,7 Прочее 17,48 Электроэнергия 2,0 Вода на подпитку 1,2 оборотных циклов Текущий, кап. 251,0 ремонт (всего) Содержание основных средств, прочие 286,0 расходы, технологические затраты (всего) ФЗП (всего) (71 500 0,34 руб/мес) Себестоимость 1 т продукции, руб/т Ед. изм. ЛНПП Кол-во ЛППП Стоимость руб/т - ЛКПП 0,120 Стоимость Кол во руб/т 7,6 0,022 Стоимость руб/т 1,4 201,4 - - 9,59 19,4 17,1 0,4 15,23 1,32 30,8 0,4 11,28 1,32 22,8 0,4 35,4 7,50 35,4 7,50 35,4 17,5 8,64 17,5 8,64 17,5 Кол-во кг кВт∙ч 31 кВт∙ч м3 35,41 м3 17,48 кВт∙ч 19 99,54 23 8,46 1,32 35,41 7,50 17,48 8,64 м3 0,45 0,5 0,80 0,96 0,60 0,7 руб 1 251 1 264 1 259 руб 1 286 1 300 1 295 руб 181 62,17 200 68,69 186 63,89 1 872,33 2 017,50 Ориентировочная стоимость строительства ЛПК приведена в таблице 15. 1 781,23

79 Таблица 15. – Затраты на строительство ЛПК № п/п Наименование 1 Оборудование 1.1 Основное технологическое оборудование 1.1.1 Основное технологическое оборудование. ЛПК Основное технологическое оборудование. Агрегат 1.1.2 «ковш– печь» (АКП) Основное технологическое оборудование. 1.1.3 Установка вакуумирования стали 1.2 Второстепенное оборудование Грузоподъемное и подъемно-транспортное 1.2.1 оборудование 1.2.2 Вальцешлифовальная и ремонтная мастерские 1.2.3 Компрессорная станция 1.2.4 Парогенераторная 1.2.5 ГПП 150 МВт и ВЛ 220/10 кВ РУ, ТП, освещение, кабели, АСУТП 3-го уровня, 1.2.6 диспетчеризация 1.2.7 Водоподготовка, очистка стоков, оборотный цикл 1.2.8 ОВиК,ВК, СС, ПТ 1.2.9 Внутриплощадочные сети и эстакады 2 СМР 2.1 Подготовительные работы и временные здания 2.2 Демонтажные работы и усиление цеха Непрерывная Стоимость, тыс. руб. без НДС 17 001 813 11 925 000 10 575 000 Периодическая Стоимость, тыс. руб. без НДС 18 236 221 12 750 000 11 400 000 Комбинированная Стоимость, тыс. руб. без НДС 17 696 722 12 450 000 11 100 000 720 000 720 000 720 000 630 000 630 000 630 000 5 076 813 5 486 221 5 246 722 660 165 685 327 670 477 288 000 170 439 181 150 877 800 288 000 185 400 181 150 877 800 288 000 175 400 181 150 877 800 1 662 750 1 732 750 1 741 463 613 418 656 204 000 9 426 491 352 162 474 088 866 445 450 348 219 000 10 604 711 391 162 463 088 669 820 431 111 211 500 9 899 978 367 162 453 863

80 № п/п 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 3 4 5 Наименование Основное производственное здание Перенос ЛЭП и ВЛ Вспомогательные объекты Компрессорная станция Парогенераторная ГПП 150 МВт, РУ, ТП, освещение, кабели, АСУТП 3-го уровня, диспетчеризация Водоподготовка, очистка стоков, оборотный цикл Внутриплощадочные сети и эстакады Прочие здания и сооружения Благоустройство и дороги Инжиниринг, стадия П и РД, авторский надзор, изыскания, обследования Непредвиденные расходы, зимнее удорожание 2,5% Итого без НДС Непрерывная Стоимость, тыс. руб. без НДС 6 663 497 72 500 1 959 978 63 222 98 045 Периодическая Стоимость, тыс. руб. без НДС 7 286 341 72 500 2 391 619 66 480 98 045 Комбинированная Стоимость, тыс. руб. без НДС 6 676 827 72 500 2 329 625 82 020 98 045 519 360 534 110 537 589 309 577 520 822 103 950 345 000 510 159 535 125 302 700 345 000 469 698 520 822 276 450 345 000 845 705 922 909 883 094 660 707 721 023 689 917 27 934 717 30 484 865 29 169 713

3.6.3 Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии Исходя из выводов, сделанных в предыдущих разделах, представляется целесообразным рекомендовать вариант - линии комбинированной прокатки полосы (ЛКПП) для производства г/к рулонов в новом литейно прокатном комплексе (ЛПК). Показатели работы рекомендуемого ЛПК приведены в таблице 16. Полная стоимость реализации проекта составляет 45 456,248 млн руб. (без НДС)  Инвестиционный период составляет ~6,0 лет.  Начало реализации экономического эффекта ~5 лет.  Прогнозный экономический эффект в терминах ΔEBITDA после выхода на запланированную мощность за год составит 13 335 млн. руб. Дисконтированный срок окупаемости составит 9,7 лет. Таблица 16. - Показатели работы ЛПК (ЛКПП) № п/п Показатели Ед. измерения Величина 1 Конвертор Объем производства по жидкой стали тыс. т/год. 2605 2 Основное оборудование (в комплексе) Годовой фонд рабочего времени сутки 310 3 Основное технологическое оборудование шт. 1 агрегат «ковш–печь»: – количество – тип Установка вакуумирования стали: двухпозиционный – мощность трансформатора МВА 48 + 20 % – время обработки мин. до 45 – тип камерная двухпозиционная – количество камер шт. 2 – тип насоса Машина непрерывного литья слябов: пароэжекторный – сечение слябов мм х мм 70–110 х 900–1800 – количество ручьев шт. 1 –скорость разливки м/мин. 2,6–6,8

82 № п/п Прокатный стан Показатели – скорость прокатки на черновых клетях - скорость прокатки на чистовых клетях Ед. измерения Величина м/с 0,6–1,15 (max 1,2– 2,3) 2,0–8,4 (max 4,9– 20,1) - установленная мощность МВт 38,7 - количество секций шт 8 + 1 резервная кг/т кг/т кг/т кг/т кг/т 12 10 1 2,5 0,4 кг/т 0,2 – АКП кВт·ч/т 40* – УВС кВт·ч/т 8,7 – МНЛС ЛПК кВт·ч/т 11,3 – туннельная печь кВт·ч/т 8,6 – индукционная печь кВт·ч/т 9,6** – прокатный стан кВт·ч/т 57,3 – Прочие (разливка, гидравлика печи и стана, системы смазки печи и стана, окалиноломатели) кВт·ч/т 8,6 нм3/т 3,3 –МНЛС ЛПК нм3/т 1,5 – туннельная печь нм3/т 2,5 – вспомогательное оборудование нм3/т 7,5 аргон (АКП, УВС, МНЛС ЛПК) нм3/т 0,7 азот (АКП, УВС) нм3/т 0,4 т/т 0,1 Индукционная печь Расход основных материалов на 1 т жидкой стали: 4 ферросплавы известь плавиковый шпат огнеупоры электроды шлакообразующие смеси Расходы энергоресурсов на 1 т г/к продукции: электроэнергия: 5 кислород природный газ пар сжатый воздух (МНЛС ЛПК, прокатный стан, вспомогательное оборудование) нм3/т 48 6 ФРВ Рабочих на новых участках ККЦ–2 чел. 72 7 ФРВ Рабочих на ЛПК чел. 186

