К 60-летию кислородно-конвертерного производства
УДК 669.184.14
60 ЛЕТ РАЗВИТИЯ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ
© Е.Х. Шахпазов, П.И. Югов
ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»
Современный кислородно-конвертерный процесс, созданный на базе глубоких фундаментальных исследований и получивший благодаря своим технологическим возможностям быстрое и широкое развитие во всем мире, является в настоящее время ведущим сталеплавильным процессом.
Кислородно-конвертерный процесс прошел долгий и сложный путь развития. В 1933 г. советский инженер Н.И. Мозговой предложил применение чистого кислорода в сталеплавильном производстве и 22 апреля 1936 г. впервые в мировой практике осуществил продувку жидкого чугуна кислородом сверху в 1,5-т агрегате, доказав безопасность этого процесса и опровергнув существовавшее в то время убеждение о возможности взрывов.
В 1940-1946 гг. опыты были продолжены на Ко-согорском металлургическом заводе, в Москве на заводе «Динамо» и в Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС) [1]. Именно эти эксперименты положили начало созданию принципиально нового способа производства стали - кислородно-конвертерного процесса (рисунок). Имена участников этих исследований навсегда останутся в истории металлургии.
Первый конвертерный цех в СССР был введен в действие 22 сентября 1956 г. на базе реконструированного бессемеровского цеха ДМЗ им. Петровского, что явилось началом новой эпохи в сталеплавильном производстве. Для дальнейшего развития кислородно-конвертерного производства и внедрения его на других металлургических заводах директор ЦНИИчермета академик И.П. Бардин пригласил на работу заведующим конвертерной лабораторией С.Г.Афанасьева - первого начальника первого конвертерного цеха в СССР.
Большой вклад в освоение промышленной технологии конвертерной плавки внесли ученые ЦНИИчермета: заведующий лабораторией С.Г.Афанасьев, Н.И. Мозговой, М.М. Шумов, З.Д.Эпштейн, Т.В.Андреев, М.П.Квитко, Б.Е.Гуревич, металлурги ДМЗ им. Петровского: И.И. Коробов, О.Н.Костенецкий, П.С.Рубинский, С.И.Лившиц, В.И.Жигулин, Н.И.Беда, Д.В.Пудиков, Г.Ф.Кулагин, А.М.Поживанов, Е.И.Евстафьев, ученые УкрНИИмета: С.Т.Зайков, В.Д.Умнов, П.Я. Кравцов, а также специалисты Минчермета УССР: С.Н. Гончаров, A.M. Поярков и многие другие.
Первый в СССР классический кислородно-кон-вертерный цех с тремя 100-т конвертерами был введен в эксплуатацию 5 июня 1963 г. на Нижнетагиль-
ском металлургическом комбинате. Выплавку стали производили на обычном передельном чугуне. В цехе впервые в стране была разработана и внедрена трех-сопловая кислородная фурма, позволившая оптимизировать технологический режим плавки. В 1965 г. цех был переведен на передел ванадиевого чугуна по уникальной в мировой практике технологии дуплекс-про-цесса с получением на первой стадии кондиционного ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - природно-легированной стали. Этот цех стал головным образцом в ряду цехов со 100-130-т конвертерами и первой школой подготовки специалистов для вновь вводимых в строй кислородно-конвертерных цехов в СССР. Огромный вклад в разработку и совершенствование первой в стране классической технологии конвертерного производства внесли работники НТМК Ю.В.Торшилов, В.Г.Удовенко, В.М.Баранов, М.Г. Аршанский, М.А. Третьяков, В.Г. Карагодский,
B.Т. Арнаутов и другие, а также ученые ЦНИИчермета
C.Г.Афанасьев, М.М.Шумов, Т.В.Андреев, В.А.Исаев, П.И.Югов, УралНИИЧМ А.И.Пастухов, Л.А.Смирнов, О.М.Чарушников и многие другие [3].
