НАУКА • ТЕХНИКА • ПРОИЗВОДСТВО 37
Сталеплавильное производство
УДК 669.18.013.5
СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЙ ЦЕХ.
ЭТАПЫ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПУТИ
©E.H. Ивашина, С.Г. Мурат, В.П. Якубович, Ф.Г. Костяная
ОАО «Тулачермет»
и ><
с
с
U
>
с; <
После окончания второй мировой войны перед черной металлургией СССР была поставлена задача качественного роста производства, выпуска специальных марок сталей и сплавов для нужд обороны, а также восстановления и развития народного хозяйства. Для внедрения разработок ученых-металлургов необходимо было создать стендовый цех с небольшими агрегатами с применением передовых решений и технологий. Близость к Москве, а также наличие значительного на-учно-технического потенциала в Туле и на заводе определили место строительства такого цеха.
Сталеплавильный цех вошел в строй действующих в апреле 1951 г. в соответствии с решением Правительства о создании на Новотульском металлургическом заводе опытно-промышленной базы для отработки и о дальнейшем внедрении на заводах отрасли новых технологических процессов. Инициировал строительство цеха и руководил научно-исследовательскими работами академик И.П.Бардин.
Работы выполнялись учеными ЦНИИЧермета и специалистами цеха и Центральной заводской лаборатории. (Н.И. Мозговой, И.С. Собакин, М.М. Шумов, Н.Г. Аниси-мов, А.И. Мазун , Т.С. Тяпкина и др.).
На первом этапе выполняли исследования с использованием различных способов продувки металла в 5-тонном конвертере. Проведены многочисленные плавки с боковым и донным подводом дутья, что позволило накопить практические данные для дальнейшей работы.
В 1955 г. успешно закончились эксперименты на 10-тонном конвертере с верхней продувкой кислородом (С.Г.Афанасьев, М.П. Квитко, Н.Г. Анисимов, А.И. Мазун). И уже через год этот процесс был внедрен в промышленное производство на ряде металлургических заводов страны.
В кислородном конвертере с верхним дутьем разработаны технологии получения мягкой и рельсовой стали, передела различных по содержанию чугунов, в том числе хромоникелевых, фосфористых, ванадийсодержащих.
С целью интенсификации сталеплавильного производства с 1951 г. по 1958 г. проводили опыты на рекуперативной кислородной сталеплавильной печи конструкции проф. М.А. Глинкова. И хотя работы были прекращены из-за неуправляемости процесса и пе-реокисленности металла, полученные данные легли в основу интенсификации мартеновского производства.
Фундаментальные работы проведены в цехе в области непрерывной разливки стали. Этой проблемой ученые занимались с 30-х годов прошлого столетия. Новая технология позволила исключить предварительное обжатие слитков на блюмингах и слябингах. К 1940 г. в стране появились машины непрерывной разливки стали нескольких типов, но все они были несовершенны и требовали доработки.
Учеными ЦНИИЧермета и специалистами Новотульского завода (М.С. Бойченко, М.Д. Грицун, Г.В. Гур-ский, В.А. Казанский, В.П. Дружинин) впервые в мире была создана машина непрерывной разливки стали, и 11 декабря 1953 г. на ней разлита первая плавка. К концу 1950-х годов процесс непрерывной разливки стали был усовершенствован и началось его внедрение на металлургических заводах страны. Создатели машины во главе с академиком И.П. Бардиным удостоены Ленинской премии.
Одновременно с работами по внедрению машин непрерывного литья в промышленное производство, в цехе продолжали эксперименты по разливке стали различного марочного и профильного сортамента, отрабатывали технологии выплавки и разливки шарикоподшипниковой стали, а также стали для производства железнодорожных колес; проводили исследования по рафинированию жидкого металла в вакуум-камерах и продувкой инертными газами.
Новый импульс в развитии научно-технических разработок цех получает в 1974 г. после образования на базе Новотульского металлургического завода и тульского филиала ЦНИИЧермета научно-производс-твенного объединения НПО «Тулачермет» - первого и единственного в отрасли.
В период с 1974 по 1985 гг. для проведения науч-но-исследовательских работ цех был оснащен сталеплавильными агрегатами - мартеновская печь, электропечь, комплекс вагранка+конвертер, три установки непрерывной разливки стали - одна вертикальная и две горизонтальные, вакуум-камера, установки струйного вакуумирования и вдувания раскислителей в ковш.
