Zamyšlení nad možnostmi modernizace technologie výroby oceli ve společnosti NOVÁ HUŤ, a. s.

Podobné dokumenty
MOŽNOSTI PREDIKCE DOSAŽENÍ POŽADOVANÉ LICÍ TEPLOTY OCELI PRO ZAŘÍZENÍ PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ

VÝVOJ METODY PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ V OCELÁRNĚ VÍTKOVICE STEEL, a.s. OSTRAVA

NOVÉ VÝROBNÍ TECHNOLOGIE VYBRANÝCH JAKOSTÍ SE ZAMĚŘENÍM NA SNÍŽENÍ VÝROBNÍCH NÁKLADŮ

VÝZNAMNÉ ETAPY MODERNIZACE OCELÁRNY VÍTKOVICE STEEL A.S. IMPORTANT STAGES OF THE MODERNIZATION OF THE STEEL WORK IN VÍTKOVICE STEEL A.S.

NÁBĚH INTEGROVANÉHO SYSTÉMU SEKUNDÁRNÍ METALURGIE V OCELÁRNĚ VÍTKOVICE STEEL, a.s. OSTRAVA

VLIV PROVOZNÍCH FAKTORŮ NA OPOTŘEBNÍ VYZDÍVKY LICÍCH PÁNVÍ JANČAR, D., HAŠEK, P.* TVARDEK,P.**

Aplikace expertních systémů v podmínkách ocelárny VÍTKOVICE STEEL, a. s.

Vliv mikrolegování oceli dle ČSN na mechanické vlastnosti. Ludvík Martínek, Martin Balcar, Pavel Fila, Jaroslav Novák, Libor Sochor

SOUČASNÝ STAV A PERSPEKTIVY ZAVÁDĚNÍ METODY PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ V NAŠICH OCELÁRNÁCH

, Ostrava, Czech Republic

KONCEPCE KOMPLEXNÍHO ŘÍDICÍHO SYSTÉMU OCELÁRNY VE VÍTKOVICE HEAVY MACHINERY A.S.

ZÁSADNÍ POZNATKY Z ODLÉVÁNÍ JAKOSTI 19312

VLIV VYSOKÉHO OBSAHU LEGUJÍCÍCH PŘÍSAD AL A TI NA TECHNOLOGII ZPRACOVÁNÍ OCELOVÉ TAVENINY

MODELY PRO AUTOMATIZOVANÝ SYSTÉM RÍZENÍ OCELÁRNY A OPTIMALIZACE TEPELNÉ PRÁCE LICÍ PÁNVE

NĚKTERÉ SOUVISLOSTI VÝVOJE A ZAVÁDĚNÍ NOVÉ TECHNOLOGIE INTEGROVANÉHO SYSTÉMU SEKUNDÁRNÍ METALURGIE

Závěry technicko-ekonomické analýzy výroby tekutého kovu v podmínkách slévárny DSB EURO, s.r.o., Blansko první část

KOVOHUTE PRIBRAM NASTUPNICKA, a.s. INTEGRATED RECYCLING OF WASTES CONTAINING HEAVY- AND PRECIOUS- METALS

TEPELNÁ PRÁCE VYZDÍVKY PÁNVE PŘI MIMOPECNÍM ZPRACOVÁNÍ A PLYNULÉM ODLÉVÁNÍ OCELI

STANOVENÍ PRŮBĚHU ENTALPIE VYZDÍVKY PRO MODELOVÁNÍ OBĚHU LICÍCH PÁNVÍ V PODMÍNKÁCH OCELÁRNY MITTAL STEEL OSTRAVA

STUDIUM TECHNOLOGIE VÝROBY OCELI NA ZAŘÍZENÍ VAKUOVÉ A PŘETLAKOVÉ INDUKČNÍ PECI S VYUŽITÍM DEFINOVANÉHO KOVOVÉHO ODPADU

TECHNOLOGIE OHREVU PÁNVÍ NA VOD A JEJÍ PRÍNOSY TECHNOLOGY OF HEATING OF VOD LADLES AND ITS BENEFITS. Milan Cieslar a Jirí Dokoupil b

STATISTICKÉ PARAMETRY OCELÍ POUŽÍVANÝCH NA STAVBU OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

UPLATNĚNÍ VÝSLEDKŮ PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ U KYSLÍKOVÝCH KONVERTORŮ PŘI ŘÍZENÍ TAVBY S VYUŽITÍM EXPERTNÍCH SYSTÉMŮ

AKTUÁLNÍ STAV VYUŽÍVÁNÍ NÁKLADOVÝCH MODELU PRI RÍZENÍ NÁKLADOVOSTI V PODMÍNKÁCH OCELÁRNY VÍTKOVICE STEEL, A.S.

