Электросталеплавильный цех (ЭСПЦ), пущенный в эксплуатацию в 1981 г., является самым современным комплексом на комбинате.. В 2000 г. в цехе была пущена установка ковш – печь (УКП) поставки фирмы «Mannesmann Demag» - самое современное оборудование на ООО «Уральская Сталь» (ОХМК).
В ЭСПЦ в ООО «Уральская Сталь» выплавляют сталь в двух дуговых сталеплавильных печах ДСП – 100И6 с трансформаторами мощностью по 75 МВА каждая. Выпуск стали в ЭСПЦ осуществляется в ковши, установленные на сталевозах.
В цехе имеются весы – 3 шт. по 200 т и 2 шт. по 3 т, применяемые для взвешивания шихты. Плавка в ковшах не взвешивается, поэтому легирование и раскисление стали осуществляется по расчетному весу металла в ковше.
В ЭСПЦ ООО «Уральская Сталь» выплавляют три группы марок сталей: примерно по 40% конструкционных низколегированных и углеродистых, а также около 20% легированных.
Разливка стали в ЭСПЦ комбината осуществляется на МНЛЗ и в изложницы, в мартеновском цехе – только в изложницы. В настоящее время работает одна 4-х ручьевая МНЛЗ для литья блюмов сечением 300х450 мм, введенная в эксплуатацию в 1984 г. На месте демонтированной второй МНЛЗ такого же типа ведется монтаж оборудования одноручьевой МНЛЗ для отливки слябов сечением 190-270∙1200 мм, поставляемой фирмой «SMS Demag» (бывшей «Mannesmann-Demag»).
Основные достоинства электропечей заключаются в возможности:
• быстро нагреть металл, что позволяет вводить в печь большие количества легирующих добавок;
• иметь в печи восстановительную атмосферу и безокислительные шлаки, что предопределяет малый угар легирующих элементов;
• плавно и точно регулировать температуру металла, получая его с низким содержанием неметаллических включений, получать сталь с низким содержанием серы.
Дуговая электропечь состоит из рабочего пространства с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты.
Плавку ведут в рабочем пространстве, ограниченным сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух. Объёмный свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены три токоподводящие электроды, которые с помощью спецмеханизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трёхфазным током. Шихтовые материалы загружают на под печи после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и нагрев осуществляется за счёт тепла электрических дуг, возникших между электродами и жидким металлом или металлической шихтой. Выпуск готовой стали и шлака осуществляется через выпускное отверстие и желоб путём наклона рабочего.
Плавка металла в электропечи состоит из следующих периодов:
• Заправка печи;
• Загрузка шихты;
• Плавление;
• Окислительный период;
• Восстановительный период;
• Выпуск стали.
Обжимной цех.
В обжимном цехе (ОБЦ) осуществляется прокатка слитков мартеновского цеха в полупродукты крупного сечения - блюмы и слябы.
Цех состоит из 4 основных участков: отделение нагревательных колодцев, станового пролёта, скрапного пролёта и адъюстажа.
Отделение нагревательных колодцев предназначено для нагрева слитков до необходимой для прокатки температуры и передачи их в становый пролёт. В отделении имеются 16 нагревательных колодцев (по две ячейки в группе), обогреваемых коксовым газом. Тип колодцев - рекуперативный, с горелкой из центра падины.
Температура нагрева слитков в колодцах - 1300-1500оС. Рабочее пространство камер имеет следующие размеры: высота около 3 м., площадь в плане 4,5 - 5 м2. Ёмкость ячейки 80-100 т. каждая.
В отделении установлены пять клещевых и один напольно-уборочный краны, грузоподъёмностью 50 и 10 тонн. Клещевидные краны предназначены для посадки слитков в колодцы и извлечение их оттуда. Извлечённые из колодцев горячие слитки подаются на слитковод грузоподъёмностью 16 тонн и скоростью до 6 м/с, с помощью которого транспортируются к приёмным рольгангам и задаются в двухвалковую клеть прокатного стана.
На клети блюминг - слябинг слитки массой 6 - 16 тонн прокатываются в блюмы сечением от 320 х 320 мм, до 450 х 450 мм и слябы шириной 600 - 1050 мм, толщиной 130 - 300 мм и длиной 1300 - 6000 мм. Максимальный диаметр валков клети 1200 мм, минимальный 990. Длина бочки валков 2920 мм, скорость вращения валков 70 - 1100 об/мин. Мощность двух двигателей по 5350 кВт/ч.
В результате предшествующих нагревов и прокатки на поверхности заготовки образуются дефекты. Удаление дефектов на горячих блюмах производится на машинах огневой зачистки (МОЗ). На МОЗ заготовки поступают по рольгангам. После огневой зачистки заготовки поступают на ножницы горячей резки. Обрезь передаётся в скраповый пролет и загружается в короба. Мерные слябы клеймятся и направляются на штабелирующий стол и стационарный стеллаж, откуда пакетами убираются пратценкранами грузоподъёмностью 15 тонн (всего их на адьюстаже - 15).
