Инструменты

 

 

Выполнил: студент группы Мк-203

 

Работу принял: преподаватель,

магистр Есенгалиев Д.А.

 

Актобе, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

	ВВЕДЕНИЕ.
1.	ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
2. 3. 4.	ОБСЛУЖИВАНИЕ ПЕЧИ. ШИХТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ. УЧЕТ И КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА. ВЫВОД
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУР

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящая технологическая инструкция распространяется на производство высокоуглеродистого феррохрома марок ФХ800, ФХ900, ФХ950 в трехфазных открытых руднотермических стационарных электропечах шахтного типа углетермическим способом на Актюбинском заводе ферросплавов.

Высокоуглеродистый феррохром – сплав железа и хрома, полученный восстановлением соответствующих сырых материалов или их концентратов, применяется как легирующая добавка в металлургической и литейной промышленности, а так же при производстве ферросиликохрома 48%, среднеуглеродистого конверторного феррохрома, высокоуглеродистого внепечного феррохрома марки ФХ650, азотированного феррохрома.

Структура цеха включает в себя:

· основной производственный персонал;

· службу для технического обслуживания и ремонта основного, энергетического и вспомогательного оборудования;

· вспомогательные структуры.

Штатная численность по 1 цеху в 2014 г. составляла 458 человек, в 2015 г. – 452 человека.

Структурный состав ПЦ №1 в 2008 г.

 

Год	Всего	Руководители	Специалисты	Рабочие	Служащие

 

 

1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА.

 

1.1. Сущность процесса.

1.1.1. Высокоуглеродистый феррохром получают путем восстановление окислов хрома и железа хромовой руды углеродом по следующим химическим реакциям:

Окись углерода на поверхности колошника печи догорает по реакции:

Полученный сложный карбид хрома содержит в себе до 9,5 – 10 % углерода. Для получения высокоуглеродистого феррохрома марки ФХ800 необходимо частичное обезуглероживание карбидов хрома полурасплавленной хромовой рудой или так называемым рудным слоем находящимся в нижних горизонтах ванны печи на границе шлак – металл, по реакции

Для получения устойчивого рудного слоя в рудной навеске должно быть не менее 60 % кусковой хромовой руды. Кроме того, для успешного обезуглероживания карбидов хрома и железа необходима повышенная температура процесса, которая достигается подбором оптимального состава шлака.

1.1.2. Шлак, полученный из оксидов хромовой руды, имеет высокую температуру плавления и вязкость. Такой шлак плохо удаляется из ванны печи и способствует перегреву металла.

Для снижения температуры плавления и вязкости шлака в шихту добавляют кремнезем (флюсы) в виде отсевов кварцита или отвального шлака ферросиликохрома.

Конечный шлак должен иметь следующий оптимальный химический состав (массовая доля в %):

SiO₂ MgO Al₂0₃

30-33 38-45 17-19

1.1.3. Содержание в отвальном шлаке должно быть не более 6,0%.

1.2. Подача, дозирование и состав шихты.

1.2.1. Подача шихтовых материалов производится со склада шихты по ленточным транспортерам наклонной галерей на отм.+22.000 м здания цеха.

1.2.2. Отходы собственного производства (оборотные отходы), отвальный шлак, полученный при производстве ферросиликохрома, на специальной платформе вывозится в цех шихтоподготовки, где складируется в приямок. Перед подачей в цех отходы и шлак дробятся на дробилке МО-35 до размера частиц не более 80 мм и подаются в печные бункера.

1.2.3. Дозирование шихтовых материалов производится весовыми дозаторами типа АВДИ-1200, АВДИ-600 согласно записям на доске «Состав колоши шихты» и транспортируется саморазгружающейся монорельсовой тележкой.

Нормальный режим работы дозировки автоматический. Работа дозировки на ручном управлении производится с целью загрузки шихты в печь в случаях:

- после выхода печи из ремонта;

- дачи добавок;

1.2.4. Взвешенная шихта из саморазгружающейся тележки высыпает в печные карманы, откуда по труботечкам поступает в печь.

Уровень загруженной шихты не должен быть выше борта печного кармана.

1.2.5. Точность взвешивания шихты проверяется один раз в смену слесарем весового хозяйства.

