Технологии и основное оборудование доменных цехов ДЦ-1, ДЦ-2 ПАО "НЛМК"

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативно-технические аспекты современного доменного производства в России

1.1. Эволюция доменной технологии в отечественной металлургии и роль ПАО «НЛМК» в отрасли

1.2. Нормативное регулирование эксплуатации доменных агрегатов в соответствии с требованиями Ростехнадзора и ГОСТ Р ИСО 9001-2015

1.3. Физико-химические основы процессов восстановления и шлакообразования при использовании различных видов железорудного сырья

1.4. Роль научно-исследовательских институтов (ИМет РАН, ЦНИИчермет) в совершенствовании технологии производства чугуна

Глава 2. Анализ технологического оснащения и производственной деятельности доменных цехов ДЦ-1 и ДЦ-2

2.1. Сравнительная характеристика конструктивных параметров доменных печей и систем бесконусного загрузочного устройства (БЗУ)

2.2. Функциональный анализ работы скиповых подъемников, конвейерных систем и литейных дворов доменных цехов

2.3. Оценка работы газоочистных сооружений и систем утилизации избыточного давления колошникового газа

2.4. Оценка эффективности систем горячего дутья и качества подготовки шихтовых материалов на НЛМК

2.5. Анализ динамики технико-экономических показателей выплавки чугуна и выявление факторов, ограничивающих производительность агрегатов

Глава 3. Направления модернизации оборудования и совершенствования технологии доменной плавки

3.1. Внедрение инновационных систем диагностики футеровки и контроля параметров горна доменных печей

3.2. Оптимизация состава доменного шлака и температурного режима плавки для повышения качества передельного чугуна

3.3. Обоснование технологических режимов работы с повышенным давлением газа на колошнике и вдуванием пылеугольного топлива (ПУТ)

3.4. Расчет ожидаемой эффективности предлагаемых решений в рамках экологической стратегии предприятия

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Технологии и основное оборудование доменных цехов ДЦ-1, ДЦ-2 ПАО “НЛМК”

ВВЕДЕНИЕ

Доменное производство остается базовым звеном отечественной черной металлургии, обеспечивая около 90% выплавки чугуна в Российской Федерации и формируя технологическую основу для сталеплавильного передела. В условиях реализации Стратегии развития металлургической промышленности России до 2030 года и задач импортозамещения критически важным является повышение эффективности работы доменных агрегатов, оптимизация расхода кокса и природного газа, снижение удельных выбросов углекислого газа. ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат» занимает лидирующие позиции в отрасли, эксплуатируя высокопроизводительные доменные печи полезным объемом до 5500 м³, оснащенные современными системами бесконусной загрузки, вдувания пылеугольного топлива и утилизации колошникового газа [1, c. 15].

Степень разработанности проблемы характеризуется активными исследованиями в области совершенствования технологии доменной плавки, проводимыми ФГБОУ ВО «НИТУ МИСиС», ЦНИИчермет им. И.П. Бардина, ИМет РАН. Особое внимание уделяется оптимизации шихтовых материалов, повышению давления газа на колошнике, автоматизации контроля теплового состояния горна, что соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и нормативам Ростехнадзора. Вместе с тем, конкретные технологические решения для доменных цехов ПАО «НЛМК» требуют детального анализа с учетом специфики применяемого сырья, конструктивных особенностей агрегатов и динамики технико-экономических показателей последних лет.

Цель работы — комплексный анализ технологий и основного оборудования доменных цехов ДЦ-1, ДЦ-2 ПАО «НЛМК» с разработкой рекомендаций по повышению эффективности производства чугуна.

Задачи курсовой работы:

• изучить эволюцию доменной технологии в России и нормативно-правовую базу эксплуатации доменных агрегатов;
• проанализировать физико-химические основы процессов восстановления железа и шлакообразования;
• провести сравнительную характеристику конструктивных параметров и технологического оснащения доменных цехов ДЦ-1 и ДЦ-2;
• оценить динамику технико-экономических показателей и выявить факторы, ограничивающие производительность;
• обосновать направления модернизации оборудования и оптимизации технологических режимов плавки.

Объект исследования — доменные цеха ДЦ-1 и ДЦ-2 ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат».

Предмет исследования — технологии доменной плавки и основное технологическое оборудование доменных агрегатов.

Методологическая база включает теоретические основы металлургии чугуна, методы термодинамического и кинетического анализа восстановительных процессов, расчетные методы оценки материальных и тепловых балансов доменной плавки, нормативную базу (ГОСТ Р 54153-2010, Федеральный закон № 116-ФЗ, ФНП Ростехнадзора в области металлургии).

Научная новизна заключается в систематизации данных о функционировании доменных цехов ПАО «НЛМК» и обосновании комплекса технологических решений, адаптированных к условиям конкретного предприятия.

Теоретическая и практическая значимость определяется возможностью использования результатов работы для оптимизации режимов доменной плавки, повышения качества передельного чугуна и снижения удельных расходов кокса и энергоносителей.

Структура работы: введение, три главы, заключение, список использованной литературы. Первая глава посвящена теоретическим и нормативно-техническим аспектам доменного производства, вторая — анализу технологического оснащения и производственной деятельности цехов, третья — направлениям модернизации и совершенствования технологии.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННОГО ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ

1.1. Эволюция доменной технологии в отечественной металлургии и роль ПАО «НЛМК» в отрасли

Доменное производство прошло длительный путь развития от первых чугуноплавильных печей XVIII века до современных высокопроизводительных агрегатов полезным объемом свыше 5000 м³. В СССР были достигнуты выдающиеся результаты в области интенсификации доменной плавки, разработаны научные основы процессов восстановления железа из оксидов, теория фурменной зоны, методы оптимизации шихтовых материалов. Академики М.А. Павлов, И.П. Бардин, А.Н. Похвиснев заложили фундамент отечественной школы металлургии чугуна, обеспечив технологический суверенитет страны в этой ключевой отрасли [2, c. 22]. Современный этап характеризуется внедрением автоматизированных систем управления, применением высокообогащенного железорудного сырья, широким использованием пылеугольного топлива для замещения дорогостоящего кокса.

Российская Федерация входит в пятерку крупнейших производителей чугуна в мире, ежегодная выплавка составляет около 52 млн тонн. Ведущими предприятиями являются ПАО «Северсталь», ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат», АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат», ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат». Последний занимает особое место благодаря высокой степени вертикальной интеграции, охватывающей все стадии от добычи железорудного сырья до выпуска высококачественного проката [3, c. 47]. Стратегия развития металлургической промышленности до 2030 года определяет приоритеты технологического обновления доменного передела, включая повышение энергоэффективности, снижение углеродного следа продукции, переход на принципы наилучших доступных технологий.

ПАО «НЛМК» эксплуатирует семь доменных печей суммарной мощностью свыше 12 млн тонн чугуна в год. Доменные цеха ДЦ-1 и ДЦ-2 являются базовыми производственными подразделениями, оснащенными современным оборудованием европейского и отечественного производства. Доменная печь № 6 полезным объемом 5500 м³ входит в число крупнейших агрегатов в России и обеспечивает выплавку до 3,5 млн тонн чугуна ежегодно. Внедрение бесконусных загрузочных устройств позволило оптимизировать распределение шихты по сечению колошника, повысить равномерность схода материалов и стабилизи

…