в чем заключается сущность кислородно конвертерного процесса
Особенности кислородно-конвертерного способа производства стали
Важно отметить, что кислородно-конвертерный способ производства стали имеет ряд особенностей, связанных с технологическими тонкостями, в процессе всего производства. Значительные затраты на конвертерное производство оправдывают окупаемость во время эксплуатации любых изделий, особенно из стали, выплавленной таким путем.
Основные нюансы процесса
Согласно технологическим особенностям, конвертерный способ подразделяется на две разновидности:
При воздушном дутье, залитый в конвертерах чугун, продувают снизу воздухом. Благодаря тому, что частицы воздуха окисляют любые примеси чугуна, происходит повышение температуры стали вплоть до 1,6 тыс. градусов. Именно это тепло и превращает чугун в сталь.
Различия двух способов
Вышеупомянутое производство подразделяется на бессемеровский и томасовский процессы. Различия между ними в основных составляющих футеровках конвертеров.
Бессемеровский путь выплавки стали позволяет использовать низкое содержание фосфора и серы. При томасовском способе, наоборот, чугун переплавляется посредством высокого содержания фосфора.
Суть кислородно-конвертерного производства заключается в выплавке стали посредством футеровки и продувки кислородом из жидкой чугунной основы. В обязательном порядке для этого используется водоохлаждающая форма.
В агрегатах кислород подается снизу. Этот метод наиболее распространен в России. Хотя в зарубежных странах нередко применяется и комбинированный способ продувки. В металлургии кислородно-конвертерный метод выплавки признан практически одним из самых эффективных по нескольким параметрам:
Благодаря тому, что используется чистый кислород, сталь, получаемая на выходе, не имеет высокого содержания азота. Это позволяет использовать материал в широких спектрах малой промышленности. Важно и то, что сравнительная безопасность для здоровья, позволяет задействовать специалистов среднего звена.
Особенности производства стали кислородно-конвертерным способом
Для создания стали подобным способом используется не только специальное оборудование.
В первую очередь необходимо учитывать технологические требования к подготовительным работам.
Неотъемлемой частью подобных работ является соблюдение техники безопасности. В обязательном порядке инженер по охране труда должен периодически инспектировать каждого занятого на производстве человека. При малейших изменениях условий труда необходимо проинструктировать каждого сотрудника.
Конвертерное производство посредством продувки кислородом происходит в несколько этапов:
Каждый из этапов выполняется только в описанной последовательности с правильным учетом пропорций. В наклоненную конвертерную емкость лом любых видов металла загружается с помощью завалочных машин.
На следующем шаге специально установленные заливочные краны позволяют залить необходимое количество чугуна. После этого конвертер нужно установить вертикально и только затем начинать продувку кислородом. Частота которого не менее 99,5% О2.
Как только начинается продувка, важно загрузить часть шлаковых материалов. Весь объем которых, в том числе и железной руды, распределяется в несколько приемов. Важно соблюдать скорость их загрузки, но не позже чем через 5–7 минут после первого этапа выплавки.
Особенности и секреты процесса
От иных способов стального производства подобный метод отличается тем, что завязан на очень высоких скоростях. Весь метод, как правило, проходит буквально за 14–24 минуты. Высокие температуры позволяют задавать мгновенную скорость растворения извести в шлаковых содержимых.
Поэтому и выплавка стали в одном конвертере, включая весь процесс производства, не составляет более 30 минут. Важно отметить, что на качество основного процесса непосредственное влияние оказывает неравномерность окисления каждого из компонента, содержащегося в агрегате.
Ведущий принцип кислородно-конвертерного процесса обусловлен регулированием температурного режима и изменением количества продувок. Необходимое условие для эффективности выплавки – введение охладителей в качестве железной руды, металлолома, известняка.
Очистка пылевых отходов происходит при помощи котла-утилизатора. Все отходящие газы от процесса выплавки попадают в установку для их очистки. Все производство стали кислородным способом управляется мощными современными компьютерами.
Стоит отметить, что при донной продувке удельный объем готовой стали гораздо меньше, чем при верхней продувке. Именно при донном методе скорость получения готовой стали гораздо выше.
