Научные исследования и практические разработки в производстве:

доменном
конвертерном
сталеплавильном
прокатном

За годы своей работы компания Гипромез воплотила в реальность массу ноу-хау во многих областях металлургии. Достаточно сказать, что Институтом получены свыше 350 патентов на полезные модели и изобретения в 45 странах, в том числе Австралии, Алжире, Англии, Аргентине, Бразилии, Италии, Индии, Иране, США, Турции, Финляндии, Швеции, Шри-Ланке, Японии и других странах, не говоря уж о России.

Можно со всей ответственностью заявить, что металлургия в том виде, в каком мы ее сегодня знаем, - во многом заслуга инжиниринговой мысли профессионалов из Гипромеза. Институт и сегодня продолжает изыскания в сфере технологического совершенства металлургических переделов. Некоторые из них представлены в этом разделе.

Компания предлагает инжиниринговые разработки по следующим видам оборудования:

Оборудование доменных цехов:

- малогабаритные электромеханические машины вращательного бурения для вскрытия леток доменных печей;
- фурменные приборы для подачи горячего дутья в доменную печь;
- желоба стационарные для транспортировки чугуна и шлака, как в литом так и в сварочном исполнении;
- качающиеся желоба для чугуна и шлака;
- консольно-поворотные краны для обслуживания желобов;
- грейферы одноканатные различного объема;
- гидравлические пушки для забивки летки; - БЗУ лоткового типа;
- Машины для отбора проб газа.
Оборудование конвертерных цехов:

- увеличение производительности,
- повышение технического уровня выплавки,
- внепечная обработка и разливка металла,
- модернизированные системы контроля и управления производством.

Оборудование сталеплавильных цехов:

- установка для наборки и сушки фурм;
- установка для охлаждения сталеразливочного ковша;
- стенд механизированный для сталеразливочного ковша;
- вертикальный стенд для сталь-ковша - « Орбита-1, Орбита-2»;
- установки для сушки и разогрева стале- и промковшей;
- стенд для установки стаканчиков в промковш;
- траверсы для транспортировки сталеразливочных и промежуточных ковшей;
Оборудование прокатного производства:

- захват для транспортировки опорного валка с подушками;
- захват для транспортировки комплекта из двух рабочих валков;
- захват для транспортирования и отгрузки рулонов в вертикальном положении на поддонах;
- захват для транспортирования горячекатанных рулонов в горизонтальном положении; кантователь рулонов;
- захват для транспортирования отгрузки пачек холоднокатаных листов на поддонах;

Оборудование сталеплавильных цехов:

Все вышеперечисленные виды оборудования могут быть откорректированы в привязке к конкретным условиям:

- доменного производства в зависимости от объема доменной печи, количества леток и планировочного решения литейного двора;
- сталеплавильного производства в зависимости от вместимости сталеразливочных и промежуточных ковшей;
- прокатного производства в зависимости от габаритов и массы транспортируемых валков прокатных станов, рулонов и пачек листов, а также другой прокатной продукции.


Строительство и модернизация доменных печей

Наряду со строительством доменных печей (а за последние годы пущены в эксплуатацию две новых печи объемом 3200 м3 в Визакхапатнаме, Индия), Гипромез предлагает инжиниринговые услуги по комплексной реконструкция доменных печей с увеличением объема. Подобного рода работы выполнена на доменных печах:

N 2 Карагандинский МК (Казахстан) - с 1719 до 2035 м3;

N 2 Дунай Вашмю (Венгрия) - с 960 до 1033 м3;

N 6 Бхилаи (Индия) - с 1719 до 1800 м3;

N 2 Дургапур (Индия) - с 1323 до 1400 м3;

N 4 Дургапур (Индия) - с 1750 до 1800 м3;

N 3 Хелуан (Египет) - с 1033 до 1240 м3
Институт выполняет ряд других мероприятий по техническому перевооружению доменных печей:

- реконструкция опорных систем с кольцевой площадки фурменной зоны. (реализация на доменных печах: N 2 Дунай Вашмю (Венгрия); N 2 и N 4 Дургапур (Индия); N 3 Хелуан, Египет);

- установка бесконусных загрузочных устройств - «№3 и №4 Азовсталь». (Реализация на доменных печах: N 6 НЛМК; N 9 Криворожсталь; N 1 и 2 Визакхапатнам; N 6 Бхилаи; N 3 Азовсталь);

- конвейерная подача материалов на колошник. (печи N 6 НЛМК; N 9 Криворожсталь; N 1 и 2 Визакхапатнам);

- установка подвижных плит колошника. (печи: N 2 Дунай Вашмю (Венгрия); N 2 и N 4 Дургапур (Индия); N 3 Хелуан, Египет);

- модернизация конструкции горна (с использованием микропористых углеродистых блоков) с доведением гарантийной стойкости не менее 15 лет. (печи: N 6 НЛМК; N 7 Бхилаи; N 2 Исфахан, Иран).

