Огнеупорный аспект при производстве и разливке стали
  Доклад №6

Увеличение производственных мощностей по выпуску углеродсодержащих огнеупоров в ПАО "Пантелеймоновский огнеупорный завод"

Аксельрод Л.М., Ярушина Т.В., Сладков Е.М., Дикарева Р.И., ООО «Группа «Магнезит», Россия
Дикарева Р.И., ПАО «Пантелеймоновский огнеупорный завод», г. Горловка, Украина

Крупнейшее предприятие по производству огнеупоров на Украине – ПАО «Пантелеймоновский огнеупорный завод», вошедший в состав ООО «Группа «Магнезит» в феврале 2012 г., уверенно наращивает объемы производства периклазоуглеродистых изделий. Продукция предприятия востребована потребителями и успешно конкурирует с аналогичными огнеупорами зарубежных поставщиков.

Ключевые слова: периклаз, классификация, огнеупоры, магнезиальные флюсы, стойкость, производство

Если в 2011 году объем производства периклазоуглеродистых изделий на ПАО «ПОЗ» не превышал 865 т, то уже в 2012 году он составил 2505 т. Ожидаемый к концу 2013 года объем отгруженной продукции составит 5370 т.

Классификация периклазоуглеродистых изделий ПАО «Пантелеймоновский огнеупорный завод» насчитывает около 30 основных марок (табл. 1) и более 150 их подвидов в зависимости от зон применения и условий эксплуатации тепловых агрегатов. В таблице 1 приведены гарантированные показатели периклазоуглеродистых изделий согласно ТТ 299-22-2013.

Для производства изделий применяются исключительно высококачественные плавленые периклазовые порошки с массовой долей оксида магния не менее 97%, крупночешуйчатый природный графит высокой степени чистоты, различные антиоксиданты и комбинированные связующие.

Изделия характеризуются высоким содержанием MgO в изделиях – от 95 до 97,5%. В зависимости от марки, массовая доля углерода может составлять от 8 до 14%, кажущаяся плотность – от 3,00 до 3,15 г/см3, открытая пористость от 1,2 до 4,0%, предел прочности при сжатии от 35 до 60 Н/мм2.

Используя богатый опыт производства и применения углеродсодержащих огнеупоров специалистов ООО «Группа «Магнезит», предприятие практикует индивидуальный подход к каждому потребителю огнеупорной продукции, с учетом особенностей металлургических процессов и условий эксплуатации. Продолжаются работы по реконструкции технологических потоков, задействованных на выпуск углеродсодержащих масс.

Таблица 1 – Классификация периклазоуглеродистых изделий ПАО «Пантелеймоновский огнеупорный завод»

Марка MgO, не менее C, в пределах Связка Прочность при сжатии, Н/мм2 Пористость открытая, % Плотность кажущаяся, г/см3