К тому же что касается готового металла, то по окончании всех производственных работ результат эффективнее на 1–2%.
Дополнительно во время процесса сокращается длительность продувки, происходит ускорение плавления лома. Все это позволяет налаживать конкретный технологический процесс при меньшей высоте производственного здания.
Ведущие принципы выплавки качественной стали
Согласно статистическим показателям каждая десятая тонна выплавленной стали в мире получается в результате кислородно-конвертерного способа при донной продувке.
Весь процесс при низких производственных затратах и адекватных условиях для хода работ, способствует выплавки высококачественной стали. Уникальные технологические мощности конвертерных агрегатов позволяют использовать различные составы сплавов, кроме самого жидкого чугуна.
Определенный интерес в промышленности к этому способу вызван и широким его применением еще с 60-х годов прошлого столетия. Основной типовой ряд емкостей конвертерных агрегатов установлен еще при Советском Союзе. Огромные сосуды представлены в грушевидной форме и имеют объемный ряд от 50 до 400 тонн.
Необходимо отметить, на улучшение показателей готовой стали влияет именно размер конвертера. Оптимальный удельный объем кислородного конвертера способствует интенсивной подаче кислорода и предотвращению выбросов вспенивающихся шлаков и металлов.
Одним из ведущих принципов производства стали в кислородных конвертерах является их проектирование емкостью от 400 до 4,3 тыс. тонн и минимальной высотой 6–8 метров. Слишком низкие агрегаты провоцируют выбросы вспенивающегося металла через узкие горловины. Подобный факт негативно сказывается на всем процессе производства и на качестве самой стали на выходе.
Планирование процесса
Принципиально важно и перед каждой плавкой осуществлять детальное планирование всех оптимальных условий. Они включают в себя:
Удельная интенсивность выплавки стали кислородным способом в конвертерах позволяет производить высокие объемы сырья при минимальных нагрузках на ход процесса. Немаловажную роль здесь играет фактор проектирования и выбора сопутствующих условий, а также организации технологии производства.
Высококачественную сталь в стране получают не только на огромных заводах, но и на территории малых помещений, для эффективного производства требуется необходимая мощность агрегатов и квалифицированные специалисты.
Видео по теме: Основы кислородно конвертерного производства
Разновидности кислородно-конверторного производства стали
Около 70% стали от общего объема мирового производства изготавливается конвертерным способом. До середины прошлого столетия для получения стали применялись бессемеровский и томасовский процессы. Однако в дальнейшем сталь начали производить усовершенствованным кислородно-конвертерным способом. В настоящее время предшественники современного метода практически не применяются.
Суть конвертерного производства
В конвертерном производстве применяются специальные сталеплавильные агрегаты, называемые конвертерами. Производство стали осуществляется путем продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Данный металл содержит различные примеси, в том числе кремний, углерод и марганец. Примеси окисляются под действием кислорода и удаляются из расплава. Основным преимуществом конвертерного способа является то, что для работы сталеплавильного устройства не требуется топливо. Сталь расплавляется под действием тепла, которое выделяют окисляющиеся примеси.
Принцип бессемеровского способа
Впервые массовое получение жидкой стали стало возможным в 1856 году благодаря Г. Бессемеру – изобретателю из Англии. Он придумал, как нагреть металл до температуры, превышающей 1500°С. Именно такая температура необходима для того, чтобы расплавить металл с пониженным содержанием углерода.
Бессемеровский процесс предусматривает продувку расплава атмосферным воздухом. Для этих целей применяются конвертеры, у которых внутренняя часть камеры сгорания защищена динасовым кирпичом. Благодаря такой защите бессемеровский способ называют кислой футеровкой конвертера.
Плавка в бессемеровском сталеплавильном агрегате осуществляется путем заливки чугуна при температуре 1250–1300°С. Следует заметить, что для выплавки бессемеровских чугунов требуются железные руды с низким содержанием серы и фосфора.
Залитый чугун продувают воздухом, в результате чего происходит окисление углерода, марганца и кремния. При окислении образуются оксиды, формирующие кислый шлак. Продувку воздухом заканчивают после того, как углерод окислится до требуемых значений.
