|
Реферат: Осаждение сплава олово-свинец (Металлургия)
ОГЛАВЛЕНИЕ:
1. ВВЕДЕНИЕ. 2
1.1 Назначение покрытий. 2
1.2 Требования к покрытиям. 3
2. ОСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ. 4
3. ОСАЖДЕНИЕ СПЛАВА СВИНЕЦ-ОЛОВО 8
3.1 Общие сведения. 8
3.2 Электролиты для осаждения сплавов свинец-олово. 9
4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 11
ВВЕДЕНИЕ.
Назначение покрытий.
В общей системе мероприятий по защите металлических изделий, конструкций и
сооружений от коррозии занимают защитные покрытия.Различают защитные
покрытия на органической и неорганической основе. К первой группе относят
лакокрасочные, полимерные и пластмассовые покрытия, ко второй группе –
металлические, окисные и солевые покрытия. Как теоретическая основа, так и
технология нанесения этих двух групп различна.
Помимо покрытий, предназначенных для защиты основного металла от коррозии,
различают защитно-декоративные покрытия. Они не только должны защищать
основной металл, но и сообщать его поверхности красивый, часто блестящий
вид на протяжении определенного периода эксплуатации.
Довольно широкое применение находят износостойкие покрытия, назначение
которых сводится к повышению сопротивляемости трущихся поверхностей
механическому износу. Такие покрытия часто используются для защиты
цилиндров двигателей внутреннего сгорания автомобилей, тракторов,
авиационных моторов и других подобных агрегатов.
Покрытия из металлов и сплавов сообщают поверхности изделий определенные
оптические, магнитные, антифрикционные и другие физико-механические
свойства. В электронной и приборостроительной промышленностях применяются
покрытия из драгоценных металлов – при производстве полупроводниковых
приборов и различного рода электрических контактов, когда наряду с
химической стойкостью требуется сообщить высокую электропроводность, низкое
и постоянное переходное электрическое сопротивление и целый ряд других
свойств.
Выбор вида покрытия и его толщины определяется назначением изделия,
материалов, из которого оно сделано, условиями эксплуатации. При этом
учитываются назначение и свойства покрытия, допустимость контактов
сопрягаемых металлов и экономическую целесообразность.
Требования к покрытиям.
В зависимости от назначения покрытий, к ним предъявляют различные
требования. Предъявляемые требования в значительной степени удовлетворяются
при надежной подготовке основного металла, правильном выборе типа
электролита и оптимальной концентрации компонентов электролита, а также
надлежащем выборе режима электролиза. Однако, независимо от назначения,
общим требованием, которому должны соответствовать все покрытия, является
прочное сцепление с основой. Другими требованиями, предъявляемыми к
покрытиям, является мелкая структура осадка, а при нанесении блестящих
покрытий, они должны блестеть без полировки. Покрытия должны иметь
максимально равномерную толщину на различных участках (выступах и
углублениях), т.к. толщина является важнейшей характеристикой покрытия,
определяющая срок его защитного действия. Покрытия должны иметь минимум пор
(даже микроскопических размеров). Это требование не так существенно при
нанесении анодных покрытий. Анодным является покрытие, металл которого
имеет более электроотрицательный потенциал, чем металл изделия. В
результате коррозии разрушается такое покрытие, а не металл подложки.
Существуют катодные покрытие (металл покрытия электроположительнее металла
основы). Эти покрытия защищают чисто механически. Они должны быть
беспористыми, т.к. коррозионная среда, проникая через поры к основному
металлу, разрушают его. Катодное покрытие при наличии пор даже ускоряют
коррозионный процесс. Защитные свойства таких покрытий можно повысить за
счет многослойности.
ОСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ.
Часто в промышленности используются покрытия, состоящие не из чистых
металлов, а из сплавов. Некоторые металлы вообще не осаждаются в чистом
виде, а только совместно с другими металлами. Электроосажденные сплавы
часто отличаются рядом ценных свойств: повышенной стойкостью против
коррозии, повышенной твердостью, магнитными, антифрикционными свойствами,
приятным внешним видом и др.
Несмотря на принципиальную возможность, установленную в лабораторных
условиях, электролитического осаждения различных сплавов, широкое
промышленное применение получили: латунирование, бронзирование, сплавы
золота, сплавы олова, магнитные сплавы. Такое положение, по-видимому,
связано, с одной стороны, большой сложностью осаждения сплавов по сравнению
с осаждением чистых металлов, с другой – недостаточным изучением самого
механизма процесса осаждения сплавов.
Главными факторами, определяющими принципиальную возможность осаждения
двух и более металлов и относительный состав сплава, являются:
величины равновесных потенциалов каждого металла в данном электролите;
катодная поляризация каждого металла;
относительная концентрация ионов каждого осаждаемого металла, особенно
в прикатодном пространстве;
перенапряжение водорода на осаждающемся сплаве;
режим электролиза – температура, плотность тока, перемешивание, наличие
в растворе коллоидов или других ПАВ.
