Text
                    РЕЗЕРВЫ

МАРТЕНОВСКОГО

ЦЕХА

МЕТАЛЛУРГИЗДАТ

1958


Канд. техн, наук О. И. ЯЦУНСКАЯ 6 69 РЕЗЕРВЫ МАРТЕНОВСКОГО ЦЕХА | л внушена I 1 :Аг-.и Панип» I ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ’ Москва 1958
АННОТАЦИЯ Брошюра знакомит читателя с высокопроиз- водительными приемами работы передовых ста- леваров мартеновского цеха завода «Серп и мо- лот». В ней изложен опыт массового внедрения ско- ростных приемов работы сталеваров за годы пятой пятилетки и на примере новых достиже- ний показаны пути использования внутренних резервов цеха по дальнейшему подъему произ- водительности труда и увеличению выплавки стали в шестой пятилетке. Брошюра рассчитана на сталеваров и масте- ров мартеновских цехов металлургических и ма- шиностроительных заводов. Редактор А. И. Лебедев Технический редактор В. В. Михайлова * * * Сдано в производство 29/Х 1957 г. Подписано к печати 13/1 1958 г. Бумага 84 X 1О8’/зг — 0,5 б. л. = 1,64 п. л. (усл.) Уч.-изд. л. 1,54 Заказ 1849 Цена 75 коп. Т-01032 Тираж 2000 • * * Типография Металлургиздата, Москва, Цветной бульвар, 30
ПРЕДИСЛОВИЕ В шестом пятилетием плане развития народного хозяй- ства СССР росту производительности труда придается осо- бое значение. К концу пятилетки увеличение производи- тельности труда в промышленности должно составить по сравнению с 1955 г. не менее 50%. Коллективу работников завода «Серп и молот» пред- стоит мобилизовать скрытые резервы производства, соз- дать все необходимые условия для мощного подъема про- изводительности труда и обеспечить выполнение и пере- выполнение заданий шестого пятилетнего плана по всем показателям. Техническая база мартеновского производства стали на заводе за пятую пятилетку значительно улучшилась. Мартеновские печи переведены на термостойкую кладку в верхнем строении — сводов, головок, вертикальных ка- налов — из хромомагнезитового кирпича, верха насадок — из форстеритового. Освоена выплавка стали с применением кислорода для интенсификации тепловой работы печей. Существующая автоматизация тепловой работы печей по от- дельным узлам переводится на комплексную. Эти мероприятия и ряд других усовершенствований значительно повысили техническую вооруженность наших сталеплавильных цехов. Умело используя высокотемпера- турные условия теплового режима печей с основными сво- дами, сталевары завода «Серп и молот» в последние годы пятой пятилетки давали примеры высокой производитель- ности труда, вскрывали еще не использованные резервы производства. Ими была доказана возможность выплав- ки металла на 70-т печах с продолжительностью плавки менее 5 час. В настоящей брошюре описываются лучшие плавки передовых сталеваров мартеновского цеха № 1 продол- жительностью менее 5 час., а также приемы работы, обес-
Нечивающие сокращение плановых графиков более чем на один час. На основании лучших плавок, проведенных в 1955—1956 гг., разработан режим типовой плавки углеро- дистой стали продолжительностью 4 ч. 40 м. В начале пятой пятилетки при фактической средне- годовой продолжительности плавки в 1950 г. по цеху 7 ч. 1 м., на основании обобщения опыта трех лучших ста- леваров цеха, был разработан режим выплавки углероди- стой стали общей продолжительностью плавки 5 ч. 40 м В течение 1951—1955 гг. этот режим был успешно освоен всем коллективом работников мартеновского цеха, в ре- зультате чего среднегодовая продолжительность плавки по цеху в 1955 г. была снижена до 6 ч. 9 м. Имея накопленный опыт в 1954—1956 гг. по выпуску плавок углеродистой стали продолжительностью менее 5 час., представляется реальным в течение шестой пяти- летки, при создании в цехе необходимых условий для вы- сокопроизводительной работы, освоить режим плавки про- должительностью 4 ч. 40 м. Перед руководством завода стоит ответственная задача— обеспечить необходимые условия для широкого внедрения передового опыта лучших сталеваров в массовую практику. Для этого необходимо, в первую очередь, обеспечить цех стандартной шихтой, построить собственную кислородную станцию и привести в соответствие производственные мощ- ности на отдельных участках технологического цикла. Предстоит также большая работа по дальнейшему улуч- шению организации производства на заводе. Опыт сталеваров — передовиков завода «Серп и молот», несомненно, может быть полезным сталеварам других заводов, работающим в близких условиях производства. Директор завода «Серп и молот* Г. ИЛЬИН
НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ СКОРОСТНОГО СТАЛЕВАРЕНИЯ ЗА 1951—1955 гг. Возникшее впервые среди машиностроителей движение скоростников нашло широкую поддержку среди металлур- гов. Уже в 1951—1952 гг. в стране стали известны многие имена сталеваров-скоростников. Это передовики заводов: Ново-Тагильского—тов. Болотов, «Запорожстали» — тов. Якименко, Магнитогорского металлургического комби- ната— тов. Зинуров, «Серп и молот»—тт. Гребешков, и Овчинников и многие другие. Сталевары-скоростники, сокращая продолжительность плавки, показывали примеры значительного роста произ- водительности труда. Их опыт требовал широкого распро- странения. Методы изучения индивидуальных приемов работы пере- довиков производства, предложенные инж. Ковалевым, после некоторой переработки нашли применение на заводе «Серп и молот» для изучения приемов работы ведущих профессий сталеплавильных цехов — сталеваров, канав- щиков, машинистов завалочных машин. В период 1951—1952 гг. коллектив мартеновского цеха прошел обучение в школах передового опыта, в которых изучался комплекс приемов работы лучших сталеваров цеха тт. Гребешкова, Овчинникова и Чеснокова, машиниста завалочной машины т. Серегина, канавщиков тт. Вайце- щука, Юни'на и других. Опыт передовиков цеха был широко распространен и дал положительные результаты: за 1951—1955 гг. рост производительности одной печи в номинальное время соста- вил 15,6%, а продолжительность плавки в среднем по цеху сокращена на 12,8% по отношению к 1950 г. и соответствен- но 22,85 и 25,30% по отношению к 1940 г. Среднегодовая продолжительность плавки и средне-
суточная производительность печей в номинальные сутки за 1950—1955 гг. приведены в табл. 1. Таблица 1 Годы Среднегодовая продолжительность плавки час. — мин. Среднесуточная производительность печн в номинальные сутки гл 1950 7 — 01 211,0 1951 6 — 50 215,8 1952 6 — 44 215,3 1953 6 — 29 230,7 1954 6 — 23 236,9 1955 6 — 09 250,0 При массовом развитии скоростного сталеварения воз- ник серьезный вопрос о влиянии скоростных методов вы- плавки на стойкость мартеновских печей и качество вы- плавляемой стали. В табл. 2 приведены сравнительные данные роста числа скоростных плавок, продолжительности кампании печи и качества выплавляемого металла за 1950—1955 гг. Таблица 2 Годы Количество скоростных плавок, /„ Продолжительность кампании печи в среднем по цеху в плавках Брак, °/0 1950 25,0 211 1,50 1951 34,9 234 1,00 1952 38,6 268 1,23 1953 41,3 237 1,40 1954 53,0 307 1,21 1955 61,9 275 0,70 Из данных табл. 2 следует, что при росте числа скорост- ных плавок стойкость печей не снижается и качество ме- талла не становится хуже. Наоборот, с ростом числа ско- ростных плавок средняя продолжительность кампании увеличивается, а процент брака снижается, в том числе и по макроструктуре,
Установленная в 1951 г. продолжительность скоростной плавки углеродистой спокойной стали (ГОСТ 1050—52) 5 ч. 40 м., основанная на внедрении комплекса скоростных приемов передовых сталеваров цеха тт. Гребешкова, Овчин- никова и Чеснокова, освоена и перекрыта всеми сталева- рами цеха. Уже в 1954 г. примерно 12—13% плавок вы- плавлено продолжительностью 5 ч. 30 м. и менее. В 1955 г. число таких плавок составляло более 25%. Отставание производительности литейного отделения от непрерывно увеличивающейся производительности мартеновских печей стало тормозом дальнейшего разви- тия массового скоростного сталеварения на заводе «Серп и молот». Площади литейного отделения не могли обеспечить своевременную разливку металла скоростных плавок. Учи- тывая это, с 1953 г. цех был вынужден работать не на всех печах. При снижении общего плана по цеху на 10% производительность отдельных агрегатов в 1955 г., по срав- нению с 1952 г., поднялась на 17%. Перевод печей на термостойкие своды позволил стале- варам перейти на новый, более высокий тепловой режим работы на этих печах. Стало возможным держать более вы- сокую температуру свода. Так, если динасовый свод допу- скал максимальную температуру до 1680°, то термостой- кие своды могут работать при 1780°. Практически рабочая температура термостойкого свода в течение плавки состав- ляет 1730—1750°. Высокотемпературный уровень печей с термостойкими сводами обеспечил условия для дальнейшего ускорения операции плавления и интенсификации техно- логического периода плавки— периода кипения. Среднеме- сячная продолжительность плавок на печь с термостойкими сводами стала короче, чем на печах с динасовыми сво- дами, на 20—30 мин. Сопоставление среднемесячной продолжительности плав- ки на печах с термостойкими и динасовыми сводами в 1955 г. дано в табл. 3. Производительность печей в номинальное время при одном весе завалки на обеих печах соответственно в те же месяцы работы представлена в табл. 4. В среднем за 6 месяцев среднесуточная производитель- ность печи № 3 была выше на 10,44% производительности печи № 2.
Месяц Среднемесячная процолэкительность плавок, час.—мин. динасовый свод термостойкий свод Февраль 6-27 5-58 Март 6-30 5-56 Апрель 6-33 5-56 Май 6-41 5-56 Июнь 6-21 5 -56 Июль 6-18 5-48 Таблица 4 Месяц Среднесуточная производительность, т динасовый свод термостойкий свод Февраль 243,3 262,2 Март 225.7 262,2 Апрель 234,0 258,7 Май 231,2 251,1 Июнь 238,0 257,7 Июль 245,0 271,9 В период 1951—1954 гг. была осуществлена автомати- зация тепловой работы на всех мартеновских печах по узлам: а) пропорционирование расхода топливо — воздух; б) перекидка клапанов по двухимпульсной системе (по температуре свода и насадок); в) регулирование давления. С 1955' г. произведена комплексная автоматизация теп- лового режима на печи № 4 цеха № 1 с подчинением теп- лового режима требованиям технологического процесса. Автоматизация в значительной степени освободила ста- леваров мартеновских печей от физической работы и дала возможность больше времени уделять управлению тепло- вой работой печи и технологией плавки.