VYBRANÉ POZNATKY Z VÝROBY BRAM DYNAMO OCELÍ SELECTED KNOWLEDGE S FROM PRODUCING SLABS OF GRAIN NON ORIENTED STEELS. Ladislav Válek a Luděk Mokroš b

Nová tavící technologie firmy Consarc -vakuum CAP - ve vakuu nebo v ochranné atmosféře

POSOUZENÍ NÁKLADOVÉ NÁROCNOSTI VÝROBY LITINY V PLAMENNÉ ROTACNÍ PECI VE SLÉVÁRNE STROJTEX, a. s.

Soutěžní příspěvek na konferenci STOČ 2007 k diplomové práci VYUŽITÍ NEURONOVÝCH SÍTÍ PRO PREDIKCI VAD INGOTŮ

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21) Týká se povolání: Kvalifikační úroveň NSK - EQF: 3

integrované povolení

NAUKA O MATERIÁLU OCEL A JEJÍ ROZDĚLENÍ. Ing. Iveta Mičíková

Problematika využití primárních zdrojů železa v elektrické obloukové peci při výrobě vysoce čistých ocelí pro energetická zařízení

Výroba surového železa, oceli, litiny

Využití časové odchylky lití při operativním řízení ocelárny

VÝSLEDKY OVĚŘENÍ NOVÉHO TVARU KOKILY TYPU 8K9,2 PRO ODLÉVÁNÍ INGOTŮ NÁSTROJOVÝCH OCELÍ

Briketované ztekucovadlo rafinačních strusek (briketovaná syntetická struska)

VÝCHODISKA TECHNICKO-EKONOMICKÉ ANALÝZY VÝROBY TEKUTÉHO KOVU BASIS OF THE TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS IN LIQUID METAL PRODUCTION

BRDSM core: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

VÝVOJ NOVÉ TECHNOLOGIE NA BÁZI TAVNE-REDUKCNE- OXIDACNÍHO PROCESU DEVELOPMENT OF NEW TECHNOLOGY ON THE BASIS OF SMELTING- REDUCTION- OXIDATION

VÝVOJ V AUTOMATOVÝCH OCELÍCH, ZVYŠOVÁNÍ OBROBITELNOSTI BISMUTEM ; OLOVEM V TŽ, A.S.

SLITINY ŽELEZA. Přehled a výroba materiálu

ENERGETICKÉHO S PRŮMYSLOVÝM. Prof. Ing. Vladimír r Simanov, CSc. 2008

Michalek Karel*, Gryc Karel*, Morávka Jan**

POUŽITÍ TECHNICKO EKONOMICKÉ ANALYZY U TEKUTÉHO KOVU

VLIV TECHNOLOGICKÝCH POCHODŮ NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

VYUŽITÍ EXPERTNÍHO SYSTÉMU PRO OPERATIVNÍ ŘÍZENÍ VÝROBY UTILIZATION OF EXPERT SYSTEM FOR OPERATIVE PRODUCTION MANAGEMENT

PROVOZNÍ VÝZKUM PÁNVE V NOVÝCH TECHNOLOGICKÝCH PODMÍNKÁCH OCELÁRNY FULL-SCALE RESEARCH OF LADLE IN NEW TECHNOLOGICAL CONDITIONS OF STEELWORK

integrované povolení

RYCHLOŘEZNÉ NÁSTROJOVÉ OCELI

HODNOCENÍ VÝSLEDKŮ REALIZACE INVESTIČNÍ AKCE VD/VOD VE ŽĎAS, a. s.

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21)

Ing. Tomáš MAUDER prof. Ing. František KAVIČKA, CSc. doc. Ing. Josef ŠTĚTINA, Ph.D.

RESTRUKTURALIZACE VÍTKOVICE STEEL, A.S.

