/
Author: Яцунская О.И.
Tags: машиностроение металлургия металлы сталь история промышленности
Year: 1958
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