83 *) без учета газоочистки АКП **) среднее с учётом общего сортамента. 1. В ходе сравнения трех вариантов расположения литейно–прокатного комплекса и объектов вспомогательного назначения на площадке комбината оптимальной с точки зрения объема демонтажных работ и работ по переносу зданий и коммуникаций является площадка на северо–востоке от существующего ККЦ-2 (вариант размещения 1). 2. В ходе сравнения трех имеющихся технологий производства горячекатаной полосы в условиях производственной программы «ЕВРАЗЗСМК» рекомендуется остановиться на комбинированной технологии как оптимальной с точки зрения возможности производства всего требуемого сортамента, так и операционных затрат на производство 1 т продукции. 3. Для производства полосы толщиной 16–25,4 мм требуется установка нового кристаллизатора МНЛЗ для получения слябов большей толщины, замена секции мягкого обжатия и установка третьего усиленного наматывателя.

84 4 Охрана труда 4.1 Общие требования безопасности При обнаружении опасной ситуации, угрожающей жизни или здоровью персонала звонить по телефону: 59-19-61 – приемная управления по ОТ и ПБ или 59-30-11 – начальник ООТ. «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат» – предприятие с законченным коксохимического металлургическим производства, циклом агломерационного, в составе доменного, сталеплавильного, прокатного и сталепрокатного производств, и филиала «Западно-Сибирская ТЭЦ» - филиал АО «ЕВРАЗ ЗСМК». В производственных процессах общества (комбината) выделяются, получаются, используются легковоспламеняющиеся жидкости (бензол, толуол и др.), токсичные, взрывоопасные газы и пары, расплавленные и нагретые до высокой температуры металлы, шлаки, перегретый пар, горячая вода. В больших объемах вырабатываются кислород, азот, аргон. На территории Общества плотно развита сеть железнодорожных путей, шоссейных дорог с интенсивным движением поездов, автомобилей и других транспортных средств. Цехи Общества насыщены электрооборудованием, в том числе с напряжением свыше 1000 вольт, механизмами с движущимися и вращающимися частями, различного типа кранами и другими подъемными сооружениями. Наличие вредных и опасных производственных факторов определяет большинство подразделений Общества, как опасные производственные объекты (Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ). В связи с наличием вредных и опасных условий производства в Обществе действуют «Особые требования к производственной и технологической дисциплине».

85 При нахождении на территории предприятия работники подразделений, подрядных (субподрядных) организаций, посетители, работники сторонних организаций, с которыми предприятие заключило гражданско-правовые договоры, и любые иные лица обязаны применять комплект СИЗ надлежащего качества со-ответствующих требованиям законодательства, локальных нормативных актов Общества, условий труда, знаков безопасности. Зоны на территории предприятия, не требующие обязательного применения СИЗ. Обязательный комплект СИЗ при нахождении в производственном помещении: спецодежда, спецобувь, защитная каска с подбородочным ремнем, защитные очки, защитные перчатки. Спецодежда должна быть застегнута на все пуговицы. На производственных участках должны размещаться знаки безопасности, информирующие об опасных и вредных факторах, действующих на участке и необходимости применения дополнительных СИЗ. С целью исключения самопроизвольного падения защитной каски с головы подбородочный ремень должен быть застегнут. Зонами, не требующими постоянного обязательного применения СИЗ при отсутствии опасных и вредных производственных факторов, определены следующие территории: - стоянки автотранспорта (кроме стоянки технологического автотранспорта на рудном дворе Доменного цеха); - помещения административного и хозяйственно-бытового назначения, в т. ч. здания административно бытового корпуса комбината (АБК), столовые, душевые, туалеты, учебные классы, медицинские кабинеты, комнаты отдыха и иные не производственные помещения; - установленные безопасные маршруты движения работников по территории Общества вне производственных помещений; - кабины/салоны личного автомобильного транспорта, а также кабины/салоны прочих транспортных и технических средств, предназначенных исключительно для перевозки пассажиров.

86 В полностью закрытых кабинах/салонах транспортных и технических средств, не предназначенных для перевозки пассажиров, в закрытых и застекленных постах управления производственных агрегатов при отсутствии опасных и вредных производственных факторов, допускается нахождение только в специальной одежде и специальной обуви, без защитной каски, защитных перча-ток, очков, если более строгие требования не предусмотрены нормативно-правовыми актами Российской Федерации и локальными нормативными актами комбината.(41) 4.2 Требования безопасности при работе на агрегатах, машинах, станках и механизмах Строительство Рабочие, руководители и специалисты обязаны постоянно следить, чтобы все движущиеся, вращающиеся части агрегатов, машин, механизмов были надежно ограждены. Прессы, гильотинные ножницы, штамповочные устройства должны иметь приспособления, исключающие попадание рук под режущие, штампующие части механизмов. Гильотинные ножницы, гибочные механизмы должны включаться при одновременном нажатии двух включающих устройств. При включении механизма реза, прессования от ножной педали режущая часть ножниц, пресса должна быть закрыта ограждениями, исключающими попадание рук под нож или пуансон пресса. Передавать детали, предметы, материалы и т.п. через вращающиеся, движущиеся части машин, механизмов запрещается. Рабочие, управляющие механизмами, агрегатами, машинами, оборудованными предпусковой и рабочей (звонки, гонги и т.п.) звуковой и световой сигнализацией, обязаны ежесменно проверять и следить за её действием в течение смены. Отклонения от ведения технологического процесса должны отражаться в журнале приема и сдачи смены.

87 При передаче смены должны проверяться все устройства и средства безопасности в соответствии с обязанностями, передающего смену. Результаты осмотра должны заноситься в журнал приема и сдачи смены. Обнаруженные неисправности должны быть устранены. Не работать на машинах, механизмах, агрегатах без действующих сигналов. Не допускается эксплуатация агрегатов, машин и механизмов, не имеющих технической документации (паспорт, руководство по эксплуатации). Неисправные агрегаты, машины и механизмы должны быть отключены от энергоносителей с разборкой схемы и снабжены табличкой: "Агрегат выведен из эксплуатации распоряжением по подразделению с указанием номера и даты распоряжения". Перед пуском машины, механизма, станка: - не полностью обозреваемых от места нахождения пусковых устройств и не оборудованных предпусковой сигнализацией, необходимо убедиться в отсутствии людей вблизи движущихся частей; - узлы которых или весь агрегат в процессе работы перемещаются, должны подаваться звуковые сигналы продолжительностью не менее 10 сек; возможно дублирование звуковой сигнализации световыми сигналами. Дистанционный пуск механизмов, не обозреваемых с пульта управления, должен осуществляться после получения от работников ответных сигналов по двусторонней системе связи, подтверждающих безопасность пуска механизмов и их готовность к пуску. На рабочих местах должны быть таблички, поясняющие значение применяемых средств сигнализации. Горячие, расплавленные металлы и шлаки представляют опасность ввиду их высокой температуры (10000 – 16000 С), разлетающихся брызг жидкого металла и шлака, которые при попадании на не огнестойкую хлопчатобумажную спец-одежду вызывают ее загорание одновременно на большой площади.