1.2.6. Расчет состава шихты на колошу приведен в приложении 1 к настоящей инструкции.

1.2.7. Навеска хромовой руды в колоше шихты должна быть постоянна, при этом соотношение кусковой, рядовой руды, а также хроморудных брикетов может быть изменено по указанию старшего мастера.

Навеска хромовой руды может быть изменена только по письменному распоряжению главного инженера.

Навеска восстановителя и флюсующих в колоше может меняться сменным мастером в пределах 10,0 кг в зависимости от технологического хода печи и содержания углерода в сплаве.

Полное снятие навески флюса производится по распоряжению сменного мастера, а смена вида флюса – с разрешения старшего мастера.

1.2.8. Навеска отходов собственного производства (оборотных отходов) и шлака ферросиликохрома устанавливается старшим мастером в зависимости от технологического хода печи. Навеска задается в печь с колошей шихты.

1.2.9. Допускаются единовременные добавки шихтовых материалов с разрешения старшего или сменного мастера. Все добавки должны точно взвешиваться и записываться в плавильную карточку.

1.2.10. Взвешивание, учет расхода шихты и количества загружаемых колош ведет дозировщик шихты (по показаниям счетчика), который наравне со страшим плавильщиком несет регистрации шихты в плавильных карточках и печном журнале.

1.2.11. Шихтовые материалы задают в печь из расчета съема электроэнергии на колошу 1750 квт/ч при постоянной навеске хромовой руды 900 кг.

1.2.12. Завалка шихты в ванну печи производится по мере оседания ее на колошнике, при этом общий расход шихты соотносится со съемом электроэнергии.

Обычная высота колошника устанавливается на уровне борта ванны печи. Старшему мастеру разрешается регулировать высоту колошника в зависимости от состояния шихтовых материалов и электрического режима плавки. Уровень колошника устанавливается старшим мастером.

Электрическийрежим печи устанавливает старший мастер. При необходимости переключения ступеней напряжения разрешается сменному производственному мастеру, но не более чем на 4 ступени.

Нормальный технологический ход печи характеризуется:

· устойчивой посадкой электродов, глубокой посадкой после выпуски и средней посадкой перед выпуском. Длина рабочего конца (глубина посадки) электрода должна быть 1900-2000 мм. В случае необходимости для определения длин рабочих концов электродов по распоряжению старшего мастера производится
их размер с проплавлением колошника;

· устойчивой токовой нагрузкой на электродах;

· соответствие съема электроэнергии на плавку с количеством проплавленных колош. Расход электроэнергии на 1тн Сг соответствовать действующим нормам;

· отсутствие свившей и равномерным выделением газа по всему колошнику печи;

· равномерным сходом шихты по всей площади колошника;

· равномерным выходом металла и шлака па каждом выпуске:

· для контроля за технологическим ходом печи и принятия, своевременных мер старший плавильщик ведет наблюдение за выпуском металлам шлака:

а) при нормальной работе печи металла и шлак из печи выходит бурно, шлак хорошо выливается в шлаковню. На поверхности расплава в ковше образуется шлаковая корка, предохраняющая металл и шлак от быстрого остывания не препятствующая переливанию избытка в шлаковню;

б) при вязких шлаках (низкое содержание кремнезема и высокое содержания окиси магния) шлаковая корка в ковше становится слишком толстой и препятствует стеканию избытка шлака в шлаковню, что приводит к нарастанию шлаковых настылей на стенках ковша;

в) при жидких шлаках (высокое содержание кремнезема) корки в копте tic образуются, наблюдается кипедас шлака металл «холодный», образуется настыль металл.

 

1.3.Технологические расстройства хода печи и способы их устранения.

Неправильное взвешивание шихты, несоответствие фракционного состава шихты требованиям настоящей инструкции некачественное смешивание шихтовых материалов, несоответствие электрического режима (технологическому, например, работа на пониженных ступенях напряжения при глубокой посадке электродов), изменение состава влажности восстановителей приводят к расстройству хода печи.

При любых отклонениях от нормального технологического хода печи в первую очередь проверяется работа дозировочных весов, а также изменение влажности восстановителей.

