В разное время в цехе были разработаны и опробованы технологии комбинированной продувки с подачей нейтрального газа через донные фурмы, а также технология переработки повышенной доли лома (до 100%).
Кислородно-конвертерный цех №2 (ККЦ-2) введен в эксплуатацию в мае 1974 года в составе двух конвертеров №4 и №5 емкостью 350 т каждый. Проектная производительность цеха составляет 4.2 млн. т стали в год.
ККЦ-2 состоит из конвертерного и дымососного отделений, отделений разливки стали в изложницы и непрерывной разливки стали, приемного устройства с трактом подачи сыпучих материалов в конвертерное отделение и перегрузочного устройства, отделения перелива чугуна, шлакового двора и отделения магнитных материалов.
Над сталевозными путями между конвертерным и разливочным отделениями установлены УДМ, на которых производится усреднение, корректировка металла по химическому составу и температуре продувкой через погруженные фурмы инертным газом.
Часть выплавляемой стали разливается в изложницы. В отличие от ККЦ-1 сталеразливочный ковш оборудован двумя шиберными затворами, и разливка ведется сразу в две изложницы, что ускоряет процесс разливки.
В отделении непрерывной разливки стали установлена трубная машина непрерывного литья заготовок. В перспективе развития ККЦ-2 полный перевод на непрерывную разливку стали с установкой двух сортовых машин непрерывного литья заготовок и установок внепечной обработки типа "печь-ковш".
Цех подготовки состава вводился в эксплуатацию в составе двух очередей. Первая очередь цеха началась эксплуатироваться в 1969 году в составе:
1. двора изложниц №1, предназначенного для подготовки составов с изложницами под разливку сталей;
2. отделения разливания слитков №1, где принимаются составы с наполненными изложницами и освобождаются затвердевшие слитки от изложниц;
3. отделения лакосмазки изложниц №1;
4. отделения гидроочистки №1;
5. склада слитков №1 и №2.
Вторая очередь цеха была введена в эксплуатацию в мае 1974 года с вводом в действие ККЦ-2.
Назначение копрового цеха – переработка металлолома и отходов прокатного производства при помощи огневой и механической резки, пакетирования, удара и взрыва для конвертерных и литейного цехов комбината, а также отгрузки на сторону.
В составе цеха:
1. Отделение огневой и механической переработки лома. В отделении установлено пять мостовых кранов грузоподъемностью по 16 т, два магнитных крана грузоподъемностью по 15 т и четыре грейферных крана производительностью 45-55 т/ч.
2. Копровое отделение состоит из двух закрытых бойных залов и склада негабаритного скрапа. Бойные залы оборудованы кадровыми кранами грузоподъемностью 15 т. Открытая крановая эстакада оборудованы двумя мостовыми магнитными кранами грузоподъемностью 30/50 т. Весь крупный скрап большого сечения подвергается дроблению на габаритные куски. Дробление производится ударом 10-тонного металлического шара, падающего с высоты 25 м.
3. Взрывное отделение оборудовано мостовым краном грузоподъемностью 80/20 т и взрывной ямой. Металлические массивы, неподдающиеся дроблению в копровом отделении, подаются во взрывное отделение, где дробятся взрывом во взрывной яме. Габаритные куски раздробленного взрывом металла грузятся в вагоны.
4. Два напольных склада металлолома с четырьмя железнодорожными тупиками и двумя железнодорожными кранами грузоподъемностью по 25 т.
Пресс-ножницы 40-340 установлены в отделении огневой и механической подготовки лома; производительность 10-30 т/ч обеспечивается при максимальном усилии каждого реза и непрерывной подачи.
Кроме выше перечисленных отделений, в состав копрового цеха вошел ранее существовавший отдельно цех подготовки сталеплавильного производства, в состав которого входят склад ферросплавов, отделение сушки руды и боксита, склады огнеупоров и открытые площадки для хранения огнеупоров.
Смоломагнезитовый цех введен в эксплуатацию в декабре 1969 года. Цех выпускает магнезиальные известковые огнеупоры на смоляной связке методом безобжигового полусухого прессования для нужд конвертерных цехов комбината. Проектная производительность цеха 60 тыс. т огнеупора в год.
Цех состоит из приемного устройства магнезита; склада магнезита (железобетонный силос емкостью 600 м3); из отделения дробления и сортировки, где имеются два грохота ГВП-1А, элеватор, двухвалковая дробилка, пневмокамерный насос, два ленточных конвейера, четыре шиберных затвора, два пересыпных устройства; из склада смолы, в котором разогревают, обезвоживают и принимают смолу. Имеются в цехе также галерея №1, которая служит связующим звеном между приемным устройством и силосным складом магнезита; галерея №2 связывает отделение сортировки и главный корпус, в котором рассеивают и подают материалы в бункера по фракциям помола материала, дозируют и смешивают.
В 1983 году в эксплуатацию был введен участок по приготовлению торкрет-массы производительностью 12 млн. т/год.
Персонал цеха ремонта металлургических печей производит замену футеровки конвертеров ККЦ-1 и ККЦ-2.
Ремонт сталеплавильного оборудования, изготовление головок кислородных фурм – основные задачи цеха по ремонту сталеплавильного оборудования.
Прокатное производство включает в себя обжимной, сортопрокатный и вальцетокарный цеха.
В состав обжимного цеха входят блюминг 1250, непрерывно-заготовочный стан 850/750/500, отделение нагревательных колодцев, склад полупродукта, помещения для подачи и хранения коксика и уборки шлака. Проектная мощность блюминга по всаду составляет 6 млн. т/год, производственная мощность 6.3 млн. т.
Нагрев слитков под прокатку производится в нагревательных рекуперативных колодцах, отапливаемых одной верхней горелкой.