Влияние каждого фактора может быть учтено, но чрезвычайно трудно
предвидеть эффект от одновременного изменения двух или более параметров.
В растворах простых солей лишь немногие металлы имеют близкие значения
стандартных равновесных потенциалов. Отсюда возникает необходимость
максимально сблизить потенциалы осаждаемых металлов.
Равновесный потенциал определяется следующим уравнением:
[pic]
где:
Ер – равновесный потенциал;
Е0 – стандартный потенциал;
R – газовая постоянная;
Т – абсолютная температура;
n – валентность;
F – число Фарадея;
аn+ – активность ионов.
В этом уравнении величины стандартного потенциала, газовой постоянной и
числа Фарадея – это постоянные, валентность в данной электролите тоже
величина постоянная. Т.к. в данном уравнении фигурирует абсолютная
температура, то ее повышение на несколько десятков градусов существенно не
изменит величину равновесного потенциала. На активность ионов в растворах
простых солей практически невозможно повлиять путем изменения концентрации,
т.к. увеличение концентрации в 10 раз увеличивает потенциал на 0,057 В (для
одновалентных ионов) или на 0.029 В (для двухвалентных ионов). Совершенно
очевидно, что для сближения потенциалов, стандартные значения которых
отличается на десятые доли вольта или вольт, недостаточно прибегнуть к
сильному повышению или понижению концентрации ионов в электролите. Повышать
концентрацию ионов в электролите на много порядков нельзя из-за
ограниченности растворимости солей, а уменьшать концентрацию ионов путем
разбавления раствора тоже нельзя.
Единственная возможность сближения равновесных потенциалов, стандартные
значения которых отличаются на 0,5 ( 1,0 В, сводится к связыванию
разряжающихся ионов в комплексы. При этом более благородный металл
связывается в более прочный комплекс и наоборот. Часто прибегают к цианидам
щелочных металлов для сближения равновесных потенциалов, стандартные
значения которых сильно различаются. Т.к. цианид является сильным ядом, то
было предпринято много попыток заменить его другими
комплексообразователями, но, в большинстве случаев, неудачно. Однако есть
металлы, когда один или оба осаждаемых металла не могут образовывать
прочных цианистых комплексов, тогда приходится использовать другие
электролиты. Например, олово осаждается из щелочного электролита.
При осаждении сплавов необходимо учитывать не только величину разности
равновесных потенциалов, но и величину поляризации при соответствующих
плотностях тока.
Помимо сближения потенциалов, как равновесных, так и катодных,
необходимо заботится об устойчивости электролита, о возможности применения
в нем высоких плотностей тока, о нормальном течении анодного процесса,
поддержании постоянства электролита и ряде других показателей,
характеризующих процесс.
Катодная поляризация отдельных компонентов сплава часто играет
значительную роль с точки зрения возможности осаждения сплава и
количественного соотношения их в сплаве. Катодный потенциал включает
значение равновесного потенциала и величину поляризации.
Ек = Ер + (Е = [pic]+ (Е
Электролитическое осаждение сплавов не всегда протекает с теоретическим
выходом по току, для вычисления которого необходимо исходить из
электрохимического эквивалента сплава. Процесс часто сопровождается
выделением водорода, который не только сказывается на выходе по току и
качестве покрытия, но и оказывает влияние на состав сплава. Это происходит
потому, что выделяющийся водород перемешивает прикатодный слой электролита
и изменяет концентрацию ионов осаждаемых металлов.
Если равновесные потенциалы двух металлов достаточно близки, но процесс
разряда ионов с более электроотрицательным потенциалом сопровождается более
высокой поляризацией, то выделение металла затруднено. При достаточно
большой разнице потенциалов для ионов металла с более электроотрицательным
потенциалом, но с большей поляризацией, выделение сплава облегчается по
мере повышения плотности тока. Причем процентное содержание металла с более
электроотрицательным потенциалом увеличивается по мере повышения плотности
тока.
Гальваническому покрытию сплавами часто подвергаются сильно
профилированные изделия. На различных участках поверхности таких изделий
устанавливается различная плотность тока. Поэтому нужно, чтобы с изменением
плотности тока состав сплава и его внешний вид сильно не менялись и чтобы
на участках с минимальной плотностью тока осаждался сплав нужного состава.
Эти условия выполняются при достаточной близости компонентов сплава.
Химический состав электроосаждаемых сплавов зависит от соотношения в
электролите, особенно в прикатодном слое, концентраций солей осаждающихся
металлов. Увеличение концентрации соли одного из металлов приводит к
увеличению процентного состава этого металла. Это увеличение не
пропорционально. В некоторых случаях для увеличения содержания металла в
сплаве на 5 – 10 % необходимо увеличить концентрацию соли в несколько раз.
В других случаях даже незначительное повышение концентрации соли ведет к
резкому увеличению содержания металла в сплаве.
ОСАЖДЕНИЕ СПЛАВА ОЛОВО-СВИНЕЦ
Общие сведения.