Улучшились показатели тепловой работы печи. Организационно-технические мероприятия, осущест- вленные в пятой пятилетке, определили успехи сталеваров и других рабочих мартеновского цеха, достигнутые ими в 1954—1955 гг. Коллектив печных бригад — сталеваров и подручных, работающих в цехе № 1, в течение пятилетки оставался почти без изменения. Весь состав печных бригад за эти годы прошел обучение в школах передового опыта и прак- тически освоил в течение 1951 —1953 гг. установленную продолжительность скоростной плавки углеродистой ста- ли 5 ч. 40 м. [1]. Кроме того, по инициативе сталеваров были органи- зованы производственно-технические курсы по технологии плавки. Программа курсов была рассчитана на сталеваров, хорошо использующих технику и правильно организую- щих производственный процесс в целом. Преподаватели курсов уделяли большое внимание фи- зико-химическим основам сталеварения, подкрепляющим практику сталеваров-скоростников теорией. Так, например, давалось теоретическое обоснование приемов по управле- нию реакциями мартеновского процесса, рассматривалось с теоретических позиций влияние различных условий выплавки на качество стали — скоростей выгорания угле- рода, режима марганца, шлакового режима и т. д. В 1955 г. были проведены занятия по изучению опти- мального теплового режима скоростных плавок, вырабо- танного на основании обобщения передового опыта. Практиковался обмен опытом с передовыми сталева- рами других заводов, например, с тов. Якименко (завод «Запорожсталь»), тов. Зерщиковым (завод «Красный Октябрь») и другими. Успешно прошли читательские конференции мартенов- цев обоих цехов завода по обсуждению брошюр и книг, знакомящих с передовым опытом сталеваров других заво- дов Советского Союза. Передовые сталевары мартеновских цехов неоднократно выступали с докладами вне завода, например, тов. Гребешков делал сообщения в Московском институте стали, в Гипромезе, тов. Рябов — на летнем слете металлургов Московской области, тов. Субботин — в Высшей школе профдвиже- ния, в Московском государственном университете и т. д. 2 Зак. 1849
Школы по изучению и передаче передового опыта ра- боты были организованы также для машинистов завалоч- ных машин, рабочих литейного отделения, канавщиков и сифонщиков. На основе скоростных приемов работы канавщиков был разработан комплексный график работы по сборке и разборке литейной канавы под плавку продолжительно- стью 4 ч. 50 м. при существующем графике для скоростных плавок 5 ч. 40 м. Работники литейного отделения обуча- лись в школах передового опыта по освоению на практике комплексного графика. Освоение комплекса скоростных приемов работы на литейной канаве имело исключительное значение, так как в мартеновском цехе № 1 основные за- держки плавок происходили из-за неподготовленности канавы к приему металла. При работе цеха не на всех печах появилась одна запасная канава, и задержки по вине литейного отделения резко сократились. Занятия в школах передового опыта для машинистов завалочных машин по изучению приемов работы тов. Се- регина дали возможность сократить продолжительность операции завалки 75 т твердой шихты до 1 ч. 40 м. Результат длительной и систематической работы по внедрению скоростных приемов работы на основных уча- стках мартеновского производства можно иллюстрировать показателями работы ведущих сталеваров за 1954 и 1955 гг. (табл. 5). Данные табл. 5, основой которых является внедрение скоростного сталеварения в массовую практику, подтверж- дают значительные достижения мартеновского цеха № 1 Показатели работы других сталеваров цеха (тт. Гуса- рова, Овчинникова, Орнста, Голополосова) лишь немного ниже показателей, приведенных в табл. 5, что доказывает массовый характер скоростного сталеварения на заводе. В 1954—1955 гг. наметилось также и дальнейшее сокра- щение плавок против установленной продолжительности плавки углеродистой стали (5 ч. 40 м.). Примерно 12% плавок в 1954 г. и 25% плавок за 1955 г. имеют продолжи- тельность 5 ч. 30 м. и меньше, в том числе плавки про- должительностью менее 5 час. В табл. 6 даны примеры таких плавок с разбивкой по степени трудоемкости по трем группам марок сталей. По всем группам достигнуто сокращение заданных графиков не менее чем на один час.
Таблица * Работает подменным сталеваром на всех печах.
Второй подручный сталевара тов. Кульков, сталевар тов. Моторов, первый подруч- ный сталевара тов. Солдатов
Фамилия сталевара Номер плавки Марка стали П родолж ителиость час.—мин. Плановый график, час.—мин. завал- ка плав- ление кипе- ние всего Первая Группа Искаков . . . 10447 АВ12 2-00 1 — 15 1 — 10 4—35) г39375 35 1—45 1—4( 1—0( 4—35 Гребешков . . 39392 139396 45 35 2—00 2-00 1—20 1-25 1-15 1—05 4-45 4—40 139412 35 1—45 1—2С 1—05 4—20 ГолополОСОБ . . 39611 35 2—05 1—05 1-10 4—40 Чесноков . . . 49681 35 1—52 2—ОС 0-52 4-59 Забегаев . . . 49724 45 1—45 1—4С 1—ос 4—35 Рябов .... 49952 АВ12 1—5С 1—35 1—2С 4—55 Гребешков . . Моторов . . . 39769 45 1—5С 1-4С 1—05 4—45 (39892 45 1—5С 1-45 1—05 4—501 {40361 АВ12 1-5С 1—45 1—05 4—50 6-00 Чесноков . . . 40614 АВ12 2—00 1-25 1—10 4—451 В торая группа (39176 У9 1-50 1—15 2—05 5-20) Гребешков . . 139213 4СХ 1-50 1—30 1—50 5—20 |39306 40Х 2—05 1—30 1-30 5—15 139382 У9 2-00 1-30 1—45 5—25 Орнст .... 39415 У9 1-50 1—45 1—20 5—05! ГолополОСОБ 39422 55С2 1-50 2—00 1—25 5-25 Забегаев . . . ЗС570 40Х 1—50 1—40 1-35 5-15 Овчинников . . 10603 У9 2—10 1—35 1—15 5—10 Гребешков . . 39871 40Х 2-00 1—20 1-40 45—10 Голополосов 39872 15Х 2—10 1—10 1—40 5—10 Моторов . . . 40386 У8 1—50 1—25 1-50 5-20] Ерошкин . . . 10559 40Х 2—00 1-35 1-30 5—15; 6-35 Рябов .... 40606 40Х 2—00 1-25 1-30 5—05 Третья группа Гребешков . . 39361 У8А 1-55 1-35 2-05 5—45 Орнст .... 39368 У8А 1-45 1-55 2—00 5-50 Забегаев . . . (39529 У8А 1—45 1-35 2—00 5—30 139555 У9А 1—50 1-45 2—00 2—45} 7—00 Рябов .... 40020 У12А 1-45 1—35 2—10 5—40 Ерошкин . . . 10623 ЗОХГСА 1—45 1—20 2-30 5-45 Орнст .... 39718 У8А 1—50 1—35 2-05 5-40 139723 У1СА 2-05 1-35 1—40 5—30 Гребешков . . '39795 ЗОХГСА 2—00 1—20 1—55 5—25 7—00 Рябов .... 40179 У8А 1-45 2—10 1-45 5—50' Орнст .... 39862 У8А 1—50 1—45 1-30 5-151 Моторов . . . 10663 У8А 1-50 1-25 2—10 5-35 6-55 Голополосов 39973 У8А 1-50 1-50 1—50 5-40) 1<
