Все шлакообразующие материалы и ферросплавы доставляются в бункерный пролет (Б1) в контейнерах автотранспортом и с помощью автоматической системы дозирования и подачи сыпучих материалов распределяются по точкам загрузки. Ферросплавы загружаются в мульды, просушиваются в сушильных печах и с помощью мульдозавалочной машины присаживаются в электропечь. Заправочные материалы выдаются в бункера заправочных машин. Кроме того, известь и кокс подаются в заправочные корзины. Металлический лом доставляется в шихтовый пролет железнодорожным транспортом в коробах объемом 14 м3 и с помощью крана перегружается в заправочные корзины. Затем тележка с загрузочной корзиной взвешивается на платформенных весах и передается в печной пролет для загрузки электропечей. В шихтовом пролете имеются 3 мостовых электрокрана.

Отделение непрерывной разливки стали состоит из 4 основных пролетов: раздаточного (В), непрерывной разливки стали (Г), замедленного охлаждения заготовок (Г) и отгрузочного (Д).

В раздаточном пролете установлены две установки для продувки стали аргоном. В торце пролета размещается машина для набивки футеровки сталеразливочных ковшей "Орбита". В пролете имеются 2 литейных крана грузоподъемностью 180/63/20 т. В пролете непрерывной разливки стали установлены 2 машины непрерывного литья заготовок радиального типа с базовым радиусом 12 м, четырехручьевые, с сечением отливаемых заготовок 300*330 мм. В пролете имеются 2 мостовых электрокрана грузоподъемностью 50/12,5 т и 2 крана грузоподъемностью 16/3 т.

В пролете замедленного охлаждения имеется мостовой электрокран грузоподъемностью 16/3 т.

В отгрузочном пролете проводится резка заготовок на мерные длины на 2 машинах газовой резки, маркировка заготовок и их отгрузка на автослябовозах на склад слитков ЦПС или в сортопрокатный цех. Пролет оборудован 3 мостовыми кранами.

Сортамент стали ЭСПЦ-2 следующий:

- углеродистая обыкновенного качества;

- углеродистая качественная конструкционная;

- низколегированная;

- шарикоподшипниковая;

- легированная конструкционная.

Также в состав цеха входит слитковозная эстакада, административно-бытовой корпус, блок очистки сточных вод, шлаковое отделение, где производится кантовка печного шлака, привезенного на шлаковозах в шлаковых чашах площадью 11 м2.

3. Технология плавки металла

Электросталеплавильному способу принадлежит ведущая роль в производстве качественной и высоколегированной стали. Благодаря ряду принципиальных особенностей этот способ приспособлен для получения разнообразного по составу высококачественного металла с низким содержанием серы, фосфора, кислорода и других вредных или нежелательных примесей и высоким содержанием легирующих элементов, придающих стали особые свойства – хрома, никеля, марганца, кремния, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, циркония и других элементов.

Преимущества электроплавки по сравнению с другими способами сталеплавильного производства связаны с использованием для нагрева металла электрической энергии. Выделение тепла в электропечах происходит либо в нагреваемом металле, либо в непосредственной близи от его поверхности. Это позволяет в сравнительно небольшом объеме сконцентрировать значительную мощность и нагревать металл с большой скоростью до высоких температур, вводить в печь большие количества легирующих добавок; иметь в печи восстановительную атмосферу и безокислительные шлаки, что предполагает малый угар легирующих элементов; плавно и точно регулировать температуру металла; более полно, чем других печах, раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений; получать сталь с низким содержанием серы. Расход тепла и изменение температуры металла при электроплавке относительно легко поддаются контролю и регулированию, что очень важно при автоматизации производства.

Электропечь лучше других приспособлена для переработки металлического лома, причем твердой шихтой может быть занят весь объем печи, и это не затрудняет процесс расплавления. Металлизованные окатыши, заменяющие металлический лом, можно загружать в электропечь непрерывно при помощи автоматических дозирующих устройств.

В электропечах можно выплавлять сталь обширного сортамента.

Выплавка стали в ЭСПЦ-2 ОАО "КМК" осуществляется в 2-х 110-тонных дуговых электропечах ДСП-110-И7 с основной футеровкой и водоохлаждаемыми стенами и сводом, оснащенными газокислородными горелками, кислородными фурмами и системой фирмы "FUCHS" и разливкой в слитки и на МНЛЗ. В качестве источника питания используются печные трансформаторы мощностью 85 МВ на печи №1 и 63 МВ на печи №2.

Выплавка производится одношлаковым процессом с выпуском металла под печным шлаком и с его отсечкой. Также возможна выплавка металла по технологии на "жидком старте". Весь металл перед разливкой подвергается продувке инертным газом (азотом).

3.1. Общее описание дуговой печи

Дуговая печь состоит из рабочего пространства (собственно печи) с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты.

Плавку стали ведут в рабочем пространстве, ограниченном сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух. Съемный свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токопроводящие электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трехфазным током.

Шихтовые материалы загружают на под печи, после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и нагрев осуществляется за счет тепла электрических дуг, возникающих между электродами и жидким металлом или металлической шихтой.

Выпуск готовой стали и шлака осуществляется через сталевыпускное отверстие и желоб путем наклона рабочего пространства. Рабочее окно, закрываемое заслонкой, предназначено для контроля за ходом плавки, ремонта пода и загрузки материалов.

3.2. Шихтовые материалы

Основной составляющей шихты (75-100%) электроплавки является стальной лом. Лом не должен содержать цветных металлов и должен иметь минимальное количество никеля и меди; желательно, чтобы содержание фосфора в ломе не превышало 0.05%. При более высоком содержании фосфора продолжительность плавки возрастает. Лом не должен быть сильно окисленным (ржавым). С ржавчиной (гидратом окиси железа) вносится в металл много водорода. Лом должен быть тяжеловесным, чтобы обеспечивалась загрузка шихты в один прием (одной бадьей). При легковесном ломе после частичного расплавления первой порции шихты приходится вновь открывать печь и подсаживать шихту, что увеличивает продолжительность плавки.

В последнее время расширяется применение металлизованных окатышей и губчатого железа – продуктов прямого восстановления обогащенных железных руд. Они содержат 85-93% Fe, основными примесями являются окислы железа, SiO2 и Al2O3. Отличительная особенность этого сырья – наличие углерода от 0.2-0.5 до 2% и очень низкое содержание серы, фосфора, никеля, меди и других примесей, обычно имеющихся в стальном ломе. Это позволяет выплавлять сталь, отличающуюся повышенной чистотой от примесей. Переплав отходов легированных сталей позволяет экономить дорогие ферросплавы. Эти отходы сортируют по химическому составу и используют при выплавке сталей, содержащих те же легирующие элементы, что и отходы.