1.3.1.Избыток восстановителя:

А) при оптимальной навеске флюсующих избыток восстановителя характеризуется мелкой посадкой электродов, что связано с уменьшением удельного электросопротивления слоя шихты. Шихта сходит обвалами, содержание кремния в сплаве может, повысился в шлаке снижается содержание кремнезема оксидов хрома и железа. Шлаки становятся густыми. снижается содержание углерода в сплаве за счет насыщения сплава избыточным углеродом восстановители.

Для исправления хода печи необходимо проверить навеску кокса, содержание влаги в ней, фракционный состав восстановителя, работу дозировочных весов. Установив причину, уменьшить навеску восстановителя в колоше на 5-10 кг и задать единовременно и печь дополнительно хромовой руды в количестве 1500-3000 кг.

Б) при избытке флюсующих избыток восстановителя характеризуется глубокой посадкой электродов из-за увеличения электросопротивления шлака, содержание кремния в сплаве повышается из-за восстановителя части кремнезема углеродом восстановителя, повышается содержание углерода в сплаве за счет насыщения сплава избыточным углеродом восстановителя и снижается температура процесса. Из летки выходит коксик, повышается содержание кремнезема в шлаке, что приводит к снижению температуры плавления и, как следствие, снижение температуры сплава.

Для исправления печи необходимо задать \в печь единовременно хромовой руды в количестве 1500-3000 кг, уменьшить навеску восстановителя на 5-10 кг. И навеску флюса в колоше, проверить качество шихтовых материалов и точность дозирования.

В) при недостатке флюсующих и избытке восстановителя происходит снижение содержания кремнезема в шлаке, из-за чего температура плавления шлака возрастает, вязкость его повышается он плохо выходит из печи на колошнике образуется прочная монолитная корка. Препятствующая сходу и выделению газов. За счет уменьшения электросопротивления шихты посадка электродов становится мелкой.

Для обеспечения исправления хода печи необходимо единовременно задать в печь 1500-3000 кг хромовой руды и 200-300 кг кварцитовых отходов, а также снизить навеску восстановителя и увеличить навеску флюсующих.

1.3.2.Недостаток восстановителя в шихте:

A) при оптимальной навеске флюсующих недостаток восстановителя характеризуется глубокой посадкой электродов с потерей токовой нагрузки из-за повышения электросопротивления шихты, выносом из летки невосстановленной хромовой руды повышением вязкости шлака за счет повышения содержания в нем окислов хрома.
Содержание кремния и углерода в металле может снизиться.

Для исправления хода печи необходимо единовременно задать дополнительно 200-300 кг восстановителя и увеличить его навеску в колоше.

Б) при недостатке флюсующих и недостатке восстановителей шлак становиться вязким и тугоплавким из-за повышения концентрации окислов хрома и снижения концентрации окислов кремнезема. Шлак содержит в себе много корольков металла и невосстановленной руды плохо выходит из печи, передняя стенка разъедается, электроды сидят мелко, токовая нагрузка на электродах неспокойная.

Для исправления хода печи рекомендуется единовременная дополнительная дача в печь восстановителя и флюсующих, а также увеличить навеску кокса и флюсующих на колошу.

B) при избытке флюсующих и недостатке восстановителя шлак имеет низкую температуру плавления (шлак холодный вязкий), содержит в себе невосстановленную руду, плохо выходит из печи шлака электродов глубокая с потерей токовой нагрузки. Для исправления хода печи необходимо уменьшить или снять навеску флюса и увеличить навеску восстановителя.

 

1.3.3.Избыток кварцита.

• Характеризуется понижением температуры плавления шлака и вялым выходом его из печи, металл из печи выходит «холодный», ввиду недостаточного его прогрева из-за легкоплавкого шлака такой металл «козлится» в ковше (образует настыли). Повышается содержание углерода в сплаве, т.к. из-за низкой температуры процесса восстановление окислов хрома идет до карбидов с повышенным содержанием углерода.

Для исправления хода печи необходимо уменьшить навеску флюса в колоше шихты на 5-10 кг или дать несколько колош шихты без флюсующих. Недостаток кварцита:

• при недостатке кремнезема шлак становится вязким с высокой температурой плавления, плохо выходит из печи. Металл перегревается, разъедается летка. Для исправления хода печи следует увеличить навеску флюса в колоше на 5-10 кг и дать единовременно добавку кварцитовых сплавов 311 кг. Повышение содержания серы в сплаве Причинами повышения содержания серы в сплаве могут быть:

A) низкое содержание углерода и кремния в сплаве;

Б) повышенное содержание серы в шихтовых материалах;

B)работа на шлаках с низким содержанием кремнезема.