ни -пЛдл #ояс1эи моявен О1гэиь 'ЛХЯВЬ'П вн вНодоггзия ОЯ1ЭЭЬИ1ГО>1 ш[ги •ван1гиох огон -яов'эЛ Уохэвд Нпнчиэед — ео тг иьэп дамоц Кроме показателей лучших плавок 1954—1955 гг., на боль- шие достижения сталеваров за- вода «Серп и молот» в течение пятой пятилетки указывают сле- дующие факты. Для определения показателей работы 70-/п печей с термостой- кими сводами методами мате- матической статистики были обработаны данные по трем кам- паниям разных печей, Средние значения продолжительностей плавок по операциям и часо- вых расходов топлива (также по операциям) по 872 плавкам марок стали первой группы при- ведены в табл. 7. В 1954—1955 гг., с пере- водом печей на термостойкие своды, средняя продолжитель- ность плавок первой группы за целые кампании по всем печам практически достигла установ- ленной в 1951 г. для типовой скоростной плавки. Для средних значений дли- тельности отдельных операций наиболее характерным, как и в установленном режиме для ско- ростной плавки, является со- кращение периода плавления, преимущественно за счет форси- ровки теплового режима в этот период. На форсировку теплового режима указывает высокий ча- совой расход топлива в период плавления, очевидно, в первую половину этого периода превы- шающий средний часовой расход топлива в период завалки. И
Отсюда можно судить, насколько глубоко был освоен всем коллективом сталеваров мартеновского цеха основной прием ускорения плавок, инициатором которого был один из первых передовиков цеха — сталевар Т. Г. Гребешков. ПРИЕМЫ СТАЛЕВАРОВ ПО СОКРАЩЕНИЮ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЛАВОК Анализ продолжительности отдельных периодов пла- вок позволяет устанавливать следующие моменты, харак- терные для скоростных приемов сталеварения на 70-иг печах завода «Серп и молот»: а) стабилизация продолжительности завалки в пре- делах 1 ч. 45 м. —2 ч. 00 м.; б) резкое сокращение продолжительности плавления (до 50%) против графика; в) стабилизация продолжительности теплотехнического периода, в том числе и при затянувшихся завалках, в пре- делах 3 ч. 20 м.—3 ч. 40 м.; г) интенсификация технологического периода — периода кипения. Здесь важно отметить, что в результате внедрения в мас- совую практику комплекса скоростных приемов, положен- ных в основу режима типовой скоростной плавки продол- жительностью 5 ч. 40 м., все плавки имеют сходство об- щих характеристик. Однако на лучших плавках, прове- денных в 1955 г., было установлено наличие уже новых индивидуальных приемов скоростной работы. Переход на более высокий температурный режим пла- вок, улучшение технологических параметров, более четкая организация трудовых процессов и т. п. обеспечили стале- варам возможность на лучших плавках добиться дальней- шего сокращения их продолжительности до 5 час. и ниже. В настоящее время перед мартеновцами завода «Серп и молот» поставлена задача — обобщить новое в достиже- ниях передовиков и обеспечить массовое внедрение режима плавки продолжительностью менее 5 час. Путем наблюдений за работой сталеваров у печей и ста- тистической обработки фактических данных за два года были изучены приемы работы передовиков по каждой операции плавки. Это позволило вскрыть имеющиеся резервы и обобщить наиболее высокопроизводительные приемы работы.
Сталевар Т. Г. Гребешков
На основании результатов изучения лучших приемов работы был разработан режим скоростной плавки для угле- родистых конструкционных марок стали (ГОСТ 1050—52) общей продолжительностью 4 ч. 40 м. В основу разработки взяты наиболее производительные приемы работы и параметры лучших плавок передовых сталеваров цеха за 1955 г. Наиболее эффективный фактор скоростного сталева- рения — высокий температурный режим процесса выплавки стали, который явился результатом умелого использования сталеварами технических усовершенствований, проведенных в мартеновском цехе за годы пятой пятилетки. Мартеновские печи завода «Серп и молот», и ранее ра- ботавшие горячо, с переводом на термостойкую кладку верхнего строения обеспечивают возможность организа- ции такого температурного режима плавки, который по- зволяет сталеплавильщикам поднять значение физического фактора — температуры, в управлении процессом выплавки стал и. При достаточном снабже ни мартеновского цеха кисло- родом тепловые воз ч,жнос!И мартеновских 70-/п печей будут использованы еще более эффективно, что обеспечит дальнейший рост производительности печей. Ввиду сложности сортамента выплавляемых цехом сталей график скоростных плавок для 70-/п мартеновских печей устанавливался различным для каждой из трех групп марок сталей, в зависимости от степени их трудоем- кости . Группа марок Объем сталей по Марк:* стали производства сложности на 1956 г., % I Углеродистая конструкционная сталь ... 75 II Легированная конструкционнам. углероди- стая инструментальная качес г генная сталь 20 111 Сложнолегированная конструкционная, угле- родистая инструментальная высококачест- венная сталь...................... 5 В табл. 8 приведен график скоростных плавок по груп- пам марок сталей, а также дан средний график плавки по цеху.. Показатели скоростной плавки углеродистой конструк- ционной стали марки 45трафически изображены на синх- ронной карте плавки с П0М01ЦЬЮ К0Т0Р0Й значи-