- применение новой конструкции холодильных плит из высокопрочного чугуна. (печи: N 1 Дунай Вашмю, Венгрия)- «№3 НПО «Тулачермет».

- полная замена воздухонагревателей с установкой керамических горелок и блочной насадки. (реализация на доменной печи N 2 Дургапур, Индия).

- установка компенсаторов на воздухопроводе горячего дутья. (печи: N 6 НЛМК; N 2 и N 4 Дургапур (Индия); N 1 и 2 Визакхапатнам).

- реконструкция литейного двора с устройством второй чугунной летки, установкой качающихся желобов, малогабаритных машин для вскрытия и забивки летки. (печи: N 2 и N 4 Дургапур (Индия); N 3 Хелуан (Египет); N 6 Бхилаи).

Реконструкция литейных дворов доменных печей

Кардинальное улучшение условий труда на литейных дворах можно обеспечить за счет ряда объемно-планировочных решений, конструктивных и технологических мероприятий таких как: установка компактных пушек и бур-машин повышенной мощности для работы с высокопрочными леточными массами; устройство двухуровневой рабочей площадки для уборки продувки плавки и обслуживания фурменной зоны; выравнивание разливочной площадки с установкой желобов, футерованных огнеупорными бетонами, и напольного оборудования для ремонта желобов; установка качающихся желобов ванного типа; строительство установок припечной грануляции шлака с исключением шлаковозов; устройство системы аспирации с укрытиями желобов и отсосами от чугунных леток, скиммера, качающихся желобов.

Референс-лист работ Гипромеза

Завод ДП N Объем, м3 Год задувки после строительства/реконструкции
Новолипецкий (РФ) 3200 1978
Криворожский (Украина) 5000 1975
Исфаханский (Иран) 2000 1995
Дунайский (Венгрия) 1000 1989
Дургапурский (Индия) 2 х 1400 1995
Дургапурский (Индия) 4 х 1800 1996

Система охлаждения доменной печи в зонах максимальных тепловых потоков.

Концепция: защита кожуха доменной печи с помощью вертикальных плитовых холодильников с залитыми змеевиками. Зоны: заплечики, маратор, нижние ряды шахты. Материал плит: высокопрочный чугун со сфероидальным графитом (предел прочности на разрыв - 40 кг/мм*мм, предел текучести - 25 кг/см*см, относительное удлиннение - 15%). Змеевик: стальные трубы с увеличенной толщиной стенки.

С учетом конкретных условий по профилю кладки и кожуха доменной печи могут рассматриваться нижеследующие типы конструкций холодильных плит:

- ребристые и с залитым кирпичом.
- с двухрядным и однорядным расположением змеевиков.
- с горизонтальными выступами с самостоятельным охлаждением и без выступов.
- с индивидуальными выводами змеевиков и с общим центральным выводом (безболтовые).

Наилучшие теплотехнические характеристики имеют плиты с залитым кирпичом и двухрядным расположением змеевиков:

- максимальные тепловые потоки - 60 Вт/м^2;
- кратковременные местные пиковые тепловые потоки - 300 Вт/м^2;
- расчетный срок службы - 10 лет.

По согласованию с заказчиком, компания может осуществить поставку готовых холодильных плит или документации на их изготовление, разработать проекты установки холодильных плит и систем их охлаждения.

Реконструкция воздухонагревателей доменной печи с устройством керамической горелки.

Устройство керамической горелки в боковой камере горения воздухонагревателя устраняет местные перегревы разделительной стенки и пульсации горения. Отопительный газ и воздух горения подводятся раздельными штуцерами. На газовом штуцере устанавливаются клапан комбинированный газовый и клапан дроссельный газовый. В свою очередь клапан комбинированный включает клапан отсечной и клапан безопасности, клапан вентиляционный. На штуцере воздуха горения устанавливаются клапан отсечной и клапан дроссельный воздушный.