88 От металла, нагретого до высоких температур, выделяется лучистая энергия, вредно действующая на зрение при наблюдении за нагретым и расплавленным металлом без средств защиты глаз. Попадание жидкого, расплавленного шлака и металла на сырую, влажную поверхность или воду, снег, лед неизбежно приводит к взрыву и выбросу расплавленных брызг металла (шлака), большого количества пара. Жидкий чугун при остывании выделяет окись углерода (СО) и опасен при разливании его в замкнутом объеме. Рабочие площадки вокруг сталеплавильных агрегатов (конвертеры, электропечи, миксеры, индукционные печи), доменных печей, вагранок, разливочных машин должны быть сухими, без следов влаги, без снега и льда. Рабочий инструмент для операций с жидким металлом (ложки для взятия проб, изложницы для проб, приема металла, пики и т.п.) должен быть сухим и прогретым. Места слива чугуна, стали, шлака в ковши должны быть под крышей или специально перекрыты навесами. Территория в этих местах на нулевой отметке должна быть сухой. Составы, предназначенные для приема чугуна из доменных пе-чей, составы с изложницами для приема жидкой стали, при раздевании слитков в отделениях раздевания слитков на железнодорожных путях должны крепиться деревянными клиньями, башмаками и ограждаться светофорами или предупредительными плакатами, запрещающими движение людей вдоль состава и возле локомотива. При аварийной разливке стали в изложницы (без затвора) дополнительно выставляются посты. (41) 4.3 Обучающиеся, направляемые на производственную практику: Проходят обучение по охране труда, в порядке, установленном СТО ИСМ 3-02-2013 «Обучение и проверка знаний промышленной и экологической безопасности». рабочих по охране труда,

89 На весь срок практики закрепляются распоряжением по структурному подразделению за руководителем практики (инструктором производственного обучения), из числа высококвалифицированных рабочих для обучающихся, осваивающих в рамках основных образовательных программ среднего профессионального образования программы подготовки квалифицированных рабочих (служащих), и из числа руководителей и специалистов для обучающихся, осваивающих в рамках основных образовательных программ среднего профессионального образования программы специалистов среднего звена, высшего образования, ознакомленным с данной инструкцией, - но не более пяти человек за одним руководителем практики. Все работы, к которым привлекаются обучающиеся, выполняются в рамках программы практики в целях приобретения ими умений, навыков и опыта практической работы по изучаемой специальности (профессии), направлению подготовки (профилю подготовки), под непосредственным руководством и контролем закрепленного за ними руководителя практики (инструктора производственного обучения) от структурного подразделения Общества. Во время прохождения практики обучающимися изучаются, отрабатываются и закрепляются: - требования по безопасному содержанию рабочего места; Опасности и риски на рабочем месте; - способы использования и приёмы безопасного выполнения работ, правила технологического оборудования, инструмента, оснастки и приспособлений; - основные виды отклонений от нормативного технологического режима и методы их устранения; - действия, направленные на предотвращение аварийных ситуаций, в том числе действия работников данной профессии в соответствии с Планом ликвидации аварий;

90 - требования к применению работниками спецодежды, спецобуви и средств индивидуальной защиты, контролю состояния средств коллективной защиты; - правила безопасности при эксплуатации транспортных средств, грузоподъёмных механизмов, приспособлений, тары. Обучающийся немедленно ставит в известность руководителя практики (инструктора производственного обучения) о перемещениях, не предусмотренных выполнением работ, об изменении самочувствия, получении даже незначительных травм. (42) 4.4 Требования безопасности при передвижении по территории и производственным помещениям От проходных к административно-бытовым корпусам цехов следовать по установленным в Обществе маршрутам. Идти по тротуарам; при отсутствии тротуаров следовать по левой стороне дороги навстречу движущемуся транспорту не более двух человек в ряд. Встречный транспорт пропускать, отойдя с проезжей части и остановившись. Переходить дорогу под прямым углом к краю проезжей части. Обращать внимание на выставленные предупредительные знаки, ограждения, обходить их в указанном направлении. При входе в производственное помещение остановиться, прислушаться к сигналам кранов, механизмов, привыкнуть к освещению и продолжать движение по маршрутам, обозначенным указателями или сигнальными линиями. Перед выполнением работы в местах имеющих оледенения, снежные наносы, маршрут передвижения следует привести в состояние обеспечивающее безопасное выполнение регламентируемой работы (расчистить снег, посыпать песком). Лица ответственные за содержание в безопасном состоянии в зимний период мест передвижения на открытых заснеженных участках обязаны обеспечивать наличие запаса песка, щебня мелкой фракции в установленных местах, для выполнения подсыпки пешеходных дорожек при гололеде, в период оттепели и выпадения атмосферных осадков.(43)

91 Заключение В настоящей работе представлена технология производства в кислородноконвертерном цехе №2 АО ЕВРАЗ ЗСМК, с приведением сортамента по маркам стали и видам заготовок. Проведен обзор актуальных направления повышения эффективности производства. Приведены примеры мировых практик металлургических производств, имеющих в своем арсенале современные литейно- прокатные комплексы. Проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей 3 вариантов технологий литейно‐прокатных комплексов (ЛПК) с точки зрения возможности строительства в рамках ККЦ-2 ЕВРАЗ ЗСМК, расположения ЛПК и объектов инфраструктуры, технических характеристик и операционных затрат на производство 1 т продукции: • непрерывная • периодическая • комбинированная (непрерывная/периодическая) Выбран оптимальный состав оборудования для получения максимальной выгоды и перспективы развития. Проведена оценка бюджетной стоимости строительства литейно‐ прокатного комплекса и объектов инфраструктуры на трех вариантах технологии производства. Срок окупаемости. Разработка и внедрение проекта по строительству ЛПК приведет к расширению сортамента, заполнению регионального рынка по листовому прокату и повышению конкурентной способности предприятия.