общая Продолжительность, час: пин. : 4-40 в том числе-, заправка 0-10 завалка. 1-45 плавление 1-35 кипение 1-10 Расход топлива общий 9000кг По операциям. кг/час: ^28000 ^23000 24000 % 22000 ^20 000 § 2100 Заправка Юмин 2000м Завалка: за первые 20 пин 2000кг до конца завалки 2100м Плавление : до выравнивания ванны 2100кг после образования шлакового покрова 1800кг е Кипение 1500кг ; Удельный расход 18/6м/т \ Средний бес плавки 70,4т Выход годного 88,17. Часовая производитепьн 15,1т/ч Расход кислорода,м3; на плавку 1750 на тонну 25 1700 продолжительность подали 3,0 часе 1§« |« 200 ^2000 8 1900 1800 р 1700 1600 й '8*/Я» ея 11 « “ 1300 28000 500 И'! '///. '/// '///. '///. У/// '///у _-1 ои б 20С 00 2Ю0 7000 1800 00 а / 72<? /б 40 7550 400 1400 М ГУ Т ГГ УН 1/ VI И V ТУ ТУ 1.1 / 300 V гц 1,0 18Р 5001 I 1-00 2-00 300 4-00 Рис. 1. Синхронная карта скоростной плавки углеродистой конструкционной стали марки 45 (ГОСТ 1050—52)
Периоды Продолжительность плавок, час.—мин. группа марок сталей по сложности в среднем по цеху 1 I и III Общая продолжитель- ность 4-40 5-10 5—40 4-50 В том числе: завалка 1-45 1—45 1-45 1-45 плавление .... 1—35 1—45 1—45 1—40 теплотехнический период .... 3—20 3-30 3—30 3-25 кипение 1—10 1—30 2—00 1-15 заправка .... 0—10 0—10 0—10 0-10 тельно упрощается описание режима плавки в целом и особенно увязка во времени отдельных параметров плавки. В синхронную карту скоростной плавки внесены глав- нейшие показатели процесса выплавки. По тепловому режиму плавки Часовой расход топлива по операциям Часовой расход вентиляторного воздуха Часовой расход кислорода Температура свода и насадок Разрежение перед шибером Основные данные по расходу топлива По технологическому процессу плавки Количество и состав шихты Порядок завалки шихты в печь Количество добавочных материалов Графики изменения состава металла и шлака по ходу плавки Графики трудовых процессов РЕЖИМ СКОРОСТНОЙ ПЛАВКИ В 70-т ПЕЧАХ При разработке скоростной плавки за исходные при- няты следующие условия, соответствующие фактическому положению: плавка ведется на 70-/п мартеновской печи с термостой- ким сводом, с комплексной автоматизацией тепловой ’ра-
боты и применением кислорода в количестве 25 нма на 1 т годного металла; разливка в 800-кг слитки сифоном на 12 местных поддонах (при внедрении разливки на тележках после освоения нового двора изложниц); шихта обыкновенного качества, в том числе 65% при- возного железного лома; необходимым условием ставится стандартизация шихты по группам марок стали; к топливо — мазут марки 60 с содержанием влаги до 2%, серы до 0,5%. В настоящее время цех № 1 работает на привозном жид- ком кислороде с газификацией на заводе. Такой способ снабжения не экономичен, так как связан с большими по- терями кислорода при транспортировке. Кроме того, имеют место перебои в доставке кислорода па завод. Для интенсификации. горения кислород применяется на всех плавках, а для продувки ванны — только для низкоуглеродистых марок стали. При содержании угле- рода от 0,08% и ниже кислород, вводимый непосредственно в ванну, ускоряет процесс удаления углерода и поддер- живает необходимую температуру металла. Так, при вы- плавке технически чистого железа на 40-тн мартеновских печах с дачей руды продолжительность кипения 2,5—3,0 часа, а при продувке ванны кислородом — не более одного часа. Применение кислорода для продувки ванны при выплав- ке конструкционных, т. е. среднеуглеродистых марок стали на горячо работающих печах нецелесообразно, так как реакция окисления в интервале от 1,0 до 0,20% углерода происходит с достаточно высокими скоростями и без вве- дения кислорода в ванну. Кроме того, наблюдается повы- шение угара железа и, как следствие, снижение выхода годного. По данным исследований, проведенных на заводе «Запорожсталь», потери металла при продувке не окупают- ся сокращением^ времени плавки [21. Тепловой режим плавки Основным условием скоростного сталеварения является высокотемпературный режим цельноосновной печи, отап- ливаемой мазутом. Температура свода в рабочем состоянии регламенти- руется в пределах 1750—1760°, т. е. значительно выше тем- пературы динасового свода.
Часовой расход топлива в отдельных случаях дости- гает 2200 — 2300 кг/час, мгновенный (по показанию при- бора)— до 2500 кг/час. Температура факела при использовании кислорода для интенсификации горения с учетом потерь на диссоциацию образующихся угольной кислоты (СО2) и пара (Н2О) составляет 2000—2200°. Тепловой поток, используемый ванной, на 20—22% выше, чем на печи с динасовым сводом. Температура отходящих газов 1850—1750°, при макси- мальном нагреве форстеритовых насадок *— до 1400°, при- чем-температура подогрева воздуха достигает 1150—1250°. Для достижения высокоэкономических показателей ра- боты и высокой производительности цельноосновной печи необходимым является установление оптимального тепло- вого режима скоростных плавок. Оптимальным тепловым режимом следует признать та- кой режим, когда достигается максимальная теплоотдача от факела к шихте при заданной температуре отходящих газов. В результате энергичного теплообмена в рабочем про- странстве печи ускоряются тепловые и металлургические процессы и продолжительность отдельных периодов плавки сокращается. Тепловая работа 70-т мартеновских печей тщательно изучалась [3], и в результате исследований были установ- лены оптимальные параметры основных показателей тепло- вого режима по периодам плавки: а) максимальный часовой расход топлива 2000— 2200 л/час\ б) избыток воздуха 1,15—1,30 при изменяющемся ча- совом расходе вентиляторного воздуха в зависимости от расхода топлива; в) при применении кислорода для интенсификации горения сокращение часового расхода воздуха на каждые 100 мЧчас кислорода 500 нмг/час воздуха; г) максимальный нагрев насадки с форстеритовой или хромомагпезитовой кладкой в верхней части 1400°; д) давление в рабочем пространстве , от 2,0 до 1,8 мм вод. ст.; * В настоящее время лучшие результаты по стойкости получены на насадках, верх которых выложен из хромомагнезитового кирпича.