Оловянно-свинцовые сплавы имеют светло серый цвет. Покрытия такими
сплавами легко паяются и сохраняют способность к пайке длительное время (в
отличие от чистого олова). Такие покрытия также хорошо обеспечивает
спекание деталей. Покрытия оловянно-свинцовыми сплавами применяют для
защиты изделий от коррозии в морской воде и ряде других агрессивных сред.
Сплав может быть осажден в весьма широких диапазонах по составу.
Наибольшей химической стойкостью обладает сплав с содержанием свинца и
олова по 50 %. Оловянно-свинцовые сплавы с содержанием олова от 5 до 17 %
применяют как антифрикционные, особенно в сочетании с маслами, где чистый
свинец легко растворяется. Покрытия такого состава также выполняют роль
смазки при штамповке деталей из листовой стали.
Значительное распространение в промышленности получили сплавы на основе
свинца и олова с добавлением легирующих элементов. Эти сплавы применяются,
в основном, для работы трущихся деталей в тяжелых условиях, в частности,
двигателей внутреннего сгорания, когда коррозионное воздействие топлив и
масел при повышенной температуре воздействует на свинец.
Стандартный потенциал олова – 0,136 В.
Стандартный потенциал свинца – 0,126 В.
Катодные и равновесные потенциалы свинца и олова довольно близки,
поэтому самоосаждаются из растворов простых солей. Свинец и олово не
образуют ни твердых растворов, ни химических соединений.
Электролиты для осаждения сплавов олово-свинец.
Электрооосаждение покрытий сплавом олово - свинец проводится во
фторборатных, кремнийфтористых, пирофосфатных, перхлоратных, сульфаматных и
феносульфоновых электролитах.
Наиболее широко используются фторборатные электролиты. В этих
электролитах можно получить сплавы любого состава – от чистого свинца до
чистого олова путем регулирования состава электролита и режима электролиза.
При этом для данного состава электролита большей плотности тока
соответствует повышенное содержание олова в катодном осадке, т.к. потенциал
свинца несколько благороднее потенциала олова. Выход сплава по току близок
к теоретическому из-за высокого перенапряжения водорода на свинце, олове и
оловянно - свинцовые сплавах. Олово в электролиты вводят анодным
растворением. После приготовления электролиты необходимо проработать током
при катодной плотности тока около 2 А/дм2.
СОСТАВ (г/л) ФТОРБОРАТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА ПРИ 18 ( 25
(С СПЛАВОВ ОЛОВА СО СВИНЦОМ.
|Электр|Pb(BF4)2 |Sn(BF4)2 |HBF4 |H2BO3 |Клей |i, |Sn, % (в|
|олит | | | | |столярн|А/дм2 |сплаве) |
| | | | | |ый | | |
|1 |50 – 60 |5 – 10 |100 – 140 |- |- |1 – 2 |5 – 11 |
|2 |100 – 200 |50 – 75 |100 – 200 |15 – 25 |1 – 3 |1 – 3 |5 – 17 |
|3 |100 – 120 |30 – 40 |250 – 300 |25 – 40 |1 – 2 |1 – 2 |20 – 25 |
|4 |15 – 20 |25 – 30 |250 – 300 |25 – 30 |3 – 5 |1 – 2 |( 60 |
В электролите 1 содержится 1 г/л желатина. В электролите 4 содержится
0,8 – 1,0 г/л гидрохинона.
Присутствие клея или другого коллоида в электролите необходимо для
получения осадков с мелкокристаллической структурой, а также для
обеспечения необходимого содержания олова в осадке. С увеличением
содержания клея увеличивается содержание олова в сплаве, а при полном
отсутствии клея выделяется один свинец.
Фенолсульоновый электролит применяют для нанесения прочносцепленных
оловянно - свинцовых покрытий на подшипниковые сплавы, содержащие олово
(баббиты и бронзы).
Прирофосфатные электролиты имеют более высокую рассеивающую
способность, чем фторборатные, отличаются простотой приготовления и
неагрессивностью. Электролиз ведут обычно при перемешивании. Содержание
олова в покрытии увеличивается при увеличении температуры и плотности тока.
Выход по току (анодный) может достигать 100%.
Кремнийфтористые электролиты очень дешевы.
ЭЛЕКТРОЛИТЫ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВОВ СВИНЦА С ОЛОВОМ.
|Электролит |Состав, г/л. |t, (С. |i, А/дм2 |Аноды |Sn, % (в |
| | | | | |сплаве) |
|Фенолсульфон|Фенолульфоновые: |20 – 40 |1 – 2 |Сплав с 10|8 – 12 |
|овый |Свинец 100 – 130, | | |% Sn | |
| |Олово 25; | | | | |
| |Кислота 60 – 90, | | | | |
| |Желатин 2 | | | | |
|Пирофосфатны|Нитрат свинца 15 –|( 60 |0,5 – 4 |Сплав с 10|1 – 12 |
|й |18, | | |% Sn | |
| |Пирофосфаты олова 20| | | | |
| |– 22, | | | | |
| |Пирофосфаты натрия | | | | |
| |120. | | | | |
|Кремний |Кремнийфториды: |18 – 25 |4 – 5 |Сплав Pb с|16 – 18 |
|фтористый |Свинца 100 – 150, | | |Sn | |
| |олова 40 – 60; | | | | |
| |Кремнийфтористоводор| | | | |
| |одная кислота 60 – | | | | |
| |100; | | | | |
| |Клей столярный 1 | | | | |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Беленький М.А., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий.