Problematika plánování na kyslíkové ocelárně

Manažerská ekonomika přednáška Výroba Co rozumíme výrobou? V nejširším pojetí se výrobou rozumí každé spojení výrobních

OBSAH VÝROČNÍ ZPRÁVY 2011

HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ VÝKOVKŮ ROTORŮ Z OCELI 26NiCrMoV115

Postup výroby drátu válcováním. Předmět Strojírenská technologie

1. V jakých typech sloučenin se železo v přírodě nachází? 2. Jmenujte příklad jedné železné rudy (název a vzorec):

SLEDOVÁNÍ AKTIVITY KYSLÍKU PŘI VÝROBĚ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM

NOVÉ MOŽNOSTI VÝROBY KRUHOVÝCH SOCHORŮ NA MODERNIZOVANÉM ZPO č. 1 V ARCELORMITTAL OSTRAVA A.S.

Technologie I. Část svařování. Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

Ocel je slitina Fe + C + doprovodných prvků (Si, Mn, S, P) + legujících prvků (Ni, Cr, Mo, W, Zi ), kde % obsah uhlíku ve slitině je max %.

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21) Týká se povolání: Kvalifikační úroveň NSK - EQF: 3

IMPROVED PROPERTIES DIE CASTING APPLICATIONS

PRVNÍ POZNATKY Z VÁLCOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH PÁSŮ S MEZÍ KLUZU NAD 460 MPa NA TRATI STECKEL. Radim Pachlopník Pavel Vavroš

integrované povolení

ŽELEZO A JEHO SLITINY

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

ArcelorMittal Ostrava a.s. - Závod 13 - Ocelárna Integrované povolení čj. ŽPZ/2924/03/Hd ze dne , ve znění pozdějších změn

Tab. A.1.1: Porovnání skutečné a standardní spotřeby tekutého kovu, jakosti Br1,Br10/12, CuAl45 Poř. č. tavby

Uplatnění ocelových konstrukcí

Vliv tvaru ponorné výlevky na mikročistotu plynule odlévané oceli

VLÁKNITÉ VYZDÍVKY OHŘEVOVÝCH VÍK PROVOZOVANÝCH V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S.

integrované povolení

, Ostrava, Czech Republic

ČESKÝ A SLOVENSKÝ PRŮMYSL ŽÁROMATERIÁLŮ V POZADÍ CELOSVĚTOVÉHO ODVĚTVÍ ŽÁROVZDORNÝCH MATERIÁLŮ. Tadeáš FRANEK

Předmluva. Všechna práva, také pro tisk a kopírování, vyhrazena.

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21) Týká se povolání: Kvalifikační úroveň NSK - EQF: 3

POROVNÁNÍ MIKROČISTOTY OCELI PŘI POUŽITÍ DVOU TYPŮ PONORNÝCH VÝLEVEK. Jaroslav Pindor a Karel Michalek b

APLIKACE NETVAROVÝCH ŽÁROVZDORNÝCH MATERIÁLŮ NA BÁZI UHLÍKU V PODMÍNKÁCH SLÉVÁRNY TAFONCO KOPŘIVNICE. Ladislav KUČERA

VÝVOJ NOVÝCH TYPŮ OCELÍ SE ZVÝŠENÝMI OBSAHY DUSÍKU DEVELOPMENT OF NEW STEELS TYPES WITH INCREASED NITROGEN CONTENTS

integrované povolení

Tvarová optimalizace v prostředí ANSYS Workbench

21A412: Optimalizace geometrických parametrů a pevnostních výpočtů ozubených kol automobilních převodovek zahrnující reálné provozní podmínky.

TECHNOLOGIE I (slévání a svařování)

OCELOVÉ KONSTRUKCE A TECHNOLOGICKÉ CELKY STEEL CONSTRUCTIONS AND TECHNOLOGICAL UNITS

MLÉKÁRENSKÝ PRŮMYSL V ČR PO VSTUPU DO EU THE DAIRY INDUSTRY IN THE CZECH REPUBLIC AFTER THE INTEGRATION IN THE EU. Renata Kučerová

Ctislav Fiala: Optimalizace a multikriteriální hodnocení funkční způsobilosti pozemních staveb

POSOUZENÍ MOŽNOSTI ZPĚTNÉHO VYUŽITÍ ODPADNÍCH PÁNVOVÝCH STRUSEK V SEKUNDÁRNÍ METALURGII

REALIZATION OF PRODUCTION OF SEAMLESS PIPES GRADE 16Mo3 ACCORDING TO EN

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21) Týká se povolání: Kvalifikační úroveň NSK - EQF: 3