е) разрежение перед шибером 24—18 мм вод. ст. с По- степенным снижением от начала к концу плавки; ж) интервалы между перекидкой клапанов от 12 до 6 мин. С самого начала изучения приемов скоростного стале- варения в 1951 г. было установлено, что основным резервом сокращения продолжительности плавок является интен- сификация теплового режима плавки в пределах возмож- ных для печей с динасовыми сводами. Сталевар тов. Гре- бешков для сокращения продолжительности плавки пер- вую половину плавления проводил при увеличенном рас- ходе топлива, что позволило ему сократить период плав- ления и плавки в целом на 1 час. Прием тов. Гребешкова был введен в комплекс передо- вых скоростных приемов. При работе па цельноосновных печах успехи сталеваров в значительной степени определяются правильной органи- зацией теплового режима плавки. Примеры теплового режима на лучших плавках стале- варов тт. Гребешкова, Ерошкина и Орнста приведены на рис. 2. Динамика теплового режима скоростной плавки Для выяснения изменений теплового режима по ходу плавки, последняя разбивается на следующие периоды. Заправка — целью теплового режима этого периода является минимальное охлаждение кладки рабочего про- странства, определяемого по температуре свода (охлажде- ние не ниже 1500°) и насадок, и, после некоторого неизбеж- ного охлаждения во время заправки, подъем температуры свода до установленного максимума в возможно короткий срок. Для выполнения этих требований заправка прово- дится без выключения топлива, а по окончании заправки топливо подводится в таком количестве, которое принимает печь. Период завалки по тепловому режиму делится на две части: а) от начала завалки до конца прогрева пакетов и б) после прогрева пакетов и до конца завалки шихтовых материалов. В целях предохранения от остывания обнаженной по- дины и снижения температуры кладки в целом печь пере- водится на полную тепловую мощность. Одновременно для
Рис. 2. Тепловой режим лучших плавок: а — плавка № 39412 (сталевар тов. Гребешков): б — плавка № 39212 (сталевар тов. Орпст{; в—плавка Хе 10105 (сталевар тов. Ерошкин)
повышения коэффициента теплоиспользования загрузка первых порций шихты, согласно установленной последо- вательности завалки, производится двумя машинами с по- следующим прогревом пакетов в течение 10—15 мни. По- дача топлива поддерживается в пределах 1800—2000 кг/час. Подача кислорода начинается после завалки пакетов в ко- личестве 400—500 м3/час. Завалка производится с такой скоростью, чтобы тем- пература печи не снижалась ниже 1500°. Оптимальная продолжительность завалки при настоящей тепловой мощ- ности печи устанавливается 1 ч. 45 м. Из этого времени на вторую половину завалки остается 1 час, в течение которого в печь заваливается около 70% всей шихты, или по весу 55 т. Скорость завалки должна быть равномерной и не должна превышать 1 т/мин, особенно при завалке чугуна па' термостойких сводах. Тепловой режим в этот период обеспечивает быстрый нагрев металлической шихты. Притом очень важно не до- пустить раннее расплавление первых порций загружаемой шихты во избежание закозления при продолжающейся завалке холодной шихты. Практика сталеваров тт. Гребешкова, Моторова и других показывает, что увеличение часового расхода топлива во время завалки и плавления сверх 2100 кг/час является непроизводительным, так как не обеспечивает дальнейшего сокращения теплотехнического периода. Поэтому на ти- повой скоростной плавке максимальный расход топлива во второй половине завалки предусматривается в пределах 2100 кг/час. Период плавления по тепловому режиму делится на две части: а) от конца завалки до выравнивания ванны и образования шлакового покрова и б) от выравнивания уровня ванны под шлаковым покровом до полного рас- плавления всех шихтовых материалов. Задачей первой половины плавления (до выравнивания ванны) является прогрев загруженной шихты до темпера- туры плавления и интенсивное плавление твердой шихты. Сокращение этого периода является основным резервом роста производительности. Тепловой режим плавки во время прогрева и плавления твердой шихты организуется с максимальной интенсивностью. Сталевары-передовики в этот период устанавливают часовой расход топлива на том же уровне, что и при завалке, а в отдельных случаях
даже несколько выше. Для скоростной плавки часовой расход топлива принят 2100 кг!час. Подача кислорода идет непрерывно с тем же, как и при завалке, часовым расходом 400—500 м*/час. Все количество подводимого тепла ак- тивно усваивается твердой шихтой, имеющей большую поверхность. После выравнивания ванны и по мере образования шла- кового покрова условия теплопередачи от факела к метал- лу резко меняются — тепловоспринимающая площадь ших- ты и теплопроводность ванны резко уменьшаются. Однако наличие под шлаком нераспла вившейся шихты и недос- таточный. нагрев ванны требуют подвода значительного количества тепла. Часовой расход топлива снижается до 1800—1700 кг/час, с тем чтобы тепло, отражаемое поверх- ностью ванны, не вызвало местных поджогов кладки. Соот- ветственно снижаются подача вентиляторного воздуха и давление в печи. В течение всего теплотехнического периода, т. е. общего времени операций завалки и плавления, организация теп- лового режима направлена на максимальное сокращение продолжительности этого периода и обеспечение к момен- ту расплавления достаточного запаса тепла, с тем чтобы температура ванны примерно на 100° была выше темпера- туры плавления ванны данного состава. Период кипения является главным образом технологи- ческим. Цель его — получение заданного состава выплав- ляемой стали и обеспечение качества металла, отвечающего требованиям ГОСТ. Тепловой режим в период кипения обеспечивает подъем или поддержание температуры ванны металла на уровне, необходимом для нормального течения технологического процесса. Подача топлива в этот период постепенно снижается, в среднем до 1600—1500 кг!час\ подача вентиляторного воздуха сокращается, а в период чистого кипения иногда совершенно отключается. Кислород для интенсификации горения в период кипения не дается. Помимо выполнения тепловых функций в период ки- пения, тепловой режим плавки становится фактором управ- ления физико-химическими реакциями ванны — подъем температуры ванны способствует развитию реакций, иду- щих с поглощением тепла, и тормозит течение реакций с выделением тепла.