МИНИСТЕРСТВО
элестропромышленносга МИНИСТЕРСТВО МИНИСТЕРСТВО
СССР СТАНКОСТРОЕНИЯ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Завод "ДИНАМО" Э.Н.И.М.С. Ц.Н.И.И.Ч.М.
им. С.М.Кирова
Получение стали продувкой чугуна(в конвертере) технически чистым кислородом по методу инженера МОЗГОВОГО Н.И.
Общее руководство работой осуществлял Академик И. П. Бардин
РАБОТУ ПРОВОДИЛИ:
Инж. Н.И.Мозговой, канд. техн. наук Л.И.Леви (руководители работы) Инж.: З.Д.Эпштейн, М.М.Шумов (Э.Н.И.С.М.), Т.В.Андреев (М.Ч.М.),
канд. техн. наук Г.П.Иванцов и канд. техн. наук Г.Л.Лившиц (Ц.Н.И.И Ч.М.).
В работе принимали участие: С.С.Федотов, С.И.Опряткии, Н.Г.Горенштейн, А.П.Белое, Г С.Курии, С.В.Шалыгин, А.Ф.Мороков (заеод "ДИНАМО"), В.В.Вонифатьее (завод № 40), В.И.Смирнов (Ц.Н.И.И.Ч.М.) и другие.
ОТЧЕТ СОСТАВЛЕН:
1) п.п. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 Л.И.Леви, М.М.Шумов,
Т.В.Андреев и З.Д-Эпштейн
2) п.п. 7, 8, 9, 10 и приложение Г.П.Иванцов
3) п.п. 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 Л.И.Леви
4) п. 29 Г.Л.Лившиц
Редакция и руководство составлением отчета Л.И.ЛЕВИ
МОСКВА 1946
Титульный лист первого отчета по конвертерному пр оцессу
НАУКА•ТЕХНИКА•ПРОИЗВОДСТВО I 39 .^Ы^УЦИМИЖИИИИИИМИИИ^
29 декабря 1968 г. на Западно-Сибирском металлургическом комбинате были введены в действие ККЦ-1 с тремя 160-т конвертерами и 9 апреля 1974 г. ККЦ-2 с двумя 350-т конвертерами. Впервые в практике конвертерного производства была выплавлена сталь на чугуне с пониженным содержанием марганца (0,3-0,5%) и кремния (0,4%). На комбинате также было освоено производство качественных сталей для ме-таллокорда и канатов, отвечающих повышенным требованиям: суженные пределы по химическому составу, пониженное содержание серы и фосфора (не более 0,015% каждого), примесей попутных металлов (хрома, никеля и меди не более 0,05% каждого), с содержанием неметаллических включений регламентированных формы и состава.
С целью экономии чугуна в цехах разработана и впервые в мире освоена технология конвертерной плавки с повышенным (30-45%) содержанием металлолома в шихте. Опробована технологическая схема с использованием в шихте 100% металлолома. Разработанная технология вызвала огромный интерес в отечественной и мировой практике конвертерного производства. Многие цехи мира приняли эту технологию к внедрению для работы в экстремальных условиях [4].
Основными разработчиками технологии были С.А.Донской, Ю.Н.Борисов, P.C.Айзатулов, В.В.Соколов, В.А.Буйнов, В.П. Комшуков, А.В.Булойчик, А.В.Амелин, Л.А.Смирнов, С.И.Собкин, П.И.Югов.