Для снижения содержания серы в сплаве необходимо:

A) повысить содержание углерода в сплаве за счет увеличения количества мелкой фракции руды и снижения кусковой руды в шихте;

Б) проверить содержание серы в шихтовых материалах;

B) перейти на более низкое рабочее напряжение.

Повышенное содержание окиси магния в шлаке. Признаки повышенного содержания окиси магния в шлаке являются:

A) увеличение температуры плавления шлака и его вязкости;

B) снижение содержания углерода в металле;

C) плохой выход шлака из летки во время выпуска шлак пенится.

Для снижения окиси магния в шлаке необходимо увеличить навеску флюсующих на колошу шихты.

Повышение содержание углерода в сплаве марки ФХ800.

Содержание углерода в сплаве выше 8,0 % обнаруживают визуально по изменению структуры металла: металл рыхлый, пористый. Действительное содержание углерода устанавливают по результатам экспресс-анализа.

Повышение содержание углерода в углеродистом феррохроме объясняется недостаточной рафинированный карбидов хрома рудным слоем по следующим причинам:

A) недостаточное количество кусковой руды 10-80 мм в рудной навеске, т.е. неверное соотношение кусковой и рядовой (мелкой) руды в колоше;

Б) избыток восстановителя;

B) избыток кремнезема;

Г) мелкая посадка электродов.

При недостаточном количестве кусковой руды в колоше сбрасывается рудный слой, вследствие чего нарушается процесс рафинирования сплава от углерода.

При избыточном количестве кусковой руды в нижних горизонтах ванны печи накапливается большое количество полурасплавленной хромовой руды, вследствие чего уменьшается глубина посадки электродов, ухудшаются температурные условия восстановления руды и процесс рафинирования сплава от углерода происходит неполно.

Для устранения расстройства хода печи и снижения содержания углерода в сплаве необходимо:

A) проверить шихтовку колош, правильность дозирования шихты;

Б) проверить химический и фракционный состав шихтовых материалов и откорректировать состав колоши;

B) для устранения мелкой посадки электродов изменить электрический режим печи, переключив не более низкую ступень напряжения.

 

1.3.4.Неполный выход металла и шлака.

Неполный выход шлака и металла определяют по характеру выпуска:

А) неполный выход шлака из печи возможен:

• при работе печи с избытком восстановителя и высоким содержанием оксидов магния и алюминия в шлаке, при этом возможно «запутывание» коксика в шлаке, препятствующее его выходу из печи;

• при работе печи с большими обвалами шихты во время выпуска из-за отсутствия «коксовой подушки» вокруг электродов.

Устранение ненормального хода печи достигается путем установления оптимального состава шлака и корректировки навески восстановителя в колоше.

Б) неполный выход металла из печи возможен из-за застывания его на подине и из-за перекрытия леточного отверстия кусковой хромовой рудой.

Разогрев металла осуществляется подбором более тугоплавких шлаков и переключением печи на более рабочее напряжение.

В случае перекрытия летки кусковой рудой необходимо интенсивно расшуровывать летку во время выпуска.

 

2.ОБСЛУЖИВАНИЕ ПЕЧИ

 

A) обслуживающий персонал печи обязан следить за исправностью печного оборудования, соблюдением установленного электрического режима и состоянием колошника;

Б) ежесменный перепуск электродов производят на общую величину не более 200 мм малым шагом по 50 мм через 2 часа в отдельных случаях по указанию старшего мастера длина перепуска может быть увеличена;

B) эксплуатацию электродов осуществляется в соответствии со специальной инструкцией, утвержденной главным инженером;

Г) не допускается работа печи на очень низком или раскрытом колошнике.

Для обеспечения нормального состояния колошника и технического хода печи необходимо путем равномерной завалки и подгребания шихты обеспечить постоянный уровень и равномерное газовыделение по всей поверхности колошника. Наличие «свищей» является признаком ненормального хода печи и приводит к потере тепла, перерасходу электроэнергии и выходу из строя оборудования.