Охлаждение блюмов и слябов из углеродистых и низкоуглеродистых сталей производится на стеллажах, из легированных и флокеночувствительных сталей - в четырнадцати неотапливаемых колодцах. Ёмкость колодца - 350 тонн. Охлаждённые слябы подаются кранами на стеллажи для осмотра и зачистки дефектов. Удаление дефектов с поверхности холодных заготовок производится при помощи резаков ГР-8 и ГР-9, работающих на природном газе. После окончательной зачистки блюмы передаются в сортопрокатный цех, слябы - в листопрокатный цех.
Сортопрокатный цех.
Сортопрокатный цех производит квадратную заготовку сечением от 100´100 до 200´200 мм, круглый прокат диаметром от 90 до 200 мм, двутавровые балки №№ 30, 36, 40, равнобокие уголки с шириной полки от 180 до 230 мм, швеллер №40. В состав цеха входят: методические нагревательные печи, участок сортового стана 950, участок пил горячей резки и клеймовочная машина, склад готовой продукции. Стан имеет в своем составе обжимную двухвалковую реверсивную клеть 950, две черновые двухвалковые клети 800 и чистовую двухвалковую клеть 850. На складе готовой продукции имеются две трехзонные термические печи, в которых производится термообработка сортового проката.
Цех штампованных изделий (ЦШИ) производит заготовки для изделий глубокой вытяжки и чистой вырубки, заготовки лонжеронов рам, тележек и траков для гусеничных тракторов.
Предприятие имеет в своем составе следующие вспомогательные цеха: механические, ремонтные, копровый, огнеупорный, фасонолитейный, энергетические, транспортный, цех автоматики и контрольно-измерительной аппаратуры, цех весовых технологических систем, цех связи, проектно-конструкторский центр, цех питания и другие цеха.
Вспомогательные цеха оснащены соответствующим оборудованием и персоналом. Назначение вспомогательных цехов - обеспечение бесперебойной работы основных цехов.
В цехе имеются 4 методических, 5 зонных печей с торцевым посадом и выдачей блюмов. Печи отапливаются природным газом. Температура нагрева 1220 – 1360°C. Максимальная производительность печи 110 т/час.
На участке стана расположены:
· обжимная реверсивная ДУО "950";
· две нереверсивные клети трио "800";
· чистовая нереверсивная клеть "850" (предназначена для прокатки блюмов весом от 2 до 7,2 тонн).
Заготовки круглого сечения (более 150 мм) после клети "950" с помощью передаточных стеллажей передаются на возвратный поток, который включает в себя ножницы с усилием реза 800 тонн, передаточные и уборочные стеллажи с холодильником и склад заготовок.
При прокатке заготовок мелкого сечения (менее 150 мм) и сортового проката штанги поступают в первую и вторую клети "800" и затем в клеть "850". После чистовой клети фасонный и сортовой прокат проходят через выравниватель и передаются на пилы горячей резки. Количество пил – 9, из которых 8 передвижных и одна стационарная. После порезки штанги клеймятся рычажным клеймителем.
Охлаждение металла проводится на холодильниках №1 и №2.
Листопрокатный цех №1.
В состав цеха входят:
1. пролёт нагревательных печей;
2. пролёт толстолистового стана 2800;
3. отделение термической обработки металла;
4. листоотделка.
Нагрев слябов производится в четырёх разрядных и в четырёх донных печах. Стан 2800 имеет в своём составе вертикально-реверсную клеть 1000, горизонтально - реверсивную клеть "ДУО" 2800 (черновая), реверсивная клеть "Кварто" 2800 (чистовая).Поток стана располагает листоправильными машинами, стилажами, холодильниками, листоукладчиками, гильотинными ножницами для поперечной и продольной резки листов, установками ультразвукового контроля качества листов. В термоотдлении установлены четыре печи с роликовыми подами для нагрева листов под закалку, нормализацию и отпуск, и восемь печей для отжига и замедленного охлаждения.
Горизонтальная клеть "ДУО" предназначена для разбивки ширины листа и подготовки раската к чистовой прокатке. Перед клетью "ДУО" и за ней установлены рабочие рольганги для разворота сляба на 900 и манипуляторы для центрирования слябов по оси прокатки и замера ширины проката.
Чистовая клеть "Кварто" предназначена для прокатки листов на заданные размеры.
На потоке установлены две листоправильные машины: 9-ти роликовая ЛПМ 30|200 и 7-ми роликовая ЛПМ 50|2800 для правки горячих листов, стилажи - холодильники с рычажными контователями, листоукладчики, гильотинные ножницы для поперечной и продольной резки листа.