Конвертерный цех Челябинского металлургического комбината был введен в эксплуатацию 30 июня 1969 г. Цех был ориентирован на производство низколегированных и легированных сталей, в том числе с
повышенным содержанием хрома и был оснащен тремя индукционными тигельными печами емкостью 5,3 т для расплавления ферромарганца и хромсодержащих лигатур. В составе внепечного оборудования имелись две печи для выплавки синтетического шлака, ваку-уматор порционного типа и специальный стенд для перелива и внепечной обработки анизотропной стали. Данный набор технологического оборудования позволил впервые в стране освоить технологию выплавки в кислородных конвертерах анизотропной стали сульфидного и сульфо-нитридного вариантов ингибирова-ния, изотропных сталей, в том числе повышеннолеги-рованной с низкой величиной магнитострикции. Были разработаны технологические схемы выплавки и проведено широкомасштабное промышленное опробование выплавки хромсодержащих сталей 30-45Х, 50ХГ, ШХ15 и других. Опытный металл отличался более высокой чистотой по содержанию цветных металлов, низким содержанием газов. Основной вклад в эти разработки внесли специалисты ЧМК, ученые ЦНИИчер-мета, НИИМа и ЧПИ Г.Г.Ведерников, Р.Ф.Максутов, Н.Ф.Кравцов, В.И.Лубенец, Г.А.Ефимов, В.К.Батлук, М.Л.Шулькин, С.П.Карпов. М.В.Абезгауз, А.Л.Под-корытов, Д.Н.Турунов, В.А.Синельников, В.Д.Ерохин, П.И.Югов, Т.С.Федотова, Р.М.Иванов, С.Д.Зинченко, O.K. Токовой и многие другие [5].
Качественно новый этап в развитии мирового конвертерного производства ознаменовало введение в действие 18 марта 1966 г. первого в мире кислородно-конвертерного комплекса в составе трех 130-т конвертеров в сочетании с установками непрерывной разливки стали (УНРС) на Новолипецком
Коллектив конвертерной лаборатории ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» (1970-80-е годы)
металлургическом комбинате. Это явилось результатом совместных усилий советских и австрийских (компания Vöest-Alpine) специалистов. С освоением этого комплекса началась новая эпоха в развитии всего сталеплавильного производства в мире, которое в дальнейшем пошло по пути создания крупных комплексов с конвертерами и установками непрерывной разливки на основе уже разработанных и внедренных на НЛМК теоретических и практических положений [6].
Огромный творческий вклад в освоение принципиально новой технологии внесли специалисты завода и ученые ЦНИИчермета: П.С.Климов, И.Д.Чиграй, C.B. Колпаков, A.M. Поживанов,С.З. Афонин,И.В. Фран-ценюк, А.Д.Белянский, М.Г.Королев, Н.Д.Карпов, П.С.Климашин, В.И.Овчинников, В.В.Рябов, С.А.Кру-левецкий, В.И.Хохлов, Е.И.Ермолаева, Г.И.Мухортов, С.Г.Афанасьев, М.М.Шумов, В.А.Исаев, Б.Ф.Зинько, А.И.Манохин, Д.П.Евтеев, Н.И.Сауткин и многие другие. Впоследствии многие из них стали руководителями отрасли, крупнейших металлургических комбинатов, научно-исследовательских институтов. Активное творческое участие в работах приняли ведущие специалисты фирмы Vöest-Alpine: Г. Рихтер, П. Фенигс,
A.Бауэр, О.Хойер, П.Накеш.
14 декабря 1974 г. на Новолипецком металлургическом комбинате был введен в действие ККЦ-2 - первый в стране конвертерный цех с двумя 300-т конвертерами и УНРС радиального типа. Пуск цеха осуществлен при активном участии C.B. Колпакова, А.М.Поживанова,
B.В.Рябова, А.А.Угарова, П.С.Климашина, П.И.Югова, Б.Ф. Зинько, Е.Х. Шахпазова и др.
Комплексная технология конвертерной плавки в сочетании с непрерывной разливкой потребовала специальной подготовки металла, что обусловило необходимость доводки и стабилизации его по химическому составу и температуре. С целью значительного упрощения и стандартизации режима кислородной продувки, увеличения производительности конвертеров и стабилизации состава и температуры металла в ковше была предложена новая технологическая схема. Для этого стало целесообразным проводить рафинирование и корректировочные операции не в конвертере, а в ковше.
Таким образом, конвертер стал агрегатом для выплавки стандартного металлургического продукта с последующим легир
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.