Далее металл через горловину сливают в ковш, попутно его окисляя. У такого способа присутствует один существенный недостаток, заключающийся в невысоком качестве конечного продукта, который получается слишком хрупким за счет неполного удаления серы и фосфора.
Принцип томасовского способа
В 1878 году англичанину С.Г. Томасу удалось устранить главный недостаток бессемеровского способа. Кислую футеровку конвертера он заменил основной. Внутренний защитный слой в ванной был выложен смолодоломитовым кирпичом. А чтобы удалить из металла большую часть примесей, он предложил использовать известь, функция которой заключалась в связывании фосфора.
Томасовский процесс позволил перерабатывать чугун с высоким содержанием фосфора. Поэтому наибольшее распространение данный способ получил в странах, где железные руды содержат много фосфора. Во всем остальном метод, изобретенный Томасом, мало чем отличается от предложенного Бессемером:
Как уже говорилось выше, слив стали производится через отверстие в горловине. Перевернуть многотонный агрегат позволяют цапфы в цилиндрической части конвертера. При томасовском процессе в сталеплавитель загружают известь, позволяющую получить основной шлак. Далее туда же заливают высокофосфористый чугун, нагретый до 1200–1250°С и подают дутье. При подаче дутья происходит окисление кремния, марганца и углерода. В основной шлак удаляются сера и фосфор. Продувка завершается тогда, когда содержание фосфора снизится до определенных показателей. Окончательным этапом, как и в бессемеровском процессе, является выпуск металла с последующим раскислением.
Принцип работы кислородного конвертера
Впервые кислородное дутье было запатентовано Г. Бессемером. Однако в течение продолжительного времени кислородно-конвертерный процесс не применялся, в связи с отсутствием массового производства кислорода. Первые опыты по продувке кислородом стали возможными в начале сороковых годов прошлого столетия.
Устройство кислородного конвертера осталось прежним:
На территории России применяются сталеплавители с верхней подачей кислорода.
Особенностью конвертерного способа с кислородной продувкой является скоротечность. Весь процесс расплавления металла занимает десятки минут. Однако во время работы требуется тщательно отслеживать содержание в чугуне углерода, температуры его расплава и прочие параметры, чтобы вовремя прекратить продувку.
Процесс сталеплавильного производства упростился, когда кислородные конвертеры оснастили автоматическими системами, усовершенствовали лабораторную технику и измерительные приборы. Усовершенствование кислородно-конвертерного процесса позволило повысить производительность, снизить себестоимость металла и повысить его качество.
Современные кислородные конвертеры могут работать в трех основных режимах:
Они позволяют производить сталь из чугуна различного состава.
Кислородный конвертер – описание процесса плавки
Кислородный конвертер – это стальной сосуд грушевидной формы. Его внутренняя часть защищена смолодоломитовым (основным) кирпичом. Вместимость сталеплавильного агрегата варьируется от 50 до 350 тонн. Сосуд распложен на цапфах и способен поворачиваться вокруг горизонтальной оси, что позволяет беспрепятственно заливать в него чугун, закладывать другие добавки и сливать металл со шлаком.
Чтобы получить конечный продукт, в конвертер заливается не только чугун, но и закладывают добавки. К ним относятся:
Конвертерный способ с кислородной продувкой предусматривает заливку в конвертер чугуна, нагретого до 1250–1400°С. Установив конвертер в вертикальное положение, в него подают кислород. Как только началась продувка, в расплавленный чугун вводят остальные компоненты, входящие в состав шлака. Перемешивание чугуна со шлаком осуществляется под действием продувки.
Так как концентрация чугуна гораздо выше, чем примесей, в процессе продувки происходит образование оксида железа, который растворяясь, обогащает металл кислородом. Именно растворенный кислород способствует уменьшению в металле концентрации кремния, углерода и марганца. А когда примеси окисляются, выделяется полезное тепло.
Особенностью основного шлака является большое содержание оксида кальция и оксида железа, которые в начале продувки способствуют удалению фосфора. Если же содержание фосфора превышает требуемый показатель, шлак сливают и наводят новый. Продувку кислородом заканчивают, когда содержание углерода в конечном продукте соответствует определенному параметру. После этого конвертер переворачивают и производят слив стали в ковш, куда добавляют раскислители и другие добавки.