ППУ 151А

95

5-7,99

А

>35

<8,0

>2,95

ППУ 151Б

95

5-7,99

Б

>35

<8,0

>2,95

ППУ 152А

95

8-10,99

А

>30

<7,0

>2,90

ППУ 152Б

95

8-10,99

Б

>30

<7,0

>2,90

ППУ 153А

95

11-15

А

>25

<6,0

>2,85

ППУ 153Б

95

11-15

Б

>25

<6,0

>2,85

ППУ 261А

96

5-7,99

А

>35

<8,0

>2,95

ППУ 261Б

96

5-7,99

Б

>35

<8,0

>2,95

ППУ 262А

96

8-10,99

А

>30

<7,0

>2,90

ППУ 262Б

96

8-10,99

Б

>30

<7,0

>2,90

ППУ 263А

96

11-15

А

>25

<6,0

>2,85

ППУ 263Б

96

11-15

Б

>25

<6,0

>2,85

ППУ 361А

96

5-7,99

А

>35

<8,0

>2,95

ППУ 361Б

96

5-7,99

Б

>35

<8,0

>2,95

ППУ 362А

96

8-10,99

А

>30

<7,0

>2,90

ППУ 362Б

96

8-10,99

Б

>30

<7,0

>2,90

ППУ 363А

96

11-15

А

>25

<6,0

>2,85

ППУ 363Б

96

11-15

Б

>25

<6,0

>2,85

ППУ 471А

97

5-7,99

А

>35

<8,0

>2,95

ППУ 471Б

97

5-7,99

Б

>35

<8,0

>2,95

ППУ 472А

97

8-10,99

А

>30

<7,0

>2,90

ППУ 472Б

97

8-10,99

Б

>30

<7,0

>2,90

ППУ 473А

97

11-15

А

>25

<6,0

>2,85

ППУ 473Б

97

11-15

Б

>25

<6,0

>2,85

ППУ 581А

97,5

5-7,99

А

>35

<8,0

>2,95

ППУ 581Б

97,5

5-7,99

Б

>35

<8,0

>2,95

ППУ 582А

97,5

8-10,99

А

>30

<7,0

>2,90

ППУ 582Б

97,5

8-10,99

Б

>30

<7,0

>2,90

ППУ 583А

97,5

11-15

А

>25

<6,0

>2,85

ППУ 583Б

97,5

11-15

Б

>25

<6,0

>2,85

В апреле 2013 года введена в эксплуатацию автоматизированная система дозирования компонентов в смеситель с высокой точностью взвешивания. Система включает функцию протоколирования и обеспечивает синхронную работу технологического оборудования линии.

Проведена ревизия прессов, обновлен и расширен парк прессовой оснастки. Освоены новые методы прессования изделий, позволяющие минимизировать отклонения их размеров от номинала с обеспечением их в допуске ±0,2 мм.

Введен в эксплуатацию модернизированный блок для термообработки изделий, оборудованный системой управления от ведущих мировых производителей, что позволило стабилизировать температурный профиль агрегата и получать продукцию со стабильно высокими качественными показателями.

В течение 2012 года, в период активного освоения нового для завода ассортимента продукции, опытные партии периклазоуглеродистых огнеупоров успешно испытаны на трех крупнейших металлургических предприятиях Украины – ПАО «МК «Азовсталь», ПАО «Алчевский металлургический комбинат», ПАО «Днепровский металлургический комбинат».

В условиях ПАО «МК «Азовсталь» стойкость рабочего слоя футеровки стен и шлакового пояса 350-т сталеразливочных ковшей ККЦ, выполненных изделиями марки ППУ 472Б и ППУ 263Б, составила 95-96 плавок при гарантированной стойкости 80 плавок. В ККЦ ПАО «Алчевский металлургический комбинат», при гарантированной стойкости 70 плавок, стойкость рабочего слоя футеровки стен 300-т сталеразливочных ковшей ККЦ, выполненного изделиями марки ППУ 472Б составила 75-79 плавок. В условиях ПАО «Днепровский металлургический комбинат» средняя стойкость рабочего слоя футеровки стен и шлакового пояса 250-т сталеразливочных ковшей ККЦ, составила 69 плавок без замены шлакового пояса, причем га-рантированная стойкость 65 плавок с заменой шлакового пояса.