Využití kyslíku při výrobě cementu a vápna

PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI S NOVÝMI VYZDÍVKAMI LICÍCH PÁNVÍ A KONVERTORU S VYMĚNITELNOU DNOVOU VLOŽKOU V EVRAZ VÍTKOVICE STEEL A.S


VÍTKOVICE STEEL, a.s. Ocelárna a ISSM Integrované povolení čj /2005/ŽPZ/Kam/0003 ze dne , ve znění pozdějších změn

Metalurgie neželezných kovů Související činnosti Ing. Vladimír Toman

BRDSM: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

VLIV POUŽÍVÁNÍ PÁNVOVÉ PECE NA ZVÝŠENÍ UŽITNÝCH VLASTNOSTÍ MARTENZITICKÝCH KOROZIVZDORNÝCH OCELÍ

Ploché výrobky válcované za tepla

Transkript:

Zamyšlení nad možnostmi modernizace technologie výroby oceli ve společnosti NOVÁ HUŤ, a. s. Šedivý Pavel 1), Jeník Vladimír 2) 1) Výzkumný a zkušební ústav, NOVÁ HUŤ, a. s. Ostrava, psedivy@novahut.cz 2) Rozvoj a ekologie, NOVÁ HUŤ, a. s. Ostrava, vjenik@novahut.cz Ve společnosti NOVÁ HUŤ, a. s. Ostrava proběhla v posledních letech značná modernizace technologie odlévání oceli. Ingotové lití bylo postupně nahrazováno odléváním na zařízeních plynulého odlévání oceli. V současné době je již veškerá ocel zpracovávána na zařízeních ZPO a provoz ingotové cesty byl ukončen na konci roku 1999. V souvislosti se zavedením plynulého lití došlo rovněž k zavedení nejprogresivnějších prvků mimopecní rafinace odpíchnuté oceli na pánvových pecích u jednotlivých ZPO. Mimo další uvažované modernizační kroky, např. v oblasti finalizace výrobků, je v nejbližší době nutno provést inovace i na tavících agregátech ocelárny. Dosud provozované tandemové pece jsou již některými technologickými parametry zastaralé a je nutno je modernizovat. V příspěvku je charakterizován současný stav technologie výroby oceli ve společnosti NOVÁ HUŤ, a. s. a předpokládaný strategický rozvoj do roku 2010. Je předložena stručná charakteristika nového tavícího agregátu v souvislosti se základními parametry a investiční náročností. Poznatky, plynoucí z analýzy surovinových vstupů, a zejména nároků na složení kovonosné vsázky s ohledem na rostoucí obsahy neželezných kovů, vyráběný sortiment a disponibilní ocelový odpad. Na základě předpokládaného výrobního sortimentu a obsahů mědi a cínu v ocelovém odpadu, predikovaných v roce 2010, byl proveden výpočet efektivního poměru tekuté a pevné vsázky pro dlouhé a ploché výrobky. Rok 2010 je uvažován z hlediska možné realizace nového tavícího agregátu na ocelárně NOVÉ HUTI, a. s. Výrazné zvýšení pevného podílu ve vsázce ocelářského agregátu bude vyžadovat rovněž změny ve vztazích s dodavateli ocelového odpadu i ve vlastní přípravě vsázky. Kvalitativní parametry, cena a plynulost dodávek vsázkových materiálů budou nejvýznamnějšími faktory pro výrobu oceli za přijatelných technicko-ekonomických parametrů. Conceptual ideas on modernizing of the steelmaking process at NOVA HUT Recently the significant modernization of technological procedure of steel casting has been performed at NOVA HUT. Traditional mould casting was gradually replaced by continuous casters. It can be considered that the mould casting was completely left at the end of 1999 and at present the entire production of steel has been performed by continuous casters. Moreover, the most progressive technologies of secondary metallurgy of tapped steel using the ladle furnaces were simultaneously introduced to the steel processing along with the installation of the continuous casting facilities. Besides the further steps of innovation e.g. on the field of product finishing the next improvement of melting aggregates should be directly done in steel plant. Recently utilized tandem furnaces are not able to trace all the technological novels and, therefore, their modernization should be considered. Paper deals with the actual technology of the steel production at NOVA HUT and the presumed strategy development up to 2010. The brief characteristics of new heating aggregate are presented in accordance with its basic parameters and estimated costs. Knowledge concerning the analysis of raw material inputs based on the demands regarding the content of non-ferrous elements in scrap, steel grades and predicted scrap was used for calculation of effectivity rate of liquid and solid charge for the production of longwise and flat products. - 1 -