Справ. изд. М.: «Металлургия», 1985.
Вячеславов П.М. Электролитическое осаждение сплавов. Л.:
«Машиностроение», 1986
Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник/Под ред. Шлугера
М.И. М.: «Машиностроение», 1985.
Зальцман Л.Г., Черная С.М. Спутник гальваника. К.:1989.
Каданер Л.И. Гальваностегия. К: «Техника», 1964.
Каданер Л.И. Справочник по гальваностегии. К.: «Техника», 1976.
Кудрявцев В.Т. Электролитические покрытия металлами. М.: «Химия», 1979.
Лайнер В.И. Защитные покрытия металлов. М.: «Машиностроение», 1974.
Лайнер В.И. Современная гальванотехника. М.: «Металлургия», 1967.
Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Коррозия и коррозионностойкие сплавы. М.:
«Металлиргия», 1973.
Федотьев Н.Б. Бибикова Н.Н. Вячеславов П.М. Грихиес С.Я.
Электролитические сплавы. М.: «Машгиз», 1961.
Ямпольский А.М. Ильин В.А. Краткий справочник гальванотехника. Л.:
«Машиностроение», 1981.
Реферат на тему: Основное производство НЛМК
Листопрокатный цех №5.
В Этом цехе рулоны стали из листопрокатного цеха №3 подвергают
дальнейшей обработке. Здесь задаются основные, необходимые свойства готовой
продукции. При обработке получают сталь необходимой толщины, шероховатостью
поверхности, требуемым уровнем механических свойств. В процессе происходит
обезуглероживание, рекристаллизация, обезжиривание рулонов горяче – и
холоднокатаной стали, а также нанесение электролитического покрытия. Также
в данном цехе получают высококачественную оцинкованную сталь.
Поступившие в цех рулоны стали подвергают тщательной обработке.
Специальные агрегаты подрезают кромки рулонов, затем они подаются на узел
дисковых ножей, где вырубаются дефектные участки, после чего производится
сварка рулона.
После подготовки, металл подаётся на травильный и нормализационный
агрегаты. Нормализации подвергаются только отдельные виды стали.
Нормализационный агрегат – это проходная печь, в которой задаётся
необходимая температура , азотная атмосфера , на этом агрегате происходит
удаление окислов с полосы. После металл попадает в ванну промывки , где с
него удаляется грязь с помощью специальных валиков. Травильный агрегат –
ванна из кислоты , после него сталь идёт в ванну промывки , затем
подвергается сушке , после сматывается и поступает в прокат.
Основной агрегат прокатки металла – 4-х клетьевой стан 1400 (
прокатывает сталь на конечную толщину ) . В процессе сталь обрабатывается
технологической смазкой ( минеральная смазка , иногда пальмовое масло ).
Дрессировочный стан обеспечивает прокат стали с минимальным обжатием.
В цехе есть агрегаты подготовки холоднокатаных рулонов , агрегаты
непрерывного обжига , стыкосварочная машина , клеть правки гибкого
натяжения ( выпрямляется металл ) , ванна обезжиривания ( кальцинированная
сода ) и секция нанесения электролитического покрытия (покрытия бывают 3-х
типов). После выходного накопителя происходит смотка рулонов заново.
Дальше гильотинными ножницами рулоны разрезают на более мелкие или на
ленты. В цехе установлено 6 агрегатов резки.
На профилегибочном стане производят профильный лист с полимерным
покрытием и без него.
Новый агрегат цеха – агрегат непрерывного горячего цинкования, который
состоит из ванны цинков, дрессировочной клети, агрегата правки гибкого
растяжения , узла пассивации ( здесь поверхность полосы покрывается окислой
плёнкой ) , печи сушки.
В целом цех разделён на четыре участка:
НТУ – кантователь , 2 агрегата подготовки горячекатаных рулонов,
агрегат нормализации и травильный агрегат.
Прокатное отделение – 4-х клетьевой стан 1400, 2 агрегата подготовки
холоднокатаных рулонов, дрессировочный стан.
УНО – АНГЦ , 10 агрегатов непрерывного обжига.
УОН – 6 агрегатов резки , профиле – гибочный стан.
На территории данного цеха металл находится в течение 5 суток.
Центральная лаборатория комбината.
На сегодняшний день этот цех находится на реконструкции. Здесь проводят
различный анализ металла , полученного в различных цехах комбината.