 

2.1.Предотвращение разрушения футеровки.

 

Футеровка печи для выплавки углеродистого феррохрома выполняется из магнезитового кирпича:

А) в целях предотвращения аварийного разрушения футеровки печи необходимо:

• в активных зонах ванн печи устанавливать медные змеевики водяного охлаждения и термопары контроля температуры футеровки в активных зонах, стенки и днища кожуха ванны печи обдувать воздушно-водяной смесью, водой или воздухом;

• категорически воспрещается единовременная дача печи в качестве флюсующего шлаков ферросиликохромового производства без разрешения старшего мастера;

• обслуживающий персонал печи обязан ежесменно визуально контролировать состояние стенок и днища кожуха печи и следить за температурой подины и футеровки ванны печи по указанию термопар и вести постоянное наблюдение за режимом водоохлаждения медных змеевиков, охлаждение кожуха печи и обдувки подины;

• старший мастер, производственные мастера, обслуживающий персонал печи обязаны:

• ежесменно контролировать длину рабочих концов электродов, поддерживать их длину в пределах, предусмотренных специальной инструкцией, не допускать работу печи с короткими электродами, кроме случаев коксования после облома;

• следить за выполнением графика выпусков, установленного для каждой печи;

• вести посменный и суточный расход сырья и электроэнергии с записью в плавильной карточке и печном журнале;

 

 

2.2.Краткая характеристика основного оборудования, инструментов, приборов, приспособлений

 

Основные оборудование:

Высокоуглеродистый феррохром выплавляют в 3-х фазных открытых стационарных электропечах шахтного типа с расположением электродов по вершинам равностороннего треугольника.

Печи оборудованы тремя однофазными или трехфазным трансформаторами. Мощность однофазных трансформаторов от 5550 до 7650 кв*а, мощность трехфазного тарнсформатора 17500 кв*а. Рабочие ступени напряжения выбирают в зависимости от конкретных условий работы печи: состояние ванны печи, величины напряжения с высокой стороны, химического состава сплава и шлака.

На каждой печи имеются шихтовые бункера емкостью от 4-32 до2-63м.куб.

Дозировка и взвешивание шихтовых материалов производит весовыми дозаторами типа АВДИ с точностью взвешивания 25 кг и транспортируется до печных карманов монорельсовой тележкой. Для подачи шихты в ванну печи, печь оборудована печными карманами и труботечками. Ванну печи, выплавляющей высокоуглеродистый феррохром марки ФХ800, ФХ850, ФХ900 футеруют магнезитовым кирпичом. Разрешается на подину печи укладывать 1 ряд угольных блоков при этом кладка из угольных блоков должна быть хорошо изолирована футеровкой из магнезитового или шамотного кирпича, для предохранения от окисления воздухом. Теплоизоляционный слой ванны печи футеруют шамотным кирпичом.

Для охлаждения активных зон ванны печи устанавливается орошение кожуха ванны водой, предусмотрены медные змеевики водяного охлаждения, а днище ванн обдувается воздухом.

Для выпуска расплава из печей они снабжены ковшами емкостью 1,75-2,3 м. куб., футерованным шамотным кирпичом.

На горнах печей установлены газовые нагревательные горелки для сушки и подогрева ковша перед выпуском.

Для приема шлака при выпуске его из печи имеются шлаковый емкостью от 1,75 до 3,25 м. куб. Для закатки ковшей и шлаковен и откатки из под летки технологической посуды после выпуска расплава печи снабжены тележками и оборудованы электрическими лебедками грузоподъемностью 6,30 т., 12,0 т., 20 т.

Для разливки металла в слитки, печи снабжены литыми поддонами размером 900*2000 мм или сварными изложницами размером 3000*11000 заправленными отсевами в/у феррохрома. Для складирования слитков металла имеются стальные короба грузоподъемностью от 5 до 10 тн.

Инструменты.

Лопата совковая, кувалда лом стальной, лапа, крючок для строповки стропа.

Ложка металлическая для отбора проб металла и шлака.

Скребок стальной для расчистки летки.

Прут стальной диаметром 25,00 мм для прожига лёточного отверстия

Трубка газовая диаметром 15-21 мм для прожига кислородом леточного отверстия.