Significant increment of solid proportion in the charge for the steelmaking aggregate will consequently require the change of conditions for the scrap deliverers. Od roku 1979 do počátku devadesátých let probíhala výroba oceli v NOVÉ HUTI, a. s. Ostrava ustáleným způsobem. Byl zaveden a osvojen tandemový proces a výroba byla realizována na čtyřech tandemových a dvou martinských pecích [1]. Výrobní sortiment v tomto období zahrnoval uklidněnou, polouklidněnou a neuklidněnou ocel. Ocel, vyrobená na tandemové peci, byla odpíchnuta do licí pánve a nalegována dle příslušných výrobních předpisů. Nebyla prováděna žádná mimopecní metalurgie ve smyslu přesného chemického složení, dosažení předepsané teploty, příp. provádění homogenizace tavby. Vzhledem k tomu, že z řady důvodů nebyla možnost nahradit tandemové pece kyslíkovými konvertory, byly modernizační kroky v devadesátých letech soustředěny do oblasti odlévání oceli, vyrobené na tandemových pecích. První zařízení plynulého odlévání, doplněné o pánvovou pec, bylo spuštěno v roce 1993 a pánvová pec i ZPO jsou dodány od fy Mannesmann Demag. Jedná se o sochorové ZPO s původním licím profilem kvadrát 180 mm a kruhový sochor o průměru 210 mm. Později byly tyto formáty rozšířeny o kvadrát 130 mm, který byl později nahrazen kruhovým sochorem o průměru 150 mm. V roce 1997 bylo spuštěno druhé ZPO pro odlévání bram o tloušťce 125 mm a šířce 740 1575 mm dodané fy Vöest Alpine. V srpnu 1999 pak bylo uvedeno do provozu ZPO3 pro otevřené odlévání čtvercových sochorů 115 x 115 a 160 x 160 mm a bramek o rozměrech 102 x 160 a 102 x 200 mm. Dodavatelem tohoto ZPO byla fa CONCAST Standard. Rovněž ZPO2 i ZPO3 jsou od počátku svého provozu vybaveny pánvovou pecí fy Mannesmann Demag. Výstavba pánvových pecí umožnila jednak řadu technologických operací přesunout z tavících agregátů, a jednak standardně dosahovat předepsaných parametrů taveb za příznivějších podmínek. Zavedení technologie kontinuálního odlévání oceli až po dosažení 100 % plynule odlité výroby přineslo do technologie ocelárny NOVÉ HUTI, a. s. řadu nových prvků. Nejvýznamnějším byl převod celého výrobního sortimentu z ingotové cesty na plynulé odlévání. To přineslo nutnost řešení řady problémů v oblasti výroby oceli, jejího zpracování a přípravy a vlastního odlévání na jednotlivých licích strojích. Zvláště u některých náročnějších sortimentních skupin bylo nutno vyřešit jejich převod z neuklidněné na uklidněnou formu, vyřešit problematiku zarůstání výlevek, teplotní a chemické homogenity zavedením optimálního režimu dmýchání argonu, bezstruskový odpich a další technologické kroky, které zaručují výrobu kvalitních kontislitků. V návaznosti na neustále se zvyšující podíl plynule odlévané oceli se objevily další problémy, které při ingotové cestě nebyly tak závažné. Jde o neustále se snižující podíl kvalitního vratného ocelového odpadu, problematika vrácených taveb jak z technologických, tak technických příčin, velmi vysoké nároky na organizaci práce celé ocelárny, tzn. co nejpružnější řízení chodu tří tandemových pecí, tří pánvových pecí a tří zařízení pro plynulé odlévání oceli. Rovněž v oblasti zavedení hodnocení kvality kontislitků, příslušného vybavení a změny pracovních postupů v metalografické laboratoři a mechanické zkušebny bylo nutno provést řadu změn. V současné době je již více než rok veškerá produkce ocelárny NOVÉ HUTI, a. s. plynule odlévána a výše uvedené problémy byly úspěšně zvládnuty. V souvislosti s tlakem na ekonomiku celého procesu výroby, úpravy a odlévání oceli se projevují některé nedostatky tandemových pecí, přesto že celkově jsou hodnoceny tyto agregáty pozitivně. Relativně pozitivní hodnocení však plyne jen při srovnání s původně zavedenou tandemovou technologií, a posléze ze srovnání s kyslíkovým konvertorem. Objektivní posouzení musí zahrnovat veškeré parametry, které proces výroby a jakost vyrobené oceli ovlivňují složení vsázky, možnost předehřevu pevné vsázky, způsob sázení a rozložení vsázky na půdě pece, tvar nístěje, umístění odpichového otvoru, oddělení strusky a - 2 -

kovu při odpichu, možnost dospálení oxidu uhelnatého ve spalinách a využití vzniklého tepla, umístění a sklon zkujňovacích trysek a řadu dalších. Výslednice těchto jednotlivých faktorů pak jednoznačně určuje i technicko-ekonomické parametry vyrobených taveb výkon, předváhu, spotřebu energií a žáruvzdorného materiálu [2]. Při srovnání tandemové pece s intenzifikovanými elektrickými obloukovými pecemi, které jsou vzhledem ke své vysoké flexibilitě výkonu, vsázkových komponent a zdrojů energie považovány za nejprogresivnější tavící agregáty, je možno za hlavní nedostatky tandemové pece z hlediska nákladovosti považovat: 1) Vysoký podíl tekuté vsázky, který značně zvyšuje celkové náklady na vsázku při výrobě méně náročného sortimentu. Současný agregát neumožňuje dostatečně pružně a podle potřeby a aktuálního vývoje reagovat na tržní ceny vsázkových surovin, hlavně ocelového odpadu a tento faktor je nepříznivý i z hlediska dalšího vývoje výrobních agregátů v oblasti prvovýroby. 2) Tandemové pece neumožňují měnit rozsah výkonu v souvislosti s potřebami zásobování jednotlivých licích strojů při nízké úrovni provozních nákladů. Současné agregáty neumožňují pružně reagovat na celkový stav výroby, nutnost odstávek v produkci oceli z důvodu přestaveb a oprav na ZPO, velikost zakázek a dalších provozních vlivů. Jakákoli odstávka pece je negativní z hlediska nákladů, protože její opětné uvedení do provozu vyžaduje zvýšené nároky na energii, příp. přísady. 3) Vysoká spotřeba žáruvzdorných materiálů, která plyne z konstrukčního uspořádání tandemové pece. Tvar a velikost nístěje, klenba pece a šikmo uložené zkujňovací trysky, dynamický účinek proudu kyslíku a rozstřik strusky působí nepříznivě na opotřebení vyzdívky, které je nutno řešit cyklickými, časově poměrně náročnými opravami. To se rovněž promítá do ekonomiky tandemového procesu, stejně jako do snížení celkového časového využití agregátů. Další nevýhody jsou v oblasti metalurgických možností, a to v souvislosti s odléváním části náročnějšího sortimentu na zařízeních ZPO, kde rostou i nároky na podmínky výroby oceli na vlastním tavícím agregátu. Nejvýznamnějšími negativy zde jsou minimální možnost dosažení bezstruskového odpichu a dosažení nízkých obsahů uhlíků v oceli, které je doprovázeno vysokým obsahem kyslíku ve strusce. To s sebou přináší nemalé problémy při dalším zpracování tavby a její přípravě pro vlastní odlití na licím stroji ZPO, a rovněž při vlastním lití. Z hlediska modernizace pecních agregátů na ocelárně NOVÉ HUTI, a. s., tedy náhrady stávajících tandemových pecí intenzifikovanými elektrickými obloukovými pecemi byla provedena řada studií a rozvah. V neposlední řadě to byly i práce, které se zabývaly ocelovým a litinovým odpadem, jeho kvalitou, výskytem, disponibilitou, cenovými relacemi a využitelností ve vsázce. Pozornost byla věnována i znečištění ocelového odpadu, zejména nežádoucími neželeznými kovy. Nepříznivý vliv na vlastnosti vyrobené oceli a zanedbatelné možnosti snižování těchto prvků jak ve vsázce, tak v tekuté oceli, jsou všeobecně známy. Neustálý nárůst obsahu především mědi a cínu v ocelovém odpadu je nepříznivým faktorem při výrobě náročnějších značek ocelí v agregátu, který pracuje s vyššími podíly pevné vsázky. Proto byly provedeny bilanční rozbory těchto vsázkových poměrů, ze kterých měl vyplynout optimální poměr pevné a tekuté vsázky v uvažovaném pecním agregátu. Bilanční výpočty vycházely z předpokládaných hodnot: a) výhledu obsahů Cu a Sn v ocelovém odpadu do roku 2010 b) skladba pevné vsázky c) nároků na chemickou čistotu vyráběného sortimentu - 3 -

ad a) Při predikci vývoje obsahu Cu a Sn v ocelovém odpadu do roku 2010 byly využity vlastní výsledky přetaveb lisovaného ocelového odpadu v indukční peci a taveb na tandemové peci při sázení jednotlivých druhů ocelového odpadu. Průměrné obsahy přetaveb byly 0,61 % Cu a 0,047 % Sn. Při srovnávacích tavbách čistého ocelového odpadu a lisovaných balíků byly obsahy Cu třikrát a obsahy Sn čtyřikrát vyšší v neprospěch lisovaných balíků. Tento poměr uvádí i literární prameny. Z hlediska současnosti jsou nejčastěji uváděny průměrné obsahy mědi v ocelovém odpadu 0,2 0,3 % a 0,015 0,020 % u cínu [3, 4, 5]. Z hlediska predikce obsahů Cu a Sn v ocelovém odpadu v období okolo roku 2010 jsou v literatuře uváděny odhady absolutních hodnot nebo procentuální nárůsty. U mědi jsou předpokládány hodnoty v rozmezí 0,4 0,6 %, u cínu je pomalejší nárůst na hodnoty okolo 0,030 %. Predikce nárůstů obsahu v procentech jsou méně dramatické a pohybují se u mědi od 30 do 50 % a u cínu od 20 do 30 %, tedy na horní hodnoty 0,45 % Cu a 0,025 % Sn [6, 7]. Jakékoli odhady vývoje obsahů mědi a cínu v ocelovém odpadu jsou silně zatíženy chybou vzhledem k řadě vlivů, jako jsou životní cyklus výrobků z oceli, zvyšující se podíl povrchových úprav, kompozice s nekovovými a neželeznými materiály, nové technologie pro zvyšování čistoty ocelového odpadu, apod. Proto byly pro bilanční výpočty zvoleny tři varianty obsahů mědi a cínu v těžkém a lehkém ocelovém odpadu, které by měly charakterizovat jejich možný vývoj: varianta lehký ocelový odpad těžký ocelový odpad průměrné obsahy výpočtu Cu [%] Sn [%] Cu [%] Sn [%] Cu [%] Sn [%] 1 0,45 0,045 0,15 0,015 0,3 0,03 2 0,60 0,060 0,20 0,020 0,4 0,04 3 0,75 0,075 0,30 0,030 0,5 0,05 ad b) Výpočty jsou provedeny pro uvažovaný tavící agregát s hmotností vsázky 200 t a váhou tavby cca 180 t. Jednotlivé parametry výpočtu je možno měnit v libovolném rozsahu a provádět nejrůznější simulace vsázkových poměrů při různých výchozích podmínkách a předpokladech. Podíl lehkého a těžkého šrotu ve vsázce byl zvolen v poměru 50:50, vzhledem k tomu, že v současné době nelze zcela konkrétně odhadnout možnosti českého trhu s ocelovým a litinovým odpadem v cílovém období, ani samotný vývoj podílů jednotlivých druhů ocelového odpadu v čase. Jistým vodítkem zde mohou být výsledky německých či japonských studií, které se zabývaly výhledem druhů ocelového odpadu, příp. rostoucím podílem produktů přímé redukce, v ocelárenské vsázce [6, 8]. Vývoj složení šrotu v průběhu let ve světě s výhledem do roku 2010 odhad 100,00 90,00 80,00 podíl složek šrotu [%] 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 1950 1960 1970 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 2000 2005 2010 rok technologický (vratný) šrot nový (průmyslový) šrot starý šrot DRI *) Wienert, H., Stahl und Eisen, 1996, 5, 110-114 - 4 -

Vývoj složení šrotu v průběhu let v Japonsku s výhledem do roku 2010 odhad 100 90 80 podíl složek šrotu [%] 70 60 50 40 30 20 10 0 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 95 2000 2005 2010 rok technologický (vratný) šrot nový (průmyslový) šrot starý šrot importovaný šrot **)Mizukami, Y., Noro, K., Takeuchi, M., ISIJ Int.,37, 1997, 3, 198 Ze zkušeností provozovatelů jsou dnes přesně známy požadavky na vsázku elektrických obloukových pecí, které mají zajistit optimální parametry chodu pece dobu sázení, dostatečnou míru předehřevu, spotřebu elektrické i doplňkových energií, spotřebu grafitových elektrod, apod. Zajištění kvalitní pevné vsázky v našich podmínkách bude ovšem vyžadovat výrazné změny ve způsobu práce dodavatelů, a rovněž v jejich technickém vybavení pro operace třídění a dělení, příp. paketování ocelového odpadu. Také odpovídající vztahy mezi dodavateli a odběrateli ocelového odpadu bude nutno upravit ve směru těsnější spolupráce. U renomovaných výrobců elektrooceli je dnes tato úzká spolupráce s dodavatelem ocelového odpadu běžnou praxí. ad c) Výrobní sortiment ocelárny NOVÉ HUTI, a. s. byl pro potřeby výpočtů rozdělen na dlouhé a ploché výrobky. To je v souladu s představou výstavby jednoho agregátu pro bramové ZPO a jednoho agregátu pro dvě sochorová ZPO. Dále byl sortiment rozdělen do jednotlivých jakostních skupin dle nároků na maximálně přípustné obsahy mědi a cínu. Vzhledem k poměrně širokému výrobnímu sortimentu ocelárny je počet skupin v případě pro ploché výrobky 7 a pro dlouhé výrobky 8. Příslušnost vyráběných značek na jednotlivých ZPO do dané jakostní skupiny odpovídá požadavkům na přípustná maxima Cu a Sn, případně jejich součtovému ekvivalentu Cu + 8.Sn. Výrobní objemy v jednotlivých jakostních skupinách pro rok 2010 byly stanoveny přepočtem. Tyto objemy jsou poměrně široce určeny, protože přesný vývoj nelze stanovit. S jistotou však lze očekávat vývoj trhu směrem ke stoupajícím nárokům na čistotu určitého segmentu produkované oceli, především v oblasti plochých výrobků. Pro výše uvedené předpoklady byl pak proveden výpočet přípustného podílu pevné složky ve vsázce tavícího agregátu s ohledem na predikované obsahy Cu a Sn v ocelovém odpadu a předpokládaný sortiment v období okolo roku 2010. Výpočet zahrnuje některé zjednodušující předpoklady, pro vytvoření první představy o podílu tekuté a pevné vsázky je však postačující. Při tvorbě výpočetních algoritmů byla nejdříve výrobní databáze rozčleněna do jednotlivých jakostních skupin, v dalším kroku byl proveden výpočet výrobních objemů - 5 -

v těchto skupinách. Pro jednotlivé skupiny pak byl vypočten maximální přípustný podíl pevné vsázky tak, aby při výše uvedených předpokladech nebyl překročen limit Cu a Sn v tavební analýze. Na následujícím obrázku je zachycen výsledek pro dlouhé výrobky a jejich jakostní skupiny. Výrobní objemy při různém podílu pevné vsázky a požadavcích na chemickou čistotu 1200 1126 1126 1127 výrobní objem [kt/rok] 1000 800 600 400 200 0 19 238 238 136 19 238 136 19 136 1 varianta 1 varianta 2 varianta 3 24 27 29 31 33 36 40 43 48 54 59 67 83 100 podíl pevné vsázky [%] Stejně jako pro ploché výrobky i zde je potřeba část náročnějšího sortimentu vyrábět při nižším podílu ocelového odpadu ve vsázce. Jedná se především o trubkové jakosti, hlubokotažné a mikrolegované oceli. U plochých výrobků jsou to hlavně hlubokotažné a mikrolegované oceli, oceli pro povrchovou úpravu, příp. dvoufázové či dynamooceli. Jestliže hovoříme o snaze převrátit poměr pevná : tekutá vsázka z 35 : 65 na 65 % pevné a 35 % tekuté vsázky, pak varianty 1 a 2 se jeví pro výchozí předpoklady jako vyhovující. Pro výpočetní variantu 1 leží 83 % výrobního objemu nad hranicí 65 % pevné vsázky, pro variantu 2 je to 74 % výrobního objemu. U varianty 3 je odpovídající podíl pevné vsázky roven 57 