В апреле-мае 2013 г в условиях мартеновского цеха ПАО «Запорожсталь» была испытана пробная партия периклазоуглеродистых изделий в количестве 1 комплекта. Из изделий была выполнена футеровка рабочего слоя днища, стен и шлакового пояса 250-т сталеразливочного ковша. По итогам кампании стойкость футеровки составила 55 плавок при том, что остаточная толщина изделий составила 80-120 мм при начальной толщине 150 мм. Вывод стальковша на холодный ремонт произошел по причине механического повреждения рабочей футеровки при чистке металло-шлакового гарнисажа. Для сравнения: в настоящее время стойкость футеровки стальковшей ПАО «Запорожсталь» с использованием набивной кварцеглинистой массы составляет 12-14 плавок. В настоящее время проходит испытания в футеровке рабочего слоя стен и шлакового пояса 160-т сталеразливочных ковшей ККЦ ПАО «АрселорМиттал Кривой Рог» опытно-промышленная партия периклазоуглеродистых изделий производства ПАО «ПОЗ». По итогам законченных кампаний средняя стойкость футеровки составила 62 плавки, которая достигнута в условиях совместной службы с огнеупорами других производителей, при этом практически все кампании были закончены из-за износа днища, не оставляя возможности проверить фактический ресурс стен. Первый ковш, полностью зафутерованный материалами ООО «Группа «Магнезит» позволил достичь стойкости в рекордные 70 плавок, при этом, как выяснилось, остаточная толщина рабочего слоя стен позволяла выполнить еще ряд плавок в безопасном режиме. Отсутствие сканера не позволяет определить фактическую остаточную толщину футеровки. Ковш был выведен из эксплуатации по производственным причинам в связи с окончанием серии на МНЛЗ.

В ближайшее время планируются испытания периклазоуглеродистых изделий в футеровке рабочего слоя стен и шлакового пояса 160-т сталеразливочных ковшей ККЦ ПАО «Енакиевский металлургический завод». Технология производства данных изделий была разработана специально для условий Енакиевский металлургический завод. Ожидаемая стойкость - не менее 85 плавок без замены шлакового пояса.

В 2013 году ПАО «Пантелеймоновский огнеупорный завод» уже в серийном режиме поставляет периклазоуглеродистые огнеупорные изделия на ПАО «МК»Азовсталь», ПАО «Алчевский металлургический ком-бинат», ПАО «Днепровский металлургический комбинат», ЧАО «АзовЭлектроСталь».

И следует отметить, что норматив гарантированной стойкости на некоторых предприятиях в 2013 году увеличен, по сравнению с требованиями 2012 года. Так, на ПАО «МК «Азовсталь» гарантированная стойкость составляет 100 плавок (в 2012 г – 80 плавок), на ПАО «Днепровский металлургический комбинат» 80 плавок (в 2012 г – 65 плавок), но и в этом случае изделия Пантелеймоновского огнеупорного завода выдерживают нормативную стойкость и даже несколько превышают ее.

На металлургических предприятиях Украины в конвертерных цехах используется технология корректировки состава шлака в процессе выплавки металла и при раздуве шлака после слива металла из конвертора.

Химический состав конвертерного шлака в различные фазы конвертерного процесса различается, различается и интенсивность разрушения футеровки. Наиболее высокая интенсивность разрушения футеровки конвертера наблюдается в период формирования шлака с основностью СаО/SiO2=1,0-1,5 и высокой окисленностью (до 30% FeO). Поэтому необходимо в первый период продувки формировать шлак, имеющий максимальную для данных температурных условий концентрацию MgO, наиболее близкую к насыщению. С целью увеличения содержания MgO в шлаке эффективно использование магнезиальных флюсов (табл. 2).

Флюсы – один из перспективных продуктов, который позволяет оптимизировать ремонтные и эксплуатационные затраты металлургических предприятий и успешно решать вопросы повышения стойкости футеровки тепловых агрегатов. Технология производства магнезиальных флюсов разработана совместно со специалистами управления технологических разработок технического департамента ООО «Группы «Магнезит».

В первом квартале 2012 г. в условиях Пантелеймоновского огнеупорного завода введена в эксплуатацию новая технологическая линия по производству магнезиальных флюсов, оснащенная современным оборудованием ведущих украинских и европейских компаний.

Таблица 2 – Качественные показатели брикетированного магнезиального флюса марки PANSLAGP71

Наименование показателей
Содержание массовой доли,%:
MgO, не менее
SiO2, не более
Fe2O3, в пределах
C, в пределах
Зерновой состав, %:
остаток на сетке №60, не более
проход через сетку №4, не более
  Норматив

71
5
4-8
4-8

10
15

В первом квартале 2013 года магнезиальные флюсы производства Пантелеймоновского огнеупорного завода проходили промышленные испытания в условиях Енакиевского металлургического завода и Днепровского металлургического комбината им. Дзержинского.