92 Список использованных источников 1. ЕВРАЗ ЗСМК - http://rus.evraz.com/enterprise/steel/zsmk/history/ 2. ПТИ 899-ККЦ-2-38-15 Эксплуатация и обслуживание конвертеров емкостью 300 тонн [Текст]; Новокузнецк: АО Евраз ЗСМК, 2015. – 25 с. 3. ПТИ 899-ККЦ-2-54-2015 Эксплуатация и обслуживание оборудования двухпозиционного агрегата ковш-печь (АКП) кислородно-конвертерного цеха №2 [Текст]; Новокузнецк: АО ЕВРАЗ ЗСМК, 2015. – 68 с. 4. ТИ 899-ККЦ-2-01-2014 Выплавка внепечная обработка стали на УВОС и разливка стали в изложницы в конверторном цехе №2 [Текст]; Новокузнецк: АО ЕВРАЗ ЗСМК, 2014. – 119 с. 5. ПТИ 899-ККЦ-2-89-2015 Эксплуатация машин непрерывного литья заготовок [Текст]; Новокузнецк: АО Евраз ЗСМК, 2014. – 149 с. 6. Технический паспорт конвертерного цеха №2 [Текст]; Новокузнецк: АО ЕВРАЗ ЗСМК, 2004. – 81 с. 7. Григорьев В. П. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства [Текст] : учебник для вузов / В. П. Григорьев и [д.р.]; – Москва - МИСИС : 1995. – 512 с. 8. Мао X., Wang S. Exploration and Innovation: 30 Years' De-velopment of Thin Slab Casting and Direct Rolling Technology / Intern. Symp. on Thin Slab Casting and Direct Rolling. Wuhan (China). 2018. / Ibid. P. 2-11. 9. Tsai H.T. Development and Current Status of Thin Slab Casting in USA / Ibid. P 18-25. 10. Мунтин А.В., Куренной Ю.М., Колесников А.Г. Современные технологические решения и оборудование для производства ультратонкой горячекатаной полосы // Производство проката. 2016. № 8, С. 13-21. 11. Салганик В.М., Гун И.Г., Карандасв А.С., Радионов А.А. Тонкослябовые литейно-прокатные агрегаты для производства стальных полос: Учебное пособие. М. : МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. 506 с.

93 12. Лисин В,С,, Селянинов А.А. Модели и алгоритмы расчета термомеханических характеристик современных литейно-прокатных процессов. М,: Высш. Школа. 1995. 144 с. 13. Науменко В.В., Мунтин А.В., Червонный А.В., Эфрон Л.И. Влияние микролегирования на микроструктуру и уровень механических свойств рулонного проката класса прочности К56, произведенного в условиях ЛПК // Сталь. 2015. № 7. С. 50-56. 14. Червонный Л.В., Науменко В,В., Мунтин А.В. и др. Микролегирование хладостойких трубных сталей для производства рулонного проката на литейно-прокатном комплексе // Сталь. 2015. № 9. С. 56-61. 15. Мунтин Л,В., Частухин Л.В., Червонный Л.В. и др. Разработка технологии производства рулонного проката трубного назначения класса прочности К60, производимою в условиях литейно-прокатного комплекса // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2016. № 3. С. 1725. 16. Червонный Л.В., Науменко В.В., Мунтин А.В. и др. Разработка системы микролегирования для производства хладостойкого рулонного проката трубного назначения в условиях ЛПК // Металлург, 2016. № 10. С. 38-44. 17. Метс А. Ф. Организация производства в прокатных цехах [Текст]/ – А.Ф. Метс – Москва: Металлургия, 2003. – 260 с. 18. World Direct Reduction Statistics // Midrex [Электронный ресурс): URL: https://www.midrex.com/assets/uscr/news/Midrex StatsBook2016.pdf. Дата обращения: 22.05.19. 19. Jungbauer A., Wersching G., Viehbock A., Linzer B. Achievements at Rizhao Steel's New ESP Complex Setting New Standards / Intern. Symp. on Thin Slab Casting and Direct Rolling. Wuhan (China). 2018. P. 375-380. 20. Lee S.H. CEM Process: POSCO's Innovative Endless Rolling Process of TSCR / Ibid. P. 12-17. 21. Qin Z., Yu Y., Zhao W. et al. Development and Application of ESP Products in Rizhao Steel / lbid. 2018. P. 49-58.

94 22. Pigani A„ Bobig P., Knights M. Danieli Universal Endless - DUE the First-ever Universalsolution for Flat Products SGJT Leads the Way for the Future of Thin Slab Casting & Rolling / Ibid. P. 66-69. 23. Kang Y., Tian P,, Chen L. et al. Characteristics Analysis of Process, Microstructure and Properties of Hot Rolled Low-carbon and Extra Low-carbon Steels by ESP / Ibid. P. 33-43. 24. Isasti N., Uranga P., Rodriguez-lbabe J.M. et al. Quality and Performance Improvements of Nb Microalloyed Steels Based on Modeling Approaches for TSCR Route / Ibid. P, 130-136. 25. Xia J„ Huo X., Li L. et al. Recrystallization Behavior of Ti Microalloyed High Strength Steel Produced by CSP Process / Ibid. P. 121-125. 26. Hennessy D., De Amar K., Mahimkar C. et al. Technological Exploitation of a New Flex Mill at Big River Steel, USA for the Production of Advanced Grades of Steel / Ibid. P. 44-48. 27. Zhou X., Qin Z., Liu Z. et al. Production Practice of High Quality DP600 Steel Based on ESP Process / Ibid. P. 151—155. 28. Yang G., Mao., Zhao G. et al. Microstructure and Mechanical Properties of TR1P600 Steel Produced by Simulated CSP Process / Ibid. P. 278 282. 29. Miao X., Zhao G., Xu Y., Huang H. Investigation of Continuous Cooling Phase Transformation on 22MnB5 Hot Stamping Steel / Ibid. P. 294-298. 30. Wang Z., Han R., Hu K., Deng Z. Effect of Heat-treatment Process on Microstructure Evolution of Ultra-high Strength Hot Stamping Steel / Ibid. P. 227-230. 31. Li Н., Zhang J., GaoX. et al. Production Practice of22MnB5 for Hot Stamping by FTSR Process at Tangsteel / Ibid. P. 227—230. 32. Fan J., Yu Y., Du M. et al. Applied Research on Hot Stamping Steel Produced by Thin Slab Casting and Direct Rolling for Automobiles / lbid. P. 107-120. 33. Hu К., Мао X., Gong T. et al. Development and Application of a Press Hardening Steel Produced by Thin Slab Casting and Directly Rolling / Ibid. P. 137-141.