Предложенная конструкция обеспечивает продление межремонтных сроков службы воздухонагревателей при высоких температурах нагрева доменного дутья.

Реконструкция и новое строительство конвертерных цехов.

Конвертерные цехи, спроектированные Гипромезом, построены во многих странах всего мира.

Последней разработкой Гипромеза в этой области является проект реконструкция конвертерного цеха Исфаханского завода в Иране и проект сооружения нового конвертерного цеха на металлургическом заводе в Руркеле (Индия). В последнем случае году по совместным разработкам Гипромеза и Азовмаша в составе конвертерного цеха N2 металлургического завода в Руркеле в 1996 году была введена в эксплуатацию установка десульфурации чугуна в заливочных ковшах с применением в качестве десульфурирующего реагента карбида кальция.

В состав установки входят:

- продувочный стенд с фурмой для подачи реагента, устройства для замера уровня чугуна в ковше, взятия пробы и измерения температуры и др.;
- силосный склад для хранения реагента;
- разгрузочная станция для приема бочек с реагентом.

Технологические параметры процесса десульфурации:

- суточная производительность - до 30 ковшей;
- содержание серы в чугуне до десульфурации - от 0,04 до 0,08%;
- содержание серы в чугуне после десульфурации - от 0,008 до 0,0016%;
- длительность продувки чугуна - 8 - 12 мин.;
- расход карбида кальция - 6-8 кг/т чугуна;
- интенсивность продувки - max 120 кг/мин.

Реконструкция конвертерных цехов позволяет увеличить производительность, повысить технический уровень оборудования выплавки, внепечной обработки и разливки металла, модернизировать системы контроля и управления производством.

Оборудование для реконструкции может быть поставлено как из России и стран СНГ, так и приобретено у таких всемирно известных компаний, как Nippon Steel, Daniel, и других.

Представляем референс-лист основных конвертерных цехов, проекты реконструкция которых выполнены Гипромезом.

NN пп Завод Страна Количество и
емкость
конверторов
Производительность,
млн. т в год
Дата пуска в
эксплуатацию
1 Нижнетагильский меткомбинат Россия 4х160 3.5 1963
2 Западно-Сибирский меткомбинат Россия 3х160 3.0 1969
3 Карагандинский меткомбинат Россия 3х250 4.6 1972
4 Новолипецкий меткомбинат Россия 2х300 5.0 1974
5 Кремиковский меткомбинат Болгария 3х100 2.5 1966
6 Завод Нова Гута Польша 3х130 3.0 1966
7 Завод в Бокаро Индия 5х100 2.5 1973
8 Завод в Раахе Финляндия 3х60 1.7 1967
9 Исфаханский метзавод Иран 3х100 1.9 1983
10 Завод Дунай Варош Венгрия 2х130 1.2 1981
11 Завод в Руркеле Индия 2х150 1.5 199

Реконструкция и строительство новых электросталеплавильных цехов.

Гипромез имеет огромный опыт в проектировании нового строительства и реконструкции действующих электросталеплавильных цехов (ЭСПЦ).

Одной из последних работ в этой области является проект реконструкции ЭСПЦ Оскольского электрометаллургического комбината, который был введен в эксплуатацию в 1986 году по проекту Гипромеза в сотрудничестве с компанией ThyssenKrupp.

Печи ЭСПЦ ОЭМК оборудованы эксцентриковым донным выпуском, манипулятором для вдувания карбюризатора и газокислородными горелками. Сталь рафинируется и раскисляется в ковше на агрегатах внепечной обработки.

Проект предусматривает независимую работу каждой печи со своим агрегатом печь-ковш. В цехе также установлены две установки вакуумирования стали.

При разработке проектной документации Гипромез использует самые передовые достижения в технологии выплавки металла: длинные дуги; пенестый шлак; жидкий старт; передача металла на обработку в агрегат «печь-ковш»; использование в шихте жидкого чугуна.

Проектами предусматривается оснащение цехов самым современным оборудованием, изготавливаемым как в России, так и за рубежом: печами постоянного и переменного тока различной емкости; манипуляторами для вдувания кислорода и карбюризатора; газокислородными горелками; установками внепечной обработки стали.

Референс-лист основных ЭСПЦ, построенных по проектам Гипромеза.