Видео по теме: Основы кислородно конвертерного производства
Развитие кислородно-конвертерного производства стали
Развитие сталеплавильного производства в ближайшее время заключается в замене мартеновского способа получения стали более прогрессивными —кислородно-конвертерным и электросталеплавильным. Кислородно-конвертерному процессу присущи более высокая производительность, меньшие удельные капиталовложения и затраты по переделу, комплексная механизация производства.
Килородно-конвертерный процесс, благодаря высоким технико-экономическим показателям, занимает ведущее место в современном сталеплавильном производстве.
В настоящее время в кислородных конвертерах выплавляют больше 65% производимой в мире стали.
Конвертерный процесс возник в середине XIX века.
Поставленные XXVII съездом КПСС задачи по техническому перевооружению черной металлургии и повышению качества продукции будут решены, в частности, в результате дальнейшего расширения и совершения кислородно-конвертерного производства стали. Намечено существенное увеличение объема выплавки стали в кислородных конвертерах, строительство новых конвертерных цехов. Важной задачей является также внедрение прогрессивных вариантов технологии плавки и широкое использование в конвертерных цехах методов внепечной обработки, позволяющих значительно повысить качество металла и расширить сортамент выплавляемых в конвертерах сталей.
Конвертерный (бессемеровский) процесс был первым в истории металлургии способом массового производства стали. Существовавшие в то время способы производства стали (пудлинговый и тигельный) не могли в достаточной мере удовлетворить потребности в металле, вызванные увеличением масштабов железнодорожного строительства, судостроения, машиностроения, развитием военной техники и т.п. Пудлинговая печь имела садку (вместимость) 250-500кг (редко до 1т) и позволяла получать до 15т стали за сутки в тестообразном (полутвердом) состоянии, тигельным процессом получали жидкую сталь в огнеупорных тиглях вместимостью до 35кг.
12 февраля 1856 г. Г. Бессемер подал заявку на получение патента. В заявке говорилось о том, что, если в достаточных количествах вводить в металл атмосферный воздух или кислород, он вызывает интенсивное горение между частицами жидкого металла и поддерживает температуру последнего или повышает ее до такой степени, что металл остается в жидком состоянии во время перехода его из состояния чугуна до состояния стали или ковкого железа без затраты горючего. К 1860 г. Бессемер закончил разработку конструкции агрегата, предназначеного для продувки чугуна, предложив вращающийся вокруг горизонтальной оси аппарат (названный им конвертером (converter, анг. – преобразователь)).
Сущность процесса, предложенного и разработанного в 1856-1860 гг Г. Бессемером, заключалась в том, что залитый в плавильный агрегат с кислой футеровкой (конвертер) чугун продували снизу воздухом. Кислород воздуха окислял примеси чугуна, в результате этого чугун превращался в сталь. Тепло, выделявшееся при реакциях окисления, обеспечивало нагрев стали до температуры
1600 0 С. В 1878г. С. Томасом был предложен способ изготовления основной (доломитовой) футеровки конвертеров. Так возник томасовский процесс переработки высокофосфорных (1,6-2,0% Р) чугунов в конвертерах с основной футеровкой.
Бессмеровский и томасовский процессы получили широкое распространение. Продолжительность бессемеровской плавки составляла 20-30 минут при вместимости конвертера до 35т, продолжительность томассовской плавки – 20-40 минут при вместимости конвертера ≤ 70т. Оба процесса имели значительный недостаток – выплавляемая сталь содержала большое количество (0,01-0,025%) азота. Это объяснялось тем, что азот воздушного дутья растворялся в металле. Для получения стали с более низким содержанием азота в 1950-1965 гг были разработаны и в ряде стран применялись разновидности этих процессов предусматривавшие продувку снизу воздухом обогащенным кислородом, парокислородной смесью и смесью кислорода с углекислым газом СО2.