Например , рентгеновский анализ , с помощью дифрактометров и текстурный
анализ. В микроскопном зале возможно увеличение структуры образцов от 50 до
2000 раз , здесь проводят фотографирование этих структур. В данном цехе
производят подготовку проб и анализ структуры. На специальном участке пробы
подвергают запрессовке , шлифовке и полировке , с помощью отрезных станков
рабочие нарезают образцы необходимых для изучения размеров.
Анализ структуры проводят с помощью оптического твердомера , который
позволяет определить размер зерна , его вытянутость , а также определить
толщину слоёв и состав.
Микрорентгеноспектральный анализ производят растровым электронным
микроскопом , который определяет рельеф поверхности и микроструктуру
образца. Микро рентгеноспектральный анализатор , состоящий из анализатора и
микроскопа , определяет химический состав в области до 1 микрометра (
элементы , начиная с кислорода ).
На территории цеха есть участок макро анализа , где отбираются образцы
от слябов и , затем проверяются на качество поверхности , наличие дефектов
и т.д. На участке макро контроля снимают серные отпечатки с металла , здесь
же происходит травление металла ( проверка на наличие трещин и осевой
рыхлости ).
В печном зале осуществляют моделирование процессов , здесь
располагаются печи с азотно – водородной атмосферой ( азота 95% , водорода
5% ). На данном участке осуществляют программирование отжигов , определяют
критические точки , ударную вязкость. В камерах соляного тумана проверяют
скорость коррозии.
На специальном участке происходит более детальный анализ образцов.
Образцы горячекатаной стали из листопрокатного цеха № 3 ( лист толщиной от
2 до 16 мм ) поступают на территорию участка , где их дорабатывают до
соответствующего ГОСТа. После каждый образец записывают в журнал , а затем
исследуют. Образцы проверяют на соответствие маркировки и качества .
Микрометром замеряют толщину образца , затем разрывной машиной его
растягивают , а потом он разрывается ( при максимальной нагрузке ) , таким
образом определяется предел текучести и прочности , относительное
удлинение. Здесь же проводят испытания на холодный изгиб , определяют
вязкость и пластичность , проверяют на удар ( чем крупнее зерно образца ,
тем легче он разбивается ) с помощью маятникового копра. Для проверки на
прочность используют твердомеры разных видов. Существует несколько способов
определения прочности образцов : метод Раквела и метод Бренеля. На этом
участке есть также и пресс.
Коксохимическое производство.
Основной продукт – металлургический кокс 6% влажности.
Годовой план – 3795 тыс. тонн.
Численность – 1980 рабочих ,
– 235 руководители и специалисты.
В составе производства 12 цехов :
1. Углеподготовительный цех – производит приёмку обогащенных углей,
прибывших на КХП, и подготовку из них угольной шихты для
коксования. Работает на углях Кузнецкого бассейна. В составе цеха 2
гаража размораживания, 3 вагоноопрокидывателя, 3 угольных
перегружателя, 2 дозировочных отделения, открытый угольный склад.
Продукция – сухая шихта 4700 тыс.т. в год для коксовых цехов.
2. Коксовые цеха №1 и 2 – предназначены для производства из угольной
шихты кокса и коксового газа установленного качества, путём нагрева
угольной шихты без доступа воздуха в камерах коксования ( печах )
коксовых батарей до температуры 1000 С. Состав 1-го цеха : коксовые
батареи 1 – 4 системы ПК – 2К , имеющие по 61 печи ёмкостью по 21,6
м3 , угольные башни №1,2 , 5 углезагрузочных машин , 5
коксовыталкивателей , 5 двересъёмных машин , 3 тушильных вагона ,
тушильные башни №1,2 и коксосортировка. Состав 2-го цеха : коксовые
батареи 5 – 8 системы ПВР, имеющие по 77 печей ёмкостью 32,3 м3,
угольные башни 3,4 , коксовые машины , 2 установки сухого тушения
кокса и коксосортировка.
3. Цех улавливания смолы, аммиака и бензола – предназначен для
охлаждения коксового газа косовых батарей 1-4 и выделения из него
смолы , водяных паров, очистки коксового газа от нафталина , от
аммиака с получением сульфата аммония , извлечения пиридиновых
оснований, бензольных углеводородов и переработки сырого бензола с
целью получения чистых – бензола, толуола, сольвента и подачи
коксового газа до потребителей.
4. Цех улавливания смолы , аммиака и сероводорода – предназначен для
охлаждения коксового газа коксовых батарей 5-8, выделения из него
смолы, водяных паров, очистки коксового газа от нафталина, от
аммиака, извлечения пиридиновых оснований, фенолов, сероводорода и
подачи коксового газа потребителям.
5. Смолоперегонный цех – предназначен для переработки каменноугольной
смолы цехов улавливания с получением каменноугольного пека,
каменноугольных масел, нафталина, препарированной смолы,
электродного пека на двух смолоперерабатывающих агрегатах.
Производительность – 200 тыс.т. безводной смолы в год.
6. Пекококсовый цех – предназначен для производства пекового кокса из
окисленного пека в камерах коксования без воздуха при температуре
1000 0С. Производительность 20 тыс.т.пекового кокса в год.