В потоке термоотделения установлены две листоправильные машины и закалочные прессы, 5 гильотинных ножниц, устройство для отбора проб, клеймовочная и маркировочная машина. Маркированные листы поступают на листоукладчик, который укладывает их в карманы. Из карманов листы магнитным краном передаются на склад готовой продукции.
В процессе прокатки листов большое внимание уделяется своевременному удалению с поверхности проката печной и воздушной окалины. Иначе окалина вдавливается в верхние слои листа, что резко ухудшает его качество. Удаление окалины осуществляется гидросбивом.
В чистой клети установлено сопло для подачи струи воды под определённым углом (75-80 0) к поверхности листа. При прокатке вода под давлением 15 МПа периодически подеётся на поверхность листа, что обеспечивает хорошее удаление окалины.
В процессе прокатки листы подвергают правки на роликовых машинах. Перед сдачей на склад листы подвергают тщательной отделке.
К основным видам отделки относятся:
1. осмотр и зачистка верхней и нижней поверхностей листов;
2. разметка и разрезка;
3. клеймение и маркировка;
4. взвешивание;
5. сортировка.
Со склада готовой продукции листы отгружают потребителю.
Механический цех.
Механический цех оснащен металлорежущими станками, кузнечно-прессовым оборудованием, оборудованием для наплавки и термообработки деталей. Цех обеспечивает механическую обработку деталей и сборку узлов.
На предприятии имеются следующие ремонтные цеха: электроремонтный, ремонта металлургического оборудования, прокатных станов, кранового оборудования, металлургических печей.
Назначение вспомогательных цехов – обеспечить бесперебойную работу основных цехов и функционирование социальной сферы.
Механический цех №1.
Цех введен в эксплуатацию в 1951г. Основное предназначение цеха – это создание запасных частей для оборудования комбината. В состав цеха входят:
1. Малый пролет
2. Главный пролет
В цехе установлен 61 металлообрабатывающий станок и 7 единиц кузнечно – прессового оборудования.
Производство поковок – 5,6 тыс.тонн, из них стопорные стержни – 3,4 тыс.тонн.
Коэффициент сменности станочного оборудования – 1,31, кузнечного – 1,22. В механическом цехе №1 производят заготовки которые в дальнейшем поступают в механический цех №2 для окончательной доработки.
Механический цех №2.
Цех введен в эксплуатацию в 1971г. Назначение цеха такое же как и МЦ №1. В состав цеха входят:
1. Малый пролет
2. Инструментальное отделение
3. Заготовительный участок
4. Большой пролет
5. Термонаплавочное отделение.
В цехе установлено 89 единиц металлообрабатывающего оборудования. Это множество токарных, шлифовальных, зубоизготовительных станков. Имеется так называемый станок – карусель, на котором изготовляются различные детали. Кроме металлообработки цех занят сборкой узлов на слесарно – сборочном участке. Имеется термонаплавочное отделение с объемом производства термообработки – 1,7 тыс.тонн и наплавки деталей – 0,7 тыс.тонн. в состав цеха входит так же кузнечное отделение, в котором выполняются различные виды кузнечных работ.
Фасонно-литейный цех.
В настоящее время входит в состав механического цеха.
Технологический процесс производства отливок состоит из следующих операций: для образования в форме полости соответствующей размерам и конфигурации детали, необходимо сделать модель, деревянную или металлическую. Модель сделана для удобства формовки и состоит из двух половин, верхней и нижней, изготовленных раздельно в двух стальных или чугунных рамках. Жидкий металл заливается полость формы через каналы литниковой системы, принимают очертания, образованные моделью и затвердевают в виде отливки, которая получается после выбивки из формы и очистки от формовочной смеси. Для придания отливке нужного вида необходимо удалить литник и зачистить все неровности. Всего существует три вида литейных форм:
1. Разовые, рассчитаны на изготовление одной отливки и разрушаемые при извлечении её из формы;
2. Полупостоянные, используются для изготовления нескольких отливок;
3. Постоянные, используются для многих отливок.
Разовые формы изготовляют из формовочной смеси, состоящей из песка, глины и специальных связующих добавок. Они могут быть сырыми или присушенными при заливки в низ металла. Полупостоянные формы изготавливают из особых смесей огнеупоров, а затем обжигают их при высокой температуре. Осторожное обращение с формами при выбивке отливок позволяет использовать полупостоянные формы 10 раз. Постоянные формы делают из чугуна и реже из стали. Постоянные формы служат для изготовления сотен и тысяч отливок небольших размеров.
Определенную часть литья заготавливают в разовых формах. Полупостоянные формы используют для крупного литья, относительно простой конфигурации, постоянные формы- для отливок серийного производства.