Таким образом, при горячем ходе печи форсируется выгорание углерода, усиливаются реакции восстановления марганца, наблюдается интенсивное выгорание серы. Ис- пользуя повышение или понижение температуры ванны достигают требуемого направления реакций. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СКОРОСТНЫХ ПЛАВОК Технологический процесс скоростной плавки опреде- ляется технологической инструкцией. Некоторые особенности технологического режима ско- ростных плавок являются следствием высокотемператур* ной работы печей, интенсивного ведения технологических процессов и передовых приемов проведения трудовых опе- раций. Подготовка технологического периода (кипения) на- чинается с завалки. Сталевар принимает меры для полу- чения нормального состава ванны по расплавлении: а) следит за точным соответствием шихтовых материа- лов заданному составу шихты, корректируя с разрешения мастера состав шихты в случае его нарушения; проверяет полновесность завалки, обеспечивающую выход годного не менее 72 т (90 слитков); б) руководит порядком завалки шихтовых материалов в печь с расчетом проведения теплотехнического периода в наиболее короткий срок; в) для улучшения условий прогрева и обжига извест- кового камня до начала расплавления, что позволяет устра- нить так называемое явление «вырабатывания» ванны после расплавления, сталевар тов. Рябов применяет до- полнительный прогрев камня (до 5 мин.). Для подведения ванны к периоду кипения с достаточно высокой температурой металла, сталевары используют высокотемпературный режим теплотехнического периода с таким расчетом, чтобы к моменту полного расплавления шихты (перед взятием первой пробы) температура металла была несколько выше температуры плавления стали задан- ного состава. В целях получения активного шлака с самого начала кипения, сталевар производит подготовку шлака по соста- ву и физическим свойствам в период плавления путем дачи необходимых шлакообразующих (боксит, известь и др.).
Таким образом, ко времени взятия первой пробы скорост- ная плавка должна иметь высокую температуру, нормаль- ный состав ванны и активный, хорошо сформированный шлак. Установлены следующие характерные особенности тех- нологического процесса скоростной плавки: 1) уменьшение угара углерода в теплотехнический пе- риод и вследствие этого возможность получать повышен- ное содержание углерода в ванне по расплавлении; 2) высокие скорости выгорания углерода в пределах 0,010— 0,015% С/мин; при продолжительности чистого кипения 30 мин. на марках сталей I группы скорость выгорания углерода к концу кипения обычно не сни- жается; 3) восстановительный характер кипения, при котором процесс идет с преобладанием реакций, выводящих кис- лород, над реакциями, которые вводят кислород в ванну; скорость реакции С+1/2О2=СО выше скоростей суммарной реакции накопления закиси железа в металле: а) на поверхности газовая фаза — шлак: 2 ЕеО+^Ог = =Ре2О3; б) на поверхности шлак — металл Ре2О8+Ре=ЗРеО; в) диффузия закиси железа из шлака в металл; 4) вследствие высокотемпературных условий процесса— активное развитие реакции восстановления марганца; 5) вследствие восстановительного характера кипения имеет место самораскислеиие ванны углеродом, почему перед раскислением ферросплавами в ванне имеется пони- женное содержание кислорода; 6) улучшение условий для удаления газовых и неметал- лических включений вследствие энергичного перемешива- ния ванны при больших скоростях выгорания углерода. Организация работы печной бригады Высокий технический уровень современного мартенов- ского производства стали: быстроходные печи, автомати- зация тепловой работы печей, интенсификация теплотех- нического процесса требует от персонала, обслуживающего печь, серьезной теоретической и практической подготовки и высокой степени организации всех работ печной бригады. Все члены бригады, обслуживающие 70-т мартенов- ские печи (сталевар, первый и второй подручные), должны 28
быть хорошо знакомы с технологией плавки, с Конструк* цией своей печи и условиями ее эксплуатации, хорошо знать объем трудовых процессов, выполняемых при про- ведении плавки, четко распределять обязанности между со- бой и проводить все трудовые операции с полной ответст- венностью за качество выполнения. Строжайшая экономия времени и высокое качество вы- полнения каждым членом бригады трудовых операций в течение всей плавки, обеспечат точное выполнение пара- метров, установленных для скоростной плавки. . Вследствие механизации отдельных трудовых операций (заправки печей, подсыпки порогов, подготовки материа- лов и т. д.) физический труд печной бригады значительно облегчен. Однако использование в работе довольно сложной контрольно-измерительной аппаратуры, интенсивное про- ведение технологических процессов и высокие темпы тру- довых операций, при сокращении продолжительности плав- ки до 4 ч. 40 м., требуют от каждого члена бригады значи- тельного напряжения, более рационального распределения времени и высокой ответственности за свой участок работы. Особенно повышается роль сталевара, так как он несет ответственность за наиболее рациональное использование своей печи, добиваясь высокой производительности агре- гата при достаточно хорошей стойкости ее отдельных уз- лов. Сталевар организует всю работу своей бригады так, чтобы обеспечить выплавку стали высокого качества по режиму скоростной плавки. По данным наблюдений за несколькими плавками установлено, что фактическая за- нятость членов бригады по времени составляет: сталевара— 100%, в том числе физическими операциями до 40%; пер- вого подручного — 60—80%; второго подручного — 60— 80%. В организации работы печной бригады в течение плавки по опыту передовых сталеваров завода «Серп и молот» большое значение имеет предварительное планирование работы в конкретных условиях каждой плавки. Как пра- вило, передовые сталевары вместе со своей бригадой до начала плавки уточняют все условия ее проведения: на- личие и качество шихты и других материалов, наличие кислорода, состояние печи, качество топлива и т. д. В за- висимости от фактического состояния намечаются необ- ходимые мероприятия по обеспечению скоростного ведения процесса и порядок их выполнения каждым членом брига-