95 34. Xiao L., Chen W., Wu D., Zhang Z. The Production of Medium High Carbon Steel of CSP / Ibid. P. 258-262. 35. Tian Z., Wang M., Wang S. et al. Study on ESP 1 High Carbon Steel Mould Powder / Ibid. P. 514-517. 36. Cai Z., Wang S,, Xu J. et at. Impact of Hot Rofling Process on Microstructure arid Properties, of High Carbon Strip Steel. P, 204-209. 37. Bao S, Xu S., Zhao C. et al. Effect of Coifing temperatures on the Microstructure and Mechanical Properties of Hot-Pofled Strip of Alloy Tool Steel SKS51 Produced by TSCR Process / Ibid. P. 289-293. 38. He F., Pel Y. Huang S. et al, Study on Hot Rolling Precipitation Behavior of Low and Medium Grade Non-oriented Silikon Steel / Ibid. P. 263-268 39. Метс А. Ф. Совершенствование организации, планирования и управления в прокатном производстве [Текст]/ – Метс А. Ф., Абакумова Н. В. // Металлургия 2001, – 232 с. 40. ТИ СМК 7.5-30-2017 Структура выпускной квалификационной работы [Текст] – Введ. 26.05.2017 –Новокузнецк: ФГБОУ ВО СибГИУ 2017. – 32с 41. ИОТ ЕВРАЗ ЗСМК-001-2016 Для работающих в АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат», с изм. №1 (приказ от 08.08.2018 №0639), с изм. №2 (приказ от 16.05.2019 №0391), с изм. №3 (приказ от 31.12.2019 № 060/0032) [Текст]; Новокузнецк: АО Евраз ЗСМК, 2016. – 64 с. 42. ИОТ ЗСМК– 002 – 2014 Для руководителей практики от учебных заведений, учащихся высших и средних специальных учебных заведений и профессиональных училищ во время прохождения практики, а также для лиц, находящихся на территории комбината во время экскурсий и других мероприятий [Текст]; Новокузнецк: АО Евраз ЗСМК, 2014. – 9 с. 43. ИОТ ЕВРАЗ ЗСМК-011-2019 При передвижении по территории и производственным помещениям работников АО «ЕВРАЗ

96 Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат» [Текст]; Новокузнецк: АО Евраз ЗСМК, 2019. – 22 с.

Приложение 1 Вариант расположения ЛПК № 1 (ЛНПП). Северо‐восточная сторона ККЦ‐2. Ситуационный план

98 Приложение 2 Вариант расположения ЛПК № 1 (ЛНПП). Северо‐восточная сторона ККЦ‐2. Планировка цеха

99 Приложение 3 Вариант расположения ЛПК № 2 (ЛНПП). Юго‐западная сторона ККЦ‐2. Ситуационный план

100 Приложение 4 Вариант расположения ЛПК № 2 (ЛНПП). Юго‐западная сторона ККЦ‐2. Планировка цеха

101 Приложение 5 Вариант расположения ЛПК № 3 (ЛНПП). Юго‐восточная сторона ККЦ‐2. Ситуационный план

102 Приложение 6 Вариант расположения ЛПК № 3 (ЛНПП). Юго‐восточная сторона ККЦ‐2. Планировка цеха

103 Приложение 7 Разрез линии прокатки ЛПК

№ листа/ слайда А4 1 Титульный лист презентации 1 А4 2 Цель и задачи выпускной квалификационной работы 1 А4 3 История становления ЗСМК 1 А4 4 Характеристика кислородно-конвертерного цеха №2 1 А4 5 Развитие технологий литейно-прокатного комплекса 1 А4 6 Отделение непрерывной разливки стали 1 А4 7 Распределение ЛПК в мировой металлургии 1 А4 8 Развитие технологий литейно-прокатного 1 А4 9 Строительство литейно-прокатного комплекса 1 А4 10 Размещение ЛПК на базе ККЦ-2 1 А4 11 Сравнительный анализ технологических линий ЛПК 1 А4 12 Разрез линии комбинированной прокатки (ЛКПП) 1 А4 13 Варианты технологии: ЛНПП 1 А4 14 Варианты технологии: ЛППП 1 А4 15 Варианты технологии: ЛКПП 1 А4 16 Сравнение технологических линий производства г/к полосы 1 А4 17 Затраты на строительство ЛПК 1 А4 18 Затраты на эксплуатацию ЛПК с расчетом себестоимости продукции 1 А4 19 Расходы основных энергоносителей и сред 1 А4 20 Технические характеристики оборудования ЛКПП 1 А4 21 А4 22 А4 23 Обозначение Кол. Формат Спецификация графической части Наименование Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии Примечание 1 1 Спасибо за внимание! 1 СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. По дп. Дата Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК» Лит. Лист Листов У 2 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 1 СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Руковод. Фастыковский А.Р. У 3 Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Листов 26 Оценка перспектив строительства литейно-прокатного комплекса в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК» кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 2 Цель и задачи выпускной квалификационной работы Цель ВКР – Модернизация сталеплавильного производства и расширение сортамента прокатной продукции за счет совмещения технологических процессов разливки и прокатки стали, с сокращением затрат на переделах для повышения конкурентоспособности предприятия. Задачи ВКР: - Рассмотреть перспективы литейно-прокатных комплексов (ЛПК). - Рассмотреть возможную площадку для строительства. - Проработать варианты исполнения ЛПК и сортамент. - Выделить на основании технико-экономических показателей оптимальный состав оборудования. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Цель и задачи выпускной квалификационной работы Лит. Лист Листов У 4 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 3 История становления ЗСМК ЕВРАЗ является вертикально-интегрированной металлургической и горнодобывающей компанией с активами в России, США, Канаде, Италии и Казахстане. Западно-Сибирский металлургический комбинат расположен в городе Новокузнецке Кемеровской области - Кузбассе, которая является центром промышленности на востоке России. ЗСМК имеет замкнутый металлургический цикл и является крупнейшим предприятием отрасли в сибирском регионе, предназначен для обеспечения внешних и внутренних рынков строительными, машиностроительными профилями металлопроката. ЕВРАЗ ЗСМК созданный путем слияния КМК (1932 г.) и ЗСМК (1964 г). (Арматура, балка, швеллер) Общ. площадь более 4 тыс. га. Сотрудников 21 881 чел. Около 600 профессий. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 5 26 История становления ЗСМК Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 4 Характеристика кислородно-конвертерного цеха №2 В составе ККЦ-2 два 300-тонных конвертера,, один двухпозиционный агрегат ковш-печь (АКП) , две установки доводки металла (УДМ), сортовая (МНЛЗ) и слябовая машины непрерывного литья заготовок (МНЛС). Конвертерный цех №2 введен в эксплуатацию в мае 1974 года. ККЦ–2 состоит из следующих отделений и пролетов: · скрапное отделение; · отделение перелива чугуна; · конвертерное отделение; · два пролета внепечной обработки и разливки стали в слитки; · отделение непрерывной разливки стали; · транспортно–отделочное и складское отделение; · шлаковое отделение. Агрегат печь-ковш Загрузка лома в конвертер Слив шлака в шлаковую яму СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Характеристика кислородноконвертерного цеха №2 Лит. Лист Листов У 6 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 5 Отделение непрерывной разливки стали Общая схема разливки стали на МНЛЗ 1- сталеразливочный ковш; 2промежуточный ковш – обеспечивает поступление металла в кристаллизатор с определенным расходом хорошо организованной струей; 3кристаллизатор- предназначен для приема жидкого металла, формирования слитка заданного сечения и первичного его охлаждения (охлаждается в процессе разливки водой); 4- зона вторичного охлаждения (ЗВО) – обеспечивающие равномерное охлаждение заготовки (распыления воды форсунками; 5- ролики для поддержания геометрической формы заготовки; 6машина газовой резки для резки заготовок. Газовая резка на МНЛЗ сортовой Слябы после машины газовой резки Основной технологической функцией любой МНЛЗ является перевод стали из жидкого состояния в твердое с приданием получаемой заготовке определенной геометрической формы и обеспечением качественных показателей ее поверхности и внутренней структуры, регламентируемых соответствующими техническими условиями. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Развитие технологий литейнопрокатного комплекса Лит. Лист Листов У 7 26

Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18 Слайд 6 Развитие технологий литейно-прокатного комплекса Технологических схем производства сортовой заготовки а- с непрерывной разливкой и б- с разливкой в слитки и последующей прокаткой 1. Криволинейная МНЛЗ; 2. Окалиноломатель; 3. Делительные ножницы; 4. Тунельная печь; 5. Газовый резак; 6. Эджер; 7. Окалиноломатель; 6. Клети высокого обжатия; 7. Торцевые ножницы; 8. Индукционный нагрев; 9. Интенсивное охлаждение + окалиноломатель; 10. Чистовые клети; 11. Ламинарное охлаждение; 12. Высокоскоростные ножницы; Подпольные моталки Универсальная схема бесконечного и поштучного производства полосы DUE компании Danieli СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Отделение непрерывной разливки стали Лит. Лист Листов У 8 26

Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 7 Распределение ЛПК в мировой металлургии Распределение ЛПК и их производительности по странам суммарной В Китае 18 линий и 32 тонкослябовых машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). В США первый ЛПК запущен в 1989 г., всего установлено 17 комплексов и 25 МНЛЗ. В России производится всего чуть более 1% мирового объема на единственном в стране литейно-прокатном комплексе, находящемся на Выксунском металлургическом заводе (введен в эксплуатацию в 2008 году. Объёмы производства рулонного проката на Литейно-прокатном комплексе ВМЗ. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Распределение ЛПК в мировой металлургии Лит. Лист Листов У 9 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 8 Применение литейно-прокатных комплексов в России ЛПК является уникальным для России комплексом, в котором совмещены в единый технологический процесс выплавка и разливка стали и производство горячекатаного рулонного проката. Производство собственного стального рулона на Литейно-прокатном комплексе позволяет компании эффективно управлять издержками, более оперативно реагировать на потребности рынка и сократить срок доставки продукции потребителям. Схема расположения оборудования ЛПА фирмы ABS 1 - МНЛЗ; 2-закалочные камеры; 3 - ножницы; 4-тоннельная печь; 5 -черновая, промежуточная и чистовая группы клетей прокатного стана; 6 — линия охлаждения; 7 редукционно-калибровочный блок; 8 - моталки; 9 — печь отжига бунтов; 10 — участок обработки бунтов; 11-участок окончательного охлаждения; 12 -холодильник; 13-печь отжига; 14 -установка механического удаления окалины; 15 -участок отделки прутков, 16 участок смены и обслуживания клетей СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 10 26 Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Применение литейно-прокатных комплексов в России кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 9 Строительство литейно-прокатного комплекса Схема модернизации ККЦ-2 Для ЛПК должно быть предусмотрено: - строительство новой опорной электрической подстанции 220/10 кВ, в отдельно стоящем здании; - новой станции водоподготовки; - новой компрессорной станции для обеспечения ЛПК сжатым воздухом. ЛПК предусматривается из двух сопряженных зданий: - отделение непрерывной разливки стали; - здание прокатного цеха. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Строительство литейнопрокатного комплекса Лит. Лист Листов У 11 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 10 Размещение ЛПК на базе ККЦ-2 Линия непрерывной прокатки полосы (ЛНПП) Линия периодической прокатки полосы (ЛППП) Вариант расположения ЛПК № 3 (ЛНПП) Юго‐восточная сторона ККЦ‐2. Планировка цеха СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 12 26 Варианты технологии ЛПК Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 11 Сравнение вариантов размещения ЛПК (на примере ЛНПП) Технологическая Линия НПП 4 1 2 3 5 6 7 8 10 00 0 9 10 11 1 – тонкослябовая МНЛС; 2 – черновые прокатные клети; 3 – маятниковые ножницы; 4 – сталкиватель и укладчик листа; 5 – барабанные ножницы; 6 – индукционная печь; 7 – водяной окалиноломатель; 8– чистовые прокатные клети; 9 – ламинарное охлаждение полосы; 10 – высокоскоростные ножницы; 11 – наматыватели. Сравнение вариантов размещения ЛПК (на примере ЛНПП) 1 вариант (с юго–западной стороны ККЦ–2) 2 вариант (северо–восточной стороны ККЦ–2) 3 вариант (с юго-восточной стороны ККЦ–2) Отказ от разливки в изложницы с момента начала строительства Сохранение возможности разливки в изложницы и эксплуатации существующей МНЛС Сохранение существующих пристроенных к зданию ККЦ– 2 помещений у ряда П в осях 30–36 Отказ от возможности эксплуатации существующей МНЛС с момента начала строительства Большой объем демонтажных работ по оборудованию МНЛС, металлоконструкций здания ОНРС, демонтаж фундаментов под оборудование и колонн здания цеха Демонтаж металлоконструкций и фундаментов здания в пролетах А–Б и Б–В в осях 1–8 здания ККЦ–2 Предполагаемое размещение ЛПК требует переноса распределительной подстанции №5,пешеходной галереи, участка переработки твердых шлаков и эстакады с энергоносителями Демонтаж существующих фундаментов под борудование циркуляционного вакууматора, расположенных в пролетах А–Б и Б–В в осях 25–29 ККЦ–2 Необходимость выполнения большого Перенос существующей ЛЭП объема земляных работ, связанных с 110 кВ и существующих разницей отметок пола в здании ККЦ–2 резервуаров чистой воды и на новой площадке, составляющей 2,3 м Демонтажные работы должны осуществляться в стесненных условиях работающего цеха Необходимость демонтажа здания центрального склада сма зочных материалов и химикатов, столовой, автодороги, эстакады 35 кВ, питающей существующий АКП. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Лит. Лист Листов У 13 26 Сравнение вариантов размещения ЛПК (на примере ЛНПП) кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 12 Разрез линии прокатки ЛПК Учитывая меньшие, размеры занимаемые ЛПК на плане завода, более предпочтительными с точки зрения размещения являются вариант ЛНПП и ЛКПП СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 14 26 Разрез линии прокатки ЛПК Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 13 Варианты технологии: ЛНПП Линия непрерывной прокатки полосы (ЛНПП) Суть технологии бесконечной прокатки заключается в прямой и непрерывной связи между стадиями разливки и прокатки. При непрерывной прокатке можно производить полосу с постоянными и воспроизводимыми механическими свойствами по всей длине, а также снижаются до минимума потери металла за счёт фактического отсутствия обрези головы и хвоста полосы Достоинства:  отсутствие изменений межвалкового раствора,  усилия прокатки в течение всего процесса (позволяет увеличить стойкость валков),  сокращение времени превращения жидкой стали в г/к полосу,  создание условий для повышения равномерности механических свойств проката по всей длине и ширине,  снижение эксплуатационных затрат. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 15 26 Варианты технологии: ЛНПП Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Варианты технологии: ЛППП Слайд 14 Линия периодической прокатки полосы (ЛППП) По этой технологии двухручьевая тонкослябовая МНЛС соединяется с прокатным станом длинными (~220 м) проходными печами туннельного типа с челночной секцией, в которых выполняются подогрев или выравнивание температуры сляба, а также обеспечивается достаточное буферное время при остановках оборудования и согласование скоростей разливки и прокатки. Второй ручей позволяет компенсировать разницу скоростей между разливкой и прокаткой и обеспечить эффективное использование прокатного стана. Недостатки:  дискретный режиме (сляб–рулон),при резке сляба на заданные длины на выходе из МНЛС, увеличиваются потери металла за счёт обрези головы и хвоста,  излишние затраты на пермещения,  резку сляба и его передачу на стан с использованием в качестве промежуточного накопителя протяжной роликовой печи. Достоинства:  согласования различных рабочих скоростей МНЛС и прокатного стана  при разделении сляба на заготовки фиксированной длины (45–50 м) и соответствующем выборе протяженности проходной печи прокатный стан становится независимым от МНЛС,  повышатся скорость для задачи сляба в первую клеть  возможность производить перевалку валков без учёта разливки на МНЛС СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 16 26 Варианты технологии: ЛППП Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 15 Варианты технологии: ЛКПП Линия комбинированной прокатки полосы (ЛКПП) Режим периодической прокатки предназначен, в основном, для производства средне- и толстолистовой продукции. Ножницы для резки сляба, установленные сразу после МНЛС, разрезают непрерывно литой сляб на отрезки с заданной массой. Нагревательная печь позволяет выровнять температуру заготовки для соблюдения обязательных условий подачи в черновые клети. Каждый сляб ускоряется и проходит через прокатный стан. После охлаждения на участке выдачи каждая г/к полоса сматывается с помощью подпольных моталок. Нарезка слябовых заготовок сразу после разливочного участка позволяет контролировать процесс прокатки каждого отдельного сляба. При таком режиме индукционный нагреватель, третья черновая клеть и высокоскоростные ножницы не участвуют в технологическом процессе. Достоинства:  работа как в непрерывном так и в периодическом режиме прокатки  значительное расширение сортамента выпускаемой продукции, которые могут быть взаимозаменяемы в любое время. Непрерывный режим прокатки подходит для производства тонких полос, а режим периодической прокатки – для средних и толстых полос при производстве проката из специальных марок стали. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Варианты технологии: ЛКПП Лит. Лист Листов У 17 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Зав. каф. Фастыковский А.Р. Слайд 16 Сравнение технологических линий производства г/к полосы Линия прокатки ЛНПП ЛППП ЛКПП Мощность, млн т/год, в рулонах 2,5 2,4 2,5 Скорость разливки, м/мин. 6–7 3–6 2,5–6,8 ~200 ~400 ~300 5,5 5 5,5 Количество ручьев 1 2 1 Количество черновых клетей 3 2 3 Количество чистовых клетей 5 5 5 Длина туннельной печи, м – 220 80 70–110 70–90 70–110 0,8–16 1,2–16 0,8–16 181 200 186 непрерывный периодический Характеристики Криволинейная с Тип МНЛС вертикальным участком Длина технологической линии, м Радиус разливочной дуги, м Толщина сляба, мм 900–1800 (типичный Ширина сляба, мм диапазон) Толщина полосы, мм Численность трудящихся, чел. Режим работы периодический, непрерывный На основании сравнения технологических линий и с точки зрения возможности производства рулонов с большим интервалом толщин полосы, а также возможности производства трубных сталей так же рекомендуется для дальнейшей проработки вариант ЛКПП. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Сравнение технологических линий производства г/к полосы Лит. Лист Листов У 18 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Зав. каф. Фастыковский А.Р. Слайд 17 Затраты на строительство ЛПК Непрерывная Периодическа я Стоимость,ты с. руб. без НДС Комбинирова нная Стоимость,ты с. руб. без НДС № п/п Наименование 1 Оборудование 17 001 813 18 236 221 17 696 722 1.1 Основное технологическое оборудование 11 925 000 12 750 000 12 450 000 1.1.1 Основное технологическое оборудование. ЛПК 10 575 000 11 400 000 11 100 000 1.1.2 Основное технологическое оборудование. (АКП) Основное технологическое оборудование. Установка 1.1.3 вакуумирования стали 1.2 Второстепенное оборудование 1.2.1 Грузоподъемное и подъемно-транспортное оборудование 1.2.2 Вальцешлифовальная и ремонтная мастерские 1.2.3 Компрессорная станция 1.2.4 Парогенераторная 1.2.5 ГПП 150 МВт и ВЛ 220/10 кВ 1.2.6 РУ, ТП, освещение, кабели, АСУТП 3-го уровня, диспетчеризация 1.2.7 Водоподготовка, очистка стоков, оборотный цикл 1.2.8 ОВиК,ВК, СС, ПТ 1.2.9 Внутриплощадочные сети и эстакады 720 000 720 000 720 000 630 000 630 000 630 000 5 076 813 660 165 288 000 170 439 181 150 877 800 1 662 750 613 418 656 204 000 5 486 221 685 327 288 000 185 400 181 150 877 800 1 732 750 866 445 450 348 219 000 5 246 722 670 477 288 000 175 400 181 150 877 800 1 741 463 669 820 431 111 211 500 Стоимость,тыс. руб. без НДС 2 СМР 9 426 491 10 604 711 9 899 978 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 Подготовительные работы и временные здания Демонтажные работы и усиление цеха Основное производственное здание Перенос ЛЭП и ВЛ Вспомогательные объекты Компрессорная станция Парогенераторная ГПП 150 МВт, РУ, ТП, освещение, кабели, АСУТП 3-го уровня, диспетчеризация Водоподготовка, очистка стоков, оборотный цикл Внутриплощадочные сети и эстакады Прочие здания и сооружения Благоустройство и дороги Инжиниринг, стадия П и РД, авторский надзор, изыскания, обследования 352 162 474 088 6 663 497 72 500 1 959 978 63 222 98 045 391 162 500 463 088 7 286 341 72 500 2 391 619 66 480 98 045 367 162 500 453 863 6 676 827 72 500 2 329 625 82 020 98 045 519 360 534 110 537 589 309 577 520 822 103 950 345 000 510 159 535 125 302 700 345 000 469 698 520 822 276 450 345 000 845 705 922 909 883 094 4 Непредвиденные расходы, зимнее удорожание -2,5% 660 707 721 023 689 917 5 Итого без НДС 27 934 717 30 484 865 29 169 713 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 3 СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 19 26 Затраты на строительство ЛПК Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 18 Затраты на эксплуатацию ЛПК с расчетом себестоимости продукции Цена, Ресурс/расход руб/ед.