В период с 30 марта по 4 апреля 2013 г в конвертерном цехе ПАО «ЕМЗ» на конвертере №1 была проведена опытно-промышленная серия плавок с использованием магнезиального флюса марки PANSLAGP71 производства Пантелеймоновского огнеупорного завода. С целью оценки эффективности использования магнезиальных брикетированных флюсов с железосодержащими добавками было произведено 140 опытных плавок с присадкой флюса марки PANSLAGP71 по ходу продувки плавки в количестве от 0,8 до 1,5 т на плавку. Среднее содержание MgO в шлаке составило 7,0%. При этом отмечено сокращение времени растворения флюса за счет оптимальных геометрических размеров, что обусловлено большей удельной поверхностью контакта флюса со шлаком.

В период с 29 марта по 15 апреля 2013 г на конвертерах №1 и №2 Днепровского металлургического комбината для корректировки содержания MgO в шлаке и для наведения высокомагнезиальных шлаков перед операцией ошлаковывания использовано 95,52 т магнезиального флюса марки PANSLAGP71. На конвертере №1, начиная с 869 плавки по 926 плавку присадку магнезиального флюса производили на 3-7 минуте продувки в количестве 1,0-1,3 т на плавку. В период формирования шлака флюс начинает растворяться, насыщать шлак оксидом магния и тем самым снижать его агрессивное воздействие на футеровку. Содержание MgO в шлаке составило 8,0-12,0% (среднее значение составило 8,6%). Ошлаковывание футеровки конвертера высокомагнезиальными шлаками позволило получить прочный шлаковый гарнисаж с последующим наращиванием его толщины.

На конвертере №2 магнезиальные флюсы марки PANSLAGP71 начали использовать с 1842 плавки по стойкости отдачей на шлак перед операцией ошлаковывания. При работе с применением извести низкого качества и расходе флюса 0,2-0,3 т на плавку среднее содержание MgO в шлаке составляло 5,5%. Ошлаковывание футеровки конвертера шлаками с таким содержанием MgO не позволяло получать прочный шлаковый гарнисаж. После слива плавки наблюдались открытые участки футеровки, что приводило к ее повышенному износу. С 1888-й плавки по 1921 плавку магнезиальные флюсы присаживали в процессе продувки в количестве 1,0-1,5 т на плавку. Содержание MgO в шлаке повысилось до 7,5-9,5%. С 1922-ой плавки конвертер работает на извести с повышенным содержанием в ней MgO (11,2-31,6%). Количество плавок с присадками магнезиального флюса на шлак перед операцией ошлаковывания составляет 25%, при этом среднее содержание MgO в шлаке составляет 8,8%, что позволяет получить прочный шлаковый гарнисаж.

В настоящее время магнезиальный флюс марки PANSLAGP71 производства Пантелеймоновского огнеупорного завода серийно поставляется на Енакиевский металлургический завод, Днепровский металлургический комбинат, Арселор Миттал Кривой Рог.

В первом полугодии 2013 года объем производства магнезиальных брикетированных флюсов составил 1776 т, ожидаемый объем производства на 2013 г – 5571 т.

Успешная работа предприятия стала возможной благодаря активному сотрудничеству технологов предприятия со специалистами управления технологических разработок технического департамента ООО «Группа «Магнезит» с одной стороны и с инженерно-техническими службами металлургических предприятий с другой стороны.

В планах развития производства – освоение производства магнези-альных флюсов в объеме 50000 т/год и наращивание объема выпуска углеродсодержащих изделий до 26000 т/год, освоение новых видов продукции и дальнейшее совершенствование технологий с учетом требований потребителей.

  Доклад №6
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