Метод продувки жидкого чугуна кислородом сверху был впервые предложен и опробован в ССР в 1933 г. Инженером Н.И. Модговым. В дальнейшем в ССР и в ряде других стран проводили исследования по разработке технологии нового процесса. В СССР эксперименты в 1936г проводили в АН УССР; в 1939г. Юыли продолжены на заводе «Станкоконструкция» (г.Моска) и в 1942г. На Косогорском металлургическом заводе; в 1945 – 1953 гг – ЦНИИ ЧМ, на заводах «Динамо», Мытищенском машиностроительном, Енакиевском и Ново-Тульском металлургических.
В 1954-1955 гг. на Ново-Тульском металлургическом заводе в 10-т конвертере проведена окончательная доработка технологии выплавки стали с продувкой кислородом сверху.
В период 1955-1975 гг бессемеровский и томассовкий процессы и их разновидности были вытеснены разработанными к этому времени процессами с продувкой чистым кислородом сверху и через дно.
С 1970г. В ССР сооружают кислородно-конвертерные цеха с большегрузными конвертерами. В 1970г. Был построен цех с 250-т конвертерами на Карагандинском, в 1974 г. – с 300 – т конвертерами на Новолипецком, 1974 г. – с 300-т конвертерами на Западно-Сибирском металлургических комбинатах, в 1977г. – с 350-т конвертерами на металлургическом комбинате «Азовсталь», в 1980 г. – с 350-т конвертерами на Череповецком металлургическом заводе и в 1983 г. – с 250-т конвертерами на металлургическом комбинате им. Ф.Э. Дзержинского.
За время существования кислородно-конвертерного процесса было разработано значительное число его разновидностей. Начиная с 1958г., применяют разработанный металлургами Франции, Бельгии и Люксембурга процесс переработки фосфористых чугунов с вдуванием порошкообразной извести в струю кислорода (процесс ЛДЖ-АЦ или ОЛП). Непродолжительное время существовал разработанный в 1952 г. В ФРГ роторный процесс: плавка во вращающееся цилиндрической печи с вдуванием кислорода через две фурмы, одну из них погружали в металл, через вторую подавали кислород для дожигания оксида СО, выделяющегося из ванны. Опытная роторная печь эксплуатировалась на Нижне-Тагильском металлургическом комбинате. Около двух десятилетий в ряде стран применяли разработанный в 1954г. В Швеции процесс Калдо – плавку в наклоненном под углом 17-20 0 к горизонту вращающемся конвертере с подачей кислорода через фурму, расположенную над ванной под углом 18-26 0 к ее поверхности. Вследствие сложности эксплуатации оборудования и низкой стойкости футеровки конвертера и других показателей плавки процессы Калдо и роторный в настоящее время не используются.
Длительное время в ССР и за рубежом вели разработку метода вдувания чистого кислорода через дно конвертера, что привело к созданию применяемого в настоящее время процесса с донной продувкой кислородом. В промышленном масштабе этот процесс был впервые осуществлен в ФРГ в 1967.
С 1975 – 1978 ГГ. широкое распространение получают процессы комбинированной продувки в кислородных конвертерах, то есть процессы, предусматривающие продувку кислородом через фурму сверху в сочетании с вдуванием через дно различными способами тех или иных газов (нейтральных, кислорода и др.) Многочисленные разновидности этих процессов разработаны во многих странах Западной Европы, США, Японии и в СССР. Технология комбинированной продувки, позволяя сочетать преимущества способов продувки сверху и через дно, обеспечивает повышение многих показателей конвертерной плавки и поэтому получает все более широкое распространение.
В настоящее время в мире эксплуатируется свыше 160 конвертерных цехов, располагающих приблизительно 660 крупными конвертерами (с учетом мелких агрегатов, работающих преимущественно в Китае, их количество достигает 740. (рисунок 1).
Рисунок 1 – Количество кислородных конвертеров в различных странах
В конвертерах выплавляют 65,4% от всего мирового объема стали (примерно 736 миллионов тонн в 2005 году), рисунок 2.