из м. ЛНПП Ед. изм. Кол-во Разливка ЛППП Стоимость руб/т Кол-во 501 ЛКПП Стоимость руб/т Кол -во 692 Стоимость руб/т 501 Электроэнергия 2,0 кВт∙ч 11,28 22,8 12,72 25,7 11,28 22,8 Природный газ 4,7 м3 1,49 7,0 1,49 7,0 1,49 7,0 Аргон 19,1 м3 0,06 1,1 0,06 1,1 0,06 1,1 Сжатый воздух 0,3 м3 9,78 2,7 9,78 2,7 9,78 2,7 Огнеупоры 47,5 кг 2,50 118,8 3,00 142,5 2,50 118,8 Шлакообразующая смесь 69,6 кг 0,20 13,9 0,30 20,9 0,20 13,9 Плиты кристаллизатора 2 282,4 кг 0,12 273,9 0,18 410,8 0,12 273,9 Гидравлическое масло, смазочное масло и смазка 252,4 кг 0,24 60,6 0,32 80,8 0,24 60,6 Прокатный стан 499,99 489,80 536,66 Электроэнергия 2,0 кВт∙ч 42,47 85,9 45,31 91,7 57,31 116,0 Рабочие валки 212,1 кг 0,80 170,5 0,71 150,2 0,80 170,5 Опорные валки 197,0 кг 0,16 30,7 0,13 26,0 0,16 30,7 Прижимные ролики 544,4 кг 0,03 15,7 0,03 15,7 0,03 15,7 Ножи для ножниц 3 782,5 кг 0,0095 35,9 0,0098 37,0 0,010 37,7 Прочее сменное оборудование 1 343,3 кг 0,12 161,2 0,13 169,3 0,12 166,0 Туннельная печь - 119 31 Электроэнергия 2,0 кВт∙ч - - 23,57 47,7 8,57 17,3 Природный газ 4,7 м3 - - 13,40 63,3 2,50 11,8 Огнеупоры 63,0 кг - - 0,120 7,6 0,022 1,4 Индукционная печь 201 - 19 Электроэнергия 2,0 кВт∙ч 99,54 201,4 - - 9,59 19,4 Водоподготовка 17 31 23 Электроэнергия 2,0 кВт∙ч 8,46 17,1 15,23 30,8 11,28 22,8 Сжатый воздух 0,3 м3 1,32 0,4 1,32 0,4 1,32 0,4 Котельная 35,41 35,41 35,41 Природный газ 4,7 м3 7,50 35,4 7,50 35,4 7,50 35,4 Прочее 17,48 17,48 17,48 Электроэнергия 2,0 кВт∙ч 8,64 17,5 8,64 17,5 8,64 17,5 Вода на подпитку оборотных циклов 1,2 м3 0,45 0,5 0,80 0,96 0,60 0,7 Текущий, кап. ремонт (всего) 251,0 руб 1 251 1 264 1 259 286,0 руб 1 286 1 300 1 295 0,34 руб 181 62,17 200 68,69 186 63,89 Содержание основных средств, прочие расходы, технологические затраты (всего) ФЗП (всего) (71 500 руб/мес) Себестоимость 1 т продукции, руб/т 1 872,33 2 017,50 1 781,23 СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Затраты на эксплуатацию ЛПК с расчетом себестоимости продукции Лит. Лист Листов У 20 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 19 Сравнение затрат на эксплуатацию Расходы основных энергоносителей и сред Линия прокатки Расходники ЛНПП ЛППП ЛКПП Природный газ , тыс. нм3/ч 3 7,5 3.9 Электроэнергия, кВтч/т 229 164 165 Сжатый воздух, тыс. нм3/ч 13,1 17,1 16,1 Вода на подпитку, м3/ч 150 270 200 Чистый оборотный цикл, тыс. м3/ч 6,4 12,6 8,6 Грязный оборотный цикл, тыс. м3/ч 4,6 6 5,8 Ламинарное охлаждение (цикл), тыс. м3/ч 4,1 11* 11* СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Сравнение затрат на эксплуатацию ЛПК Лит. Лист Листов У 21 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 20 Технические характеристики оборудования ЛКПП кМНЛЗ:  Криволинейная с вертикальным участком – высота 9 метров  Металлургическая длина: 26,5 м (16 сегментов)  Максимальная пропускная способность: 7,5 т/мин перо  Минимальная скорость разливки – 3,5 м/мин  Сечение разливаемого сляба: 110-123 мм  Мощность: 2 560000 т/год годного  Один ручей – 1 МНЛЗ тТоннельная печь: • Длина тоннельной печи ~80 • Проектная мощностью = 28410 Мкал/ч перо иИндукционный нагрев: • 8 модулей по 4,3 МВт, суммарной мощностью 34,4МВт Длина линии ≈ 280 м пПрокатные клети, главные привода: перо • Компоновка стана 3 ( черновых ) + 5 ( чистовых ) перо • Максимальное усилие прокатки 45 000 [ kN ] • Мощность эл. двигателей – max 10 000 [ kW ] Высокоскоростные ножницы, подпольная моталка: перо • Высокоскоростные ножницы– для раскроя бесконечной полосы 0,8-4,00мм • Две (2) подпольные моталки для смотки полосы 0,8-16,00мм СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Технические характеристики оборудования ЛКПП Лит. Лист Листов У 22 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 21 Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии В ходе сравнения трех имеющихся технологий производства горячекатаной полосы в условиях производственной программы «ЕВРАЗ ЗСМК» рекомендуется остановиться на комбинированной технологии как оптимальной с точки зрения возможности производства всего требуемого сортамента, так и операционных затрат на производство 1 т продукции. Для производства полосы толщиной 16–25,4 мм требуется установка нового кристаллизатора МНЛЗ для получения слябов большей толщины, замена секции мягкого обжатия и установка третьего усиленного наматывателя. Длина линии ≈ 280 м СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии Лит. Лист Листов У 23 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 22 Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии Расчет производительности ЛПК Объем производства г/к рулонов, тыс. т/год Объем производства Способы внепечной обработки металла Г/к лист Без вакуумирования металла (АКП) 1876 Жидкая сталь 1955 Вакуумирование металла (ВД) Вакуумирование с продувкой кислородом (ВКР) Итого 288 336 2500 300 350 2605 Полная стоимость реализации проекта составляет 45 456,248 млн руб. (без НДС)  Инвестиционный период составляет ~6,0 лет.  Начало реализации экономического эффекта ~5 лет.  Прогнозный экономический эффект в терминах ΔEBITDA после выхода на запланированную мощность за год составит 13 335 млн. руб. Дисконтированный срок окупаемости составит 9,7 лет. СибГИУ 2020.22.04.02.М-18104.ВКР Изм. Лист № докум. Разраб. Вахроломеев В.А. Руковод. Фастыковский А.Р. Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. Подп. Дата Технико-экономическое обоснование рекомендуемой линии Лит. Лист Листов У 24 26 кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Слайд 23 Спасибо за внимание! СибГИУ 2020.22.03.02.16070.ВКР Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Вахроломеев В.А. Лит. Лист Листов Руковод. Фастыковский А.Р. У 25 26 Спасибо за внимание! Консульт. Н. контр. Фастыковский А.Р. Зав. каф. Фастыковский А.Р. кафедра ОМДиМ. ЕВРАЗ ЗСМК гр. МММ-18

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв