АО «БКО» и ПАО «Северсталь» (г. Череповец) имеют многолетние партнёрские отношения в области производства, реализации и эксплуатации широкого спектра высококачественных огнеупорных материалов, предназначенных для футеровки воздухонагревателей доменных печей. Сотрудничество с ПАО «Северсталь», накопленный опыт, производственные и научные ресурсы АО «БКО» позволяют находить пути оптимизации и улучшения качества огнеупоров, применяемых в доменном производстве. При этом специалисты наших компаний уделяют пристальное внимание повышению стойкости и эффективности эксплуатационных характеристики огнеупорных материалов для воздухонагревателей, реализуемых в ПАО «Северсталь».
В адрес нашего предприятия от коксоаглодоменного производства ПАО «Северсталь» поступил крупный заказ на выпуск огнеупорной продукции для строительства четырёх воздухонагревателей новой доменной печи №3 «Череповчанка». Высота этих тепловых агрегатов составляет около 40 метров, масса металлоконструкций каждого воздухонагревателя – 500 тонн. Специальная конструкция воздухонагревателей позволяет получить температуру дутья в доменной печи до 1300-1400°С.
Данный масштабный проект состоит из следующих огнеупорных материалов в виде комплексной поставки суммарной ёмкостью 6585 тонн:
- шамотные 37-канальные и 65-канальные насадочные изделия из двух марок для камеры насадки воздухонагревателей общим объёмом около 4100 тонн. При этом каждая марка изделий включает 80 различных форматов насадочных изделий, в том числе резанных;
- шамотные стеновые изделия для футеровки воздухонагревателей из 2-х марок и 13 типоразмеров суммарным объемом более 1500 тонн;
- высокоглинозёмистые огнеупорные изделия 2-х марок со специальными теплофизическими требованиями для футеровки отдельных узлов кладки воздухонагревателя общим количеством 870 тонн их 125 особосложных форматов (изделия для форкамеры, воздуховодов, штуцеров, арок);
- высокоглинозёмистый мертель объёмом 115 тонн.
Внедрение вышеуказанных изделий в рабочей футеровке воздухонагревателей данной конструкции позволило получить следующий эффект:
- сократить массу воздухонагревателей на 30-50 % – в первую очередь за счёт сокращения массы огнеупорных кладочных материалов;
- повысить срок службы воздухонагревателей без ремонтов до 30 лет;
- повысить температуру дутья и получить при этом существенную экономию кокса.
При повышении температуры дутья воздухопроводы испытывают повышенную тепловую нагрузку, а учитывая, что их футеровка выполнена кольцевой кладкой клиновыми изделиями, то при повышенной температуре на них дополнительно будут действовать сжимающие нагрузки за счёт теплового расширения. Поэтому изделия, кроме высокой прочности на холоде, должны иметь очень низкую ползучесть при сжатии (крип). Для кладки воздухопроводов горячего дутья на АО «БКО» разработаны и внедрены инновационные изделия на основе андалузита, обладающие низкой скоростью ползучести. Данный параметр обусловлен малым количеством стеклофазы в изделиях, обладающей высокой вязкостью, и формированием плотной структуры за счет реакций, протекающих в материале продукции под воздействием высокой температуры.
Изделия форкамеры воздухонагревателя служат в сложном термонапряженном состоянии в условиях переменного теплового режима (нагрев – охлаждение), что предъявляет повышенные требования к огнеупорам по термостойкости. В АО «БКО» была разработана инновационная технология производства специальных высокоглинозёмистых изделий для футеровки данного узла воздухонагревателей. В сочетании с высокой механической прочностью и низкой пористостью продукция обладает высокой устойчивостью к термоударам. Изделия при открытой пористости менее 16 % и предела прочности при сжатии более 50 Н/мм2 выдерживают более 100 водяных термоциклов. Таким образом, использование модернизированных конструкционных элементов и решений в конструкции воздухонагревателей в совокупности со специальными уникальными термомеханическими свойствами огнеупорных изделий в виде комплексной поставки, применяемых в узлах рабочей футеровки, обеспечивают повышение эффективности эксплуатации воздухонагревателей и увеличение производительности новой доменной печи № 3 ПАО «Северсталь».
Наличие на комбинате огнеупоров современного и высокотехнологичного оборудования на всех переделах производства, богатой научно-технической базы, высококвалифицированных кадров позволили оперативно разработать и произвести необходимую прессовую оснастку для выпуска особосложных изделий с заданными техническими параметрами и обеспечением необходимой точности геометрических размеров. Данная масштабная работа потребовала серьёзных усилий, кропотливого труда и совместной координации многих структурных подразделений АО «БКО».
В процессе поэтапного выпуска данного заказа были проведены приёмки продукции специалистами заказчика: проверка входного контроля огнеупоров, соответствие их физико-химическим нормативным значениям, проверка контрольной стендовой сборки элементов воздухонагревателей: 4 купола, 4 арки газового и 4 арки воздушного коллекторов, 4 нижние арки штуцера горячего дутья. Выполнение предварительной контрольной сборки позволило обеспечить проверку качества изготовления изделий и тщательную подгонку элементов конструкции, а также облегчить и ускорить сборку в условиях ПАО «Северсталь».
Представители заказчика были полностью удовлетворены качеством представленной к инспекциям продукции и сроками выполнения заказа в целом. Вся выпущенная огнеупорная продукция для строительства воздухонагревателей была поэтапно отгружена в Череповец. Сейчас на площадке строительства агрегатов ведутся футеровочные работы. Их выполняют сотрудники сервисного производства по огнеупорам Центра «Промсервис» и подрядной организации ПАО «Северсталь». Специалисты заказчика и организации-подрядчика строительных работ отметили удобство футеровочных операций после качественно выполненной контрольной сборки элементов воздухонагревателя в условиях АО «БКО».
Задувка новой доменной печи №3 и пуск в работу воздухонагревателей планируются во второй половине 2020 года. Проектная производительность модернизированной домны составит более 3 млн. тонн чугуна в год.
Слаженная совместная деятельность позволила реализовать этот крупный проект, укрепить взаимодействие с ПАО «Северсталь» - одним из крупнейших потребителей огнеупорных материалов АО «БКО» и нашим многолетним партнёром, успешно использовать перспективные виды продукции в футеровке воздухонагревателей.
Коммерческий директор
ООО «Торговый дом «БКО»
Алексей Витовский