Рисунок 2 – Динамика производства конвертерной стали в мире
В мире 19 цехов имеют в своем составе мощнейшие конвертеры емкостью 290-300 и более тонн. Четыре из них находится в России (Череповецкий, Магнитогорский, Новолипецкий и Западно- Сибирский металлургические комбинаты), четыре — в Японии (“Kawasaki Steel” на заводе “Mizushima Works”; “Nippon Steel Corp” на предприятии “Yawata Works”; “Nippon Steel Corp” на “Kimitsu Works”; “NKK Corp” на “Keihin Works”), два – в Германии (“Thyssen Krupp Stahl” и “Stahlwerke Bremen”), по одному – в Украине (металлургический комбинат “Азовсталь”, в 2007 г. намечен пуск 300-тонного конвертера на Алчевском металлургическом комбинате), Казахстане (“Ispat Karmet”), США (“Weirton Steel Corp”), Южной Корее (“Pohang Iron & Steel Corp”), Польше (“Huta Katowice”), Великобритании (“Scunthorpe Works”), Франции (“Arcelor” на предприятии “Fos-sur-Mer”), Индии (Bokaro, “S.A.I.L.”) и Нидерландах (“Hoogovens Ijmuiden BV”). Как показывает практика, конвертерный цех в составе трех 370-400-тонных конвертеров может обеспечить годовой объем производства на уровне 10 миллионов тонн стали. Основными производителями стали в кислородных конвертерах являются Китай, Япония, США, Россия, Южная Корея, Бразилия, Индия, Украина.
Для конвертерного способа производства характерна его высокая концентрация в небольшом количестве промышленно развитых стран. Пять ведущих производителей конвертерной стали обеспечивают более двух третей, а десять ведущих производителей — свыше четырех пятых ее мирового производства. При этом доля конвертерной стали в общем объеме производства в этих странах колеблется весьма существенно: от 45 % в США и 49,9 % в Украине до 87,1 % в Китае и 70-75 % в Бразилии, Южной Корее, Японии. В Австрии, Австралии, Бельгии, Люксембурге доля конвертерной стали составляет более 90 %.
Конвертерное производство России включает 8 конвертерных цехов с 22 кислородными конвертерами (9 – 300-375 тонн и 13 – 130-160 тонн общей мощности 350 млн. тонн).
На российских предприятиях в настоящее время (по данным за 2005г.) 59,3% всей выплавляемой стали производится конвертерным способом (ОАО “ММК”, ОАО “Северсталь”, ОАО “НЛМК”, ОАО “ЧМК”, ОАО “НТМК”, ОАО “ЗСМК”). Общий объем выплавки конвертерной стали на этих предприятиях в 2005 г. составил 39,3 млн. тонн. При этом за последние 10 лет выплавка кислородно-конвертерной стали увеличилась в 1,7 раза (рисунок 3).
Рисунок 3. – Динамика выплавки кислородно-конвертерной стали в России
Современные российские конвертерные цеха являются крупными сталеплавильными комплексами с конвертерами с комбинированной продувкой, оборудованные газоочистками с системой отвода газов без дожигания. В цехах имеются установки десульфурации чугуна и внепечной обработки стали, высокопроизводительные машины непрерывного литья заготовок, а также автоматические системы управления технологическими процессами.
Наблюдаемый в последнее десятилетие прирост производства конвертерной стали достигнут главным образом за счет Китая. Определенный прирост производства конвертерной стали в России и Украине может наблюдаться в случае реструктуризации цехов с мартеновскими печами (доля мартеновского производства в Украине составляет около 45%, в России – около 25% (рисунок 4).
Рисунок 4 – Изменение доли мартеновского производства стали с 1960 по 2005г
И все же в дальнейшем наиболее вероятен прирост производства конвертерной стали за счет Китая и Индии, где внутреннее потребление металлопродукции постоянно растет (в Китае доля внутреннего потребления стали составляет около 90%, в промышленно развитых странах объем внутреннего рынка потребления металлов достигает 80%, а в Украине не превышает 21%).
При этом следует отметить, что если в странах Евросоюза наблюдается тенденция к повышению эффективности функционирования всей технологической системы производства конвертерной стали в совокупности с расширением мероприятий по защите окружающей среды без существенного наращивания объемов производства, а в КНР в течение нескольких лет происходит скачкообразное наращивание производства конвертерной стали за счет введения в эксплуатацию новых цехов и заводов, базирующихся на последних достижениях европейских и японских технологов и машиностроителей.