7. Цех очистки коксового газа – предназначен для получения аммиака из
коксового газа методом глубокого охлаждения с выделением чистого
водорода, получением азотоводородной смеси с последующим катализом.
8. Цех по ремонту и эксплуатации энергетического оборудования –
предназначен для обеспечения цехов производства энергоресурсами (
кроме электроэнергии ), а также для очистки сточных вод цехов
производства и части сточных вод из газопроводов коксового газа
комбината. Проектная мощность 320 м3/час.
9. РМКЦ – кустовой ремонтно – механический цех.
10. РЭКЦ – кустовой ремонтно – электрический цех.
11. КИПиА и АСУ ТП цех по ремонту и обслуживанию.
Аглофабрика.
Агломерат – сырьё для доменной печи , производимое из железорудных
концентратов. В обогащенной железной руде содержание железа 52 – 53%, в
концентрате – 65%. Агломерация – примитивный процесс. Создают шихту,
добавляют топливо и зажигают. Корпус эксгаустеров, где создаётся разряжение
, это лёгкие фабрики . Исходное сырьё – железорудные концентраты (
Лебедянские, Губкинские и т.д. ). Топливо – мелкая фракция кокса. Для
создания флюсов добавляют доломит и известняк. Отходы перерабатываются
повторно (окалина, брикеты шлама, колошниковая пыль и т.д. ). Доставка
сырья происходит в полувагонах.
На территории фабрики есть 5 технологических цехов :
1 – цех шихтоподготовки №1 – основная задача : выгрузить и заложить на
склады каждый вид сырья отдельно друг от друга. Выгрузка механизирована.
Вагон поступает в ротор и переворачивается. Система конвейеров подаёт сырьё
на склады. Т.к. концентрат влажный, то зимой в гаражах размораживания
сжигается природный газ, для размораживония.
2 – цех шихтоподготовки №2 – основная задача : подать из складов сырьё
, топливо и флюсы и измельчить до размеров от 0 до 3 мм. Сырьё дробят
дробилками. Здесь есть ленточные конвейеры и экскаватор.
3,4 – агломерационный цех №1 и №2 – задача : из исходных материалов
создать шихту . Материалы загружаются в бункера, не смешиваясь , затем
рассчитывают дозировку и смешивают компоненты в смесителе , который
крутится на опорных роликах , после смесь подаётся в агломерационные
корпуса ( в каждом цехе по 2 машины ) площадью спекания 312 м2. При
спекании создаётся воздуходувный слой , затем происходит зажигание , а
после спекание ( самостоятельный процесс ). После разгрузки производят
отсев кусков на грохоте , затем охлаждение до 60-80 0С и повторный отсев.
Дальше отправление в доменный цех.
5 – цех шламопереработки – здесь устанавливают зонд и производят отсос
воздуха. Через центральные аспирационные системы воздух очищается в
электрофильтрах , а затем выходит в трубу. Пыль смывается водой и
получаются шламовые воды , в цехе замкнутый цикл водоснабжения. Здесь есть
4 радиальных отстойника , 6 вакуумных фильтра и 8 горизонтальных
отстойника.
Вспомогательные цеха :
Ремонтно-механический цех – ремонт механического оборудования цеха.
Энергоцех – ремонт насосов, аспирационных систем установок.
Общая численность рабочих – 1400 человек. Аглофабрика работает
непрерывно ( 3-х сменный график работы , 4 бригады ).
Основные специальности : дозировщик шихты , агломератчик , машинист
конвейера и т.д.
Профессиональное заболевание – силикоз.
Ферросплавный цех.
Производит ферросилиций ( 65% ). Примеси – алюминий и титан.
3 сорта ферросилиция : 1 – й ( алюминия 0,5% , титана 0,5% ),
2 – й ( алюминия 0,7% , титана
0,5% ),
3 – й ( алюминия 1,2% , титана
0,5% ),
есть ещё 4 – й сорт с содержанием алюминия до 2,5%.
Данный продукт применяется в электросталеплавильном цехе и кислородно-
конвертерном цехе №2.
Это производство очень энергоёмкое. Для него необходим рудо
восстанавливающий способ в открытых печах (3 печи).
В данном цехе также производят ферротитан, сварочные флюсы,
борсодержащие сплавы ( данное предприятие единственное производит этот
продукт). 1 см3 бора поглощает количество радиации, испускаемое 10 – 15 см3
радия, эти сплавы самые дорогие. Наш комбинат поставлял эти сплавы на
место ликвидации аварии Чернобыльской АЭС. Здесь же производят ацетилен, в
виде баллонов, внутри которых находится пористая масса и ацетон, куда потом
закачивают ацетилен.
Компоненты шихты приходят в вагонах и выгружаются на шихтовый двор.
Здесь кокс дробят дробилками , а потом просевают. Все компоненты разделены
между собой , чтобы было удобнее производить дозировку для получения шихты
необходимого состава. Одним из компонентов шихты является стальная стружка.