Сортопрокатный цех в своем составе имеет два мелкосортных стана 250, проволочный стан 250 и среднесортный стан 450.
Кислородно-конвертерный цех №1 эксплуатируется в составе трех конвертеров, один из которых в настоящий момент находится в ремонте. В состав ККЦ-1 входят конвертерное, миксерное и дымососное отделения, отделение шихтовых и магнитных материалов, приемное устройство с трактом подачи сыпучих материалов, шлаковый двор.
Рассмотрим технологию выплавки и разливки стали в ККЦ-1.
Для выплавки стали в качестве шихтовых материалов используются жидкий чугун и металлолом. Жидкий чугун должен подаваться из доменного цеха в предварительно очищенных чугуновозных ковшах с минимальным количеством шлака. Чугун сливается в миксеры или переливается в заливочный ковш только после получения результатов химического анализа проб, отобранных на выпуске чугуна. Чугун в цех должен поставляться следующего химического состава: 0.4-0.8% Si; 0.5-0.7% Mn; Sне более 0.03%; Pне более 0.28%. Чугун из ковшей должен сливаться полностью, запрещается возвращать доменному цеху ковши с неполностью слитым чугуном.
Расходуемый на плавке чугун подается как путем прямого перелива из доменного ковша в заливочный ковш, так и через миксеры. При работе через миксеры неснижаемый запас чугуна в каждом миксере должен быть не менее 600 т. Снятие ограничителей не допускается при ремонте одного из миксеров, неснижаемый запас чугуна в работающем миксере должен быть не менее 500 т. Выдача чугуна при наличии в работе двух миксеров и их наполнение производится поочередно с таким расчетом, чтобы один из них выдавал чугун, а другой находился на заполнение до полной емкости или отстое. Взвешивание наливаемого чугуна производится с использованием локальной АСУ. При сливе чугуна из миксера миксеровой отбирает пробу из носка миксера после наполнения чугуном 1/2 ковша и немедленно отправляет ее пневмопочтой в лабораторию. Температура чугуна замеряется в ковше термоблоком и должна быть не ниже 1320°С.
Металлолом, используемый в конвертерной плавке, должен быть размеров, обеспечивающих свободную загрузку в конвертер. Привозной лом, пакеты, блюминговая обрезь хранятся на шихтовом дворе раздельно в специально отведенных местах. Запрещается использовать в шихту промасленную стружку, а также лом, загрязненный горюче-смазочными материалами (серой или фосфором), не очищенный от резины и цветных металлов (цинка, олова, свинца, меди и др.), не освобожденный от взрывоопасных и легковоспламеняющихся предметов и материалов, а также снега, льда и закрытых сосудов. Весь металлолом, подаваемый к конвертерам, провешивается. Лом доставляется в совках объемом 40 м3, загружаемых в копровом цехе или на шихтовом дворе конвертерного цеха. Дозировка до заданного веса производится на шихтовом дворе блюминговой обрезью и недоливками. На шихтовом дворе в совки сначала загружаются пакеты и легковесный металлолом, а затем до заданного веса загружаются обрезь и недоливки. Недоливки загружаются ближе к торцевой стенке совка.
Для наводки шлака применяется свежеобоженная известь, вместо нее допускается использование твердого конвертерного шлака. Для разжижения шлака в процессе продувки применяется концентрат плавикошпатовый, уртит, флюоритокарбонатная руда (ФКР) и огарки угольной футеровки алюминиевых электролизеров. Температурный режим регулируется коксом, антрацитом, сырым доломитом. Раскиление и легирование производится в ковше при выпуске плавок из конвертера ферромарганцем, ферросилицием, марганцевой лигатурой, силикомарганцем, феррохромом, ферротитаном, ферробромом, феррованадием, алюминием, серым колчеданом, силикокальцием и феррофосфором. Все раскислители и легирующие материалы должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ, применяться дробленными в кусках не более 50 мм.
Плавку начинают с завалки лома в конвертер (лом предварительно подогревают до 800°С и выше). Одновременно с загрузкой лома в конвертер подают углеродсодержащие материалы (кокс, антрацит). В процессе подогрева лома через верхнюю фурму подается кислород. После окончания подогрева лома в конвертер заливают чугун. В процессе заливки чугуна и для последующей продувки должен использоваться кислород чистотой не менее 99.5% и давлением не ниже 15 атм с содержанием азота не более 0.1%. продувка ведется сверху через пятисопловую фурму с расходом кислорода 350-450 м3/мин. Положение фурмы в течение первых 3-4 мин продувки поддерживается на высоте 2-2.6 м от уровня жидкого металла, после чего продувка ведется при высоте фурмы 1.2-1.6 м. Режим окончания продувки должен обеспечить получение жидкоподвижного уваренного шлака. Содержание общих окислов железа в шлаке рекомендуется иметь не более 28%, а основность – не менее 2.8. Момент окончания продувки определяется по количеству израсходованного кислорода, времени продувки визуально по виду факела. По окончанию продувки производится повалка конвертера, отбор проб металла и шлака, замер температуры металла термоблоком. Проба металла раскисляется в ложке чистой алюминиевой проволокой из расчета получения в пробе не более 0.5 % алюминия и заливается в металлический стаканчик. Отобранные пробы охлаждаются и немедленно отправляются в экспресс-лабораторию. В пробе металла определяется содержание углерода, марганца, серы, фосфора, хрома, никеля, меди, при необходимости определяют содержание других элементов. В пробе шлака определяют содержание окиси кальция, кремнезема, закиси железа и марганца, окиси магния. Температура металла перед выпуском плавки из конвертера рекомендуется иметь не выше 1650°С.