С объединением усилий производственников, ученых и проектантов и наличием разнообразного металлургического оборудования появляется возможность ускорения разработки, освоения и внедрения новых технологических идей. Проводятся работы по строительству опытно-промышленной машины непрерывного литья заготовок горизонтального типа (ГМНЛЗ), воплощается идея создания конвертера с донной кислородно-топливной продувкой и использованием повышенного содержания (до 100%) металлического лома в шихте (руководитель работы Г.С. Колганов), создается технология получения биметаллической заготовки (руководитель работы Ю.Ф. Дорошев), отрабатываются технологии вакуумирования стали в потоке, внепечной обработки стали с применением электродугового разряда, выплавки и разливки на МНЛЗ нержавеющих сталей (руководитель работы В.Т. Терещенко).
Опытно-промышленный образец горизонтальной машины был создан в декабре 1974 г. коллективом ученых УкрНИИмета и производственников сталеплавильного цеха (O.A. Шатагин, Л.С. Нечаев, В.Н. Ординарцев, Р.П. Каротина, В.П. Симонов), а уже в 1976 г. в цехе построена
38 НАУКА* ТЕХНИКА «ПРИЗВОДСТВО
Сталеплавильное производство
и промышленная ГМНЛЗ. Машиной заинтересовались не Б только отечественные производители металла, но и мно-§ гие зарубежные фирмы, так как на ее сооружение требует ется значительно меньше капитальных затрат (30-70%) по сравнению с установками действовавших конструк->; ций, а также обеспечивается высокое качество металла. | Лицензии на строительство и использование машин по-t добного типа были проданы зарубежным фирмам, в том 2 числе первой из них - итальянской фирме Danieli.
Минчермет СССР принимает решение о внедрении горизонтальных машин на заводах страны. В сентябре 1985 г. введена в эксплуатацию опытно-промышленная ГМНЛЗ мощностью 91 тыс. т/год на Карагандинском металлургическом комбинате. Для оказания технической помощи при пуске машины от сталеплавильного цеха выезжала группа специалистов (B.C. Лисин, В.В. Глотов, B.C. Шеломков, E.H. Ивашина). В дальнейшем по просьбе руководства комбината В.С.Лисин, как специалист по непрерывной разливке стали, продолжил работы по освоению машины.
В 1986 г. близились к завершению строительно-монтажные работы по вводу в эксплуатацию машин горизонтального типа в электросталеплавильном цехе завода «Амурсталь». К сожалению, эти работы были остановлены из-за отсутствия финансирования.
Новым этапом в развитии кислородно-конвертерного производства стали явилось создание конвертера с донной кислородно-топливной продувкой (Г.С. Кол-ганов, Л.С. Нечаев, А.Е. Посошков, Б.М. Костяной).
Конвертер легко вписывается в габариты любого мартеновского цеха, имеет высокую стойкость фурм и футеровки, позволяет получать высококачественные стали, в том числе из 100% металлического лома в шихте.
Промышленное опробование технологии прошло на металлургическом заводе им. Ильича. С целью передачи опыта освоения новой конвертерной технологии в Германии побывала группа специалистов (Г.С. Кол-ганов, А.Е. Посошков, Л.Б. Каштанов, B.C. Шеломков, В.Н. Гагарин).
С началом рыночных реформ и акционированием завода продукция цеха - непрерывнолитая стальная заготовка - оказалась востребована зарубежными предприятиями, благодаря стабильному качеству и ходовому сортаменту. И машина-ветеран продолжала работать до 2000 г.
В настоящее время сталеплавильный цех производит чугунное, стальное и цветное литье для нужд ремонтных служб ОАО «Тулачермет».
В связи со сложившейся ситуацией на мировом рынке чугуна возникает необходимость организации производства полного металлургического цикла - от производства чугуна до выпуска прокатной продукции. Для реализации этого направления специалистами ОАО «Тулачермет» совместно с ОАО «Гипромез» разрабатывается технико-экономическое обоснование проекта сталепрокатного производства, оснащенного современным оборудованием, с годовым объемом до 1,5-2,0 млн т/год.
□
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.