Завод Страна Количество и емкость электропечей
Новолипецкий мекомбинат Россия 2х100
Челябинский метзавод Россия 6х100
Сулинский метзавод Россия 2х25
Оскольский меткомбинат Россия 4х150
Афипский электросталеплавильный завод Россия 1х50
Прокатное производство

Гипромез разработал ноу-хау – сталеплавильно-прокатный мини-комплекс для производства 100 тыс. т в год сортового проката. В состав комплекса входят электросталеплавильное отделение, отделение непрерывной разливки, мелкосортно-проволочный стан 300/150.

Готовая продукция производится из углеродистых и низколегированных марок стали следующего сортамента: арматурная сталь в прутках и бунтах для армирования железобетонных конструкций, уголки, швелеры, узкая полоса, круглая, квадратная и шестигранная сталь в прутках, а также круглая сталь и катанка в бунтах.

Технико-экономические показатели работы отделений приведены в нижеследующих таблицах.

Плавильное отделение

NN пп Наименование показателей Единица
измерения
Количество
1 Количество и емкость электропечей шт.х т 1х25
2 Мощность печного трансформатора МВА 20-25
3 Время плавки мин. 90
4 Количество и емкость агрегатов внепечной обработки шт.х т 1х25
5 Масса плавки по жидкой стали т 25
6 Готовая производительность печи по жидкой стали т/год 130000
7 Удельный расход материалов:

скрап т/т 1,07
8 Удельный расход энергоресурсов кВтч/т 630
электроэнергия м3/т 25
кислород м3/т 0,4
аргон

9 Численность трудящихся чел. 182
10 Масса оборудования т 2500


Отделение непрерывной разливки


NN пп Наименование показателей Значение
1 Тип УНРС радиальная
2 Количество ручьев 2
3 Размеры отливаемой заготовки 100х100
сечение, мм 6
длина, м
4 Время разливки плавки, мин. 60
5 Скорость разливки, м в мин. 2,8-3,2
6 Удельный расход материалов 0,5
ролики УНРС, кг/т годных заготовок 0,1
медь кристаллизаторов, кг/т годных заготовок
7 Удельный расход энергоносителей кислород, нм3/ т годных заготовок 0,4
аргон, нм3/ т годных заготовок 0,2
азот, нм3/ т годных заготовок 0,08
8 Удельный расход электроэнергии , кВтч/ т годных заготовок 25
9 Численность трудящихся 135


Прокатное отделение


NN пп Наименование показателей Единица измерения Количество или характеристика
1 Годовой объем производства тыс. т 100
в том числе

мелкий сорт (пруток) тыс. т 70
катанка (бунты) тыс. т 30
2 Потребность в заготовке тыс. т 103
3 Выход годного % 97
4 Загрузка стана % 100
5 Численность трудящихся чел. 80
6 Масса оборудования т 2600
7 Установленная мощность оборудования кВт 11000
8 Удельный расход ресурсов

топливо Мдж 1250
электроэнергия кВтч 110
валки кг 0,3

Плиты холодильные доменных печей из высокопрочного чугуна

В настоящее время в России накоплен опыт проектирования и производства холодильных плит доменных печей из высокопрочного чугуна по техническим условиям, разработанным ОАО "ГИПРОМЕЗ" совместно с ФГУП "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-производственное объединение по технологии машиностроения" (ЦНИИТМАШ)

Механические свойства высокопрочного чугуна для холодильных плит характеризуются следующими показателями:

Временное сопротивление при растяжении МПа - 450-50
Условный предел текучести МПа - 310-320
Твёрдость по Бринеллю НВ до 245
Относительное удельное % - 7-12

Плиты, изготовленные по данным техническим условиям, могут работать на водяном и испарительном охлаждении.

Комплект плит из высокопрочного чугуна на технической воде, изготовленной в России для доменной печи метзавода Венгрии, был установлен в 1997 г. и до настоящего времени не заменялся.

Комплект плит на хим. очищенной воде был изготовлен и установлен на д.п. №3 НПО "Тулачермет" в 2003 г.

Долговечность эксплуатации плит обусловлена повышенными механическими свойствами высокопрочного чугуна по сравнению с серым чугуном и повышенной стойкостью к испарению. Немаловажным фактором так же является улучшенная конструкция охлаждающих змеевиков холодных плит.

ОАО "ГИПРОМЕЗ" совместно с ФГУП "ЦНИИТМАШ" предлагает ряд услуг по изготовлению данных холодильных плит, начиная от размещения заказа на российских заводах по чертежам ОАО "ГИПРОМЕЗ" и кончая проведением консультаций по освоению производства плит по технологии в соответствии с техническими условиями.