Ды. Одновременно устанавливается связь с персоналом смежных участков для обеспечения своевременного выпол- нения всех работ в соответствии с принятым графиком плавки. Естественно, что только при обеспечении своевре- менного выполнения работ на всех участках производства можно гарантировать выпуск скоростной плавки. Поэтому для обеспечения массовой работы скоростными методами необходимо в настоящее время уделить особое внимание организации производства по комплексному или сопряжен- ному графику всех участков, входящих в производствен- ный цикл. Более высокая степень организации работы может быть достигнута только при условии, что все члены печной бри- гады, и в первую очередь сталевары, хорошо усвоят ос- новы тепловых и металлургических процессов плавки. Поэтому очень большое значение приобретает практика разбора, по возможности прямо на рабочем месте, как удачных, так и неудачных примеров решения сталеваром отдельных моментов плавки. Помощь в анализе плавок со стороны мастеров и ин- женеров закрепляет достижения бригады и предупреждает повторение неправильного разрешения конкретных во- просов сталеварения. Практика систематической помощи квалифицированных инженеров в период внедрения ско- ростного сталеварения в мартеновском цехе № 1 обеспе- чила прочность усвоения передовых приемов работ. Весьма существенным показателем этого является тот факт, что в основе скоростного сталеварения до настоящего времени сохранились приемы первого комплекса, принятые для типовой скоростной плавки продолжительностью 5 ч. 40 м. С помощью инженерно-технических работников стале- вар переходит от отдельных «удач», от работы по интуиции, к сознательному и уверенному отбору скоростных приемов и комбинаций их в зависимости от конкретных обстоятельств плавки. Тесная связь инженеров и мастеров со сталевара- ми — один из факторов быстрого роста производительности труда. РЕЗЕРВЫ РОСТА ОБЪЕМА ПРОИЗВОДСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА Рост производительности мартеновских печей при ос- воении среднего графика продолжительности плавки 4 ч. 50 м. при существующем сортаменте может достигнуть
примерно 26%, исходя из следующего расчета: часовая производительность 70-т мартеновской печи на 1 января 1956 г. при среднем весе плавки 67,6 пг и средней продол- жительности плавки 6 ч. 9 м. за предыдущий год составила 11 т в фактическое время. При графике 4 ч. 50 м. и весе плавки 68,0 т часовая производительность составит 14,05 т в фактическое время. Таким образом, рост часовой производительности печи в фактическое время составляет: “ГС - 100 = 126% Если же учитывать намеченное снижение времени хо- лодных и горячих ремонтов в шестой пятилетке, то увеличе- ние производительности печи будет еще более значительно. Однако для массовой систематической работы по гра- фику 4 ч. 40 м. для плавок углеродистой конструкцион- ной стали, составляющей 75% во всем объеме производст- ва, необходимо осуществить ряд технических и организа- ционных мероприятий. Главнейшие из этих мероприятий, намеченные к осу- ществлению в шестой пятилетке, следующие: 1) ввод в эксплуатацию двора изложниц; 2) перевод всех печей на термостойкие своды и форстери- товые или хромомагиезитовые насадки; 3) упорядочение ремонтов мартеновских печей — сни- жение времени простоев и организация ремонтов по гра- фику; 4) упорядочение снабжения цеха кислородом за счет постройки на заводе кислородной станции по производству газообразного кислорода; 5) улучшение подготовки топлива; 6) упорядочение складского хозяйства и бесперебойное снабжение сталеплавильных цехов шихтой стандартного состава по группам марок стали и другими материалами; 7) приведение в соответствие с возросшей производи- тельностью мартеновских печей мощностей всех смежных участков; 8) овладение высокопроизводительными методами ра- боты всем коллективом мартеновцев. Часть намеченных мероприятий находится в стадии завершения.
При полном осуществлении перечисленных мероприятий будут обеспечены условия для массового освоения лучших приемов работы сталеваров, капавщиков и других пере- довиков мартеновского цеха. Освоение всем коллективом цеха передовых методов явится одним из основных резервов дальнейшего роста производительности труда в шестой пятилетке. ЛИТЕРАТУРА 1. О. И. Я ц у н с к а я. Внедрение скоростного сталеварения на заводе «Серп и молот». Металлургиздат, 1954. 2. Производство стали с применением кислорода. Труды ЦНИИЧМ, вып. 13. Металлургиздат, 1956. 3. М. Н. Старов и ч. Тепловая работа цельноосновной мартенов- ской печи «Сталь», 1955, № 9, с. 791—801. Твхю^ая пЮотена| # I з-да „СЕРП и ’-’СЛО4"1' СОДЕРЖАНИЕ Стр. Предисловие................................................. 3 Некоторые итоги скоростного сталеварения за 1951—1955 гг. . . 5 Приемы сталеваров по сокращению продолжительности плавок 15 Режим скоростной плавки в 70-/и печах.......................20 Особенности технологического процесса скоростных плавок ... 27 Резервы роста объема производства и производительности труда 30 Литература .................................................32