В 2005 году в странах ЕС-25 выплавлено 114,2 миллионов тонн конвертерной стали, что составляет 61,0 % от всего сталеплавильного производства. В настоящее время в странах ЕС функционирует 91 конвертер, большинство из которых имеет массу плавки более 100 тонн (таблица 1).
Таблица 1. – Количество конвертеров в странах ЕС-25
При развитии конвертерного производства в ЕС предпочтение отдается технологическим решениям, направленным на уменьшение потерь энергии, железа, огнеупоров и других расходуемых материалов при снижении вредного влияния на окружающую среду. Не обходят вниманием и технологии эффективной переработки металлолома, утилизации технической воды, развитие транспортной системы. Важным направлением инновационного развития в металлургии ЕС является создание новых марок сталей, имеющих максимально высокие технологические и эксплуатационные свойства применительно к конкретным изделиям. Следует ожидать, что в ближайшее время будут интенсивно развиваться направления производства высокопрочных сталей, а также сталей высокой чистоты по вредным примесям.
В 2005 году производство конвертерной стали в Китае превысило 300 миллионов тонн. Сегодня в стране выплавляется более 40 % всего мирового производства конвертерной стали. Характерной особенностью развития конвертерного производства в Китае является быстрое увеличение количества конвертеров при их сравнительно небольшой единичной емкости (таблица 2). Между тем в Китае в последние десятилетия построен ряд конвертерных цехов с агрегатами 200-300 тонн.
Таблица 2. – Количество конвертеров и средняя масса плавки в Китае
Основными тенденциями развития конвертерного производства в Китае являются повышение эффективности работы конвертеров за счет применения комбинированной продувки (реконструкция действующих конвертерных цехов), широкое внедрение автоматических систем контроля производства, снижение удельных расходов энергии, огнеупоров (за счет технологии набрызгивания шлака на стены конвертера), радикальное повышение чистоты стали, расширение объемов природоохранных мероприятий и рециклинга промышленных отходов.
На 01.01.2010г. производственные мощности металлургических предприятий объединения«Металлургпром» по выплавке стали составляют
50 млн. т в год(без учета мощностей сталелитейных цехов предприятий).
В составе сталеплавильного производства имеем на балансе 21 кислородный конвертер с суммарной производственной мощностью 28,4 млн.т в год.
В 2004 г. соотношение между объемами производства конвертерной, мартеновской и электропечной сталью составляло, %: 51,3, 45,3 и3,4, то в 2009г. это соотношение составляет69,2, 26,3 и4,5 соответственно.
Объем стали, разливаемой на МНЛЗ от общего объема производимой стали за эти годы (2004-2009гг.) вырос с 24,2 до 48,4 %. Конечно, в улучшении этих показателей есть и доля влияния кризиса, так как это позитивное перераспределение в пользу уменьшения объёмов мартеновской стали и увеличение объёмов разливки на МНЛЗ зависит от уменьшения общих объемов производства стали. Но перспектива техпереоснащения сталеплавильного производства, которая реально реализуется сегодня на предприятиях, показывает, что начатый процесс улучшения структуры по видам стали и по объемам, разливаемым на МНЛЗ, – необратим.
Рисунок 5. – Производство стали по видам а) – 2009год б) 2008 год
В таблице 3 приведены данные о наличии плавильных агрегатов в сталеплавильном производстве (конвертерном), использовании производственных мощностей, наличии установок МНЛЗ, «печь-ковшей», вакууматоров и перспектив ввода новых агрегатов и т.д. Дальнейшие процессы техпереоснащения и модернизации сталеплавильного производства напрямую связаны с выходом отрасли, из кризиса.
Таблица 3. – Кислородные конвертеры на металлургических предприятиях объединения «Металлургпром» на01.01.2010 г.
Начиная с 2002г., освоение капитальных инвестиций на техпереоснащение на металлургических предприятиях, шло каждый год по нарастающей (рисунок 6).
Рисунок 6. Показатели освоения капитальных инвестиций, в т.ч. на охрану окружающей среды предприятий, входящих в объединение”МЕТАЛЛУРГПРОМ”