Также применяется древесная стружка , необходимая для того , чтобы
разрыхлять колошник печи. На территории цеха есть газоочистка , в которой
вода уносит в отстойники отходы производства , но она эффективна только на
65%. Вскоре здесь хотят построить сухую газоочистку. Вообще цех
стандартизирует немецкая фирма «Зергюф», что приводит к постоянному
улучшению качества работы цеха.
Далее шихта поступает в машинный зал. Здесь есть 4 дымоотсоса. По
тракту шихтоподачи компоненты проходят в бункер , а затем развозятся по
дозировочным площадкам. Дозируют , начиная с самого лёгкого компонента ,
чтобы легче было перемешивать шихту. На этом участке расположены печи
мощностью по 10,5 МВт. В печь опускается 3 электрода при температуре 150 0С
, и шихта начинает плавиться. В смену цех потребляет приблизительно 75 кВТ
часов электроэнергии , поэтому в цехе есть электрический режим. Все
элементы печи водо-охлаждаемые. Печь в основном обслуживает 3 человека.
Через лётку готовый продукт по желобу попадает в изложницу , где он
остывает , а после его подают на разбивочную машину. Далее в измельченном
виде продукт попадает в бункера хранения. Этот цех единственный получает
ферросилиций такого высокого качества с первого передела.
В алюминотермическом отделении производят дорогостоящие плавки с
получением борсодержащих сплавов.
Состав калоши шихты :
300 кг. кварцита,
150 кг. кокса,
65 кг. стальной стружки.
Время выплавки продукции – 1 час 20 минут.
Электросталеплавильный цех.
Данный цех был пущен в производство в 1959 году. На территории цеха
расположено несколько зданий ( установка непрерывной разливки стали , отдел
зачистки слябов , подготовки и ремонта ковшей и т.д. ).
Основное здание разделено на 4 пролёта :
1 – шихтовый , сюда поступают исходные материалы – компоненты шихты.
Здесь есть 2 электромагнитных крана.
2 – печной , на тележках шихта поступает сюда из шихтового пролёта (
каждый компонент дозируется ). Здесь установлены 2 дуговые сталеплавильные
печи ( 100 тонн ) , которые обслуживают 2 крана. Трансформатор мощностью 45
МВт/А, плотность тока 2000 А, электроды графитовые. Плавка длится 4,5 – 5
часов.
3 – разливочный пролёт , из печного пролёта металл сливается сюда.
Здесь есть 2 крана . Металл сливается в ковши, после он ставится на стенд и
продувается аргоном , который захватывает все частицы и газы. После ковш
подают на устройство непрерывной разливки стали ( 2 шт.). Разливка
происходит 1,5 часа. Есть устройство вертикального типа ( +9, - 16,5 ).
Слиток формируется в кристаллизаторе , затем он попадает на тянущую клеть и
проходит охладительную зону ( большой расход воды ). После сляб подаётся на
0 отметку с помощью тросов , где его режут. Содержание кремния в металле до
3%. После резки сляб подаётся в термические печи ( 5 шт. ) , где металл
находится около 5 часов и нагревается до 8000С ( 2 часа ) , нормализуется ,
а после остывает. При температуре 1000С металл выпускают из печи и
закрывают специальными колпаками. Затем его подают на участки зачистки
слябов. Проверяют слитки на брак , устраняют дефекты и подают в
листопрокатный цех.
Основной продукт – трансформаторная сталь.
Кислородно – конвертерный цех №2.
Вступил в строй 29 марта 1975 году. Проектная мощь цеха 4 млн. стали в
год ( март 1976 год ) . С 1983 года по наши дни цех производит 5 млн. стали
в год.
Основные подразделения :
Миксерное отделение. Миксер – накопитель жидкого чугуна , в котором
происходит усреднение его по химическому составу и температуре. Это очень
ёмкий процесс , требующий больших затрат.
Конвертерное отделение. Здесь установлены 2 конвертера по 350 тонн.
Загрузка конвертера состоит на 30% из стального лома и на 70% из жидкого
чугуна. Это называется садка , то , что заваливают в конвертер ( 250 тонн
чугун и 100 тонн лом ). Лом привозят со всего комбината , а чугун из
доменного цеха №2 в чугуновозных ковшах. Лом бывает 2 – х видов :
легковесный ( брикеты стружки ) и тяжеловесный ( станины от станков и т.д.
).
Процесс состоит из нескольких стадий :
1 – завалка лома,
2 – присадка конвертера ( засыпка извести ),
3 – заливка чугуна ( 3 – 5 мин. ),
4 – продувка кислородом ( 20 мин. ) через фурмы,
5 – конвертер наклоняется для забора проб , чтобы сделать анализ.
6 – металл сливают в сталеразливочный ковш и добавляют ферросплавы ,
сталевоз увозит сталь , а шлак подаётся в шлаковню.
От слива до слива проходит 43 минуты.
Отделение непрерывной разливки стали. Есть 5 установок ( 4
криволинейного типа , 1 радиального , с радиусом 12 метров ). Температура
металла при разливке 16500С. Скорость разливки от 0,6 до 1 метра металла в
минуту . Время разлива 1 час 10 минут – 1 час 30 минут. Используется метод
плавка на плавку. Это отделение состоит из нескольких установок :
1 – двухпозиционный стенд,
2 – промежуточный разливочный ковш,
3 – кристаллизатор ( формирование корочки прямоугольной формы ),
4 – специальная роликовая поддерживающая система двойного охлаждения.
Форсунки подают воду на слиток.
5 – устройство нарезки слябов от слитков.
Отделение устранения дефектов слитка. Здесь собирают слябы ,
раскладывают и охлаждают , а после каждый сляб проверяют , зачищают дефекты
кислородными резаками и отправляют на склад.
Отделение подготовки сталеразливочных и промежуточных ковшей.
Шлаковое отделение. Это большая яма , в которую сливают шлак ,
охлаждают его и затем перерабатывают.
Основные марки стали : углеродистые, малоуглеродистые,
низколегированные.
Общее число плавок в сутки – 50 плавок.
Численность персонала , обслуживающее цех - 1800 человек.
Численность одной смены – 250 человек + персонал 5 – й бригады.
Кислородно – конвертерный цех №1.
Вступил в строй в 1966 году. Проектная мощность 2 млн. 100 тыс. тонн
стали в год.
На территории цеха расположены три австрийских конвертера и 6 устройств
непрерывной разливки стали.
Миксерное отделение. Жидкий чугун с доменной печи поступает в
отделение. Есть 2 миксера емкостью 1300 т., из них чугун переливают в ковш
и подают на конвертерную площадку.
Исходные материалы: металлический лом – 50 т., чугун – 110 т. на
плавку. Емкость конвертера – 160 т. В настоящее время производительность
цеха составляет 1,5 млн. т. в год.
Из 6 установок непрерывной разливки стали работают 3 вертикального типа
и 2 криволинейного типа.
На ряду с австрийским оборудованием в цехе используются русское и
украинское оборудование.
Основные марки стали:
1. трубные марки стали
2. динамные стали
3. автолист.
В данный момент продукция цеха соответствует мировым стандартам.
Брак продукции составляет 0, 56 – 0, 57 %. В ковшевом отделении
используются сталеразливочные и промежуточные ковши.
Толщина сляба с вертикальной установки 240 мм., длина до 13 м. С
криволинейной установки 250 мм., длина до 12 м.
На территории цеха есть склад сляб и участок устранения дефектов.
Доменный цех №2.
(шестая доменная печь)
Комплекс доменной печи был пущен 6 ноября 1978 г. Она производит
передельный чугун для кислородно-конвертерных цехов. Чугун выплавляется из
смеси отсеянного от мелочи офлюсованного агломерата и окатышей с ГОКов, с
добавлением флюса конвертерного шлака местного производства. Твердое
топливо – кокс с коксохима, подачи дутья осуществляется с помощью
электровоздуходувных машин в ТЭЦ. Концентрация кислорода до 30 %. Нагрев до
температуры 13000С осуществляется в воздухонагревателях (4 шт.). Для
очистки колошникового газа от пыли есть пылеуловитель (грубая очистка) и
газоочистка (тонкая очистка).
Участок шихтоподачи представляет собой приемное устройство и здание
бункерной эстакады. Приемное устройство двух путное, а выгрузка материалов
производится в подземные бункера. Бункерная эстакада надземная, двух рядная
(один – кокс и добавки, второй – агломерат и окатыши). Выдача материалов
из бункеров на конвейер осуществляется отдельными порциями,
располагающимися на ленте конвейера в определенной последовательности,
согласно программе загрузки печи. Загрузка печи осуществляется с помощью
бесконусного загрузочного устройства.
Размеры печи: объем 3200 м3, высота 35 600 мм.
Доменная печь имеет 32 воздушные фурмы и 4 чугунные летки,
расположенных на одном уровне. Разливки чугуна осуществляется в ковши
емкостью 140 т. Для переработки шлака предусмотрены 2 устройства
придоменной грануляции.
Мощность печи по шлаку 1 млн. т. в год, по чугуну – 2,6 млн. т. Время
плавки 8 часов от загрузки до выхода металла.
Для печи предусмотрен 1 ремонт раз в полгода (3-5 суток).
-----------------------
ГОКи – различные горные комбинаты . добывающие и поставляющие всевозможное
сырьё(руду, уголь, флюсы, прир. газ и др.)
Коксохим:
Производит кокс из угля
Аглофабрика:
Агломерат из руды и флюсов
Доменные цеха:
Производят предельный чугун из агломерата и топлива
Шлак:
Неплохой строй материал
Чугун: на продажу
Конвертеры:
Кислородный цех:
Делает кислород и др газы из воздуха
Путём их разделения
Аргон и гелий:
На продажу
слябы :
на продажу
Лпц 1, 2, 3
Горячая прокатка
Лпц 4, 5
Холодная прокатка:
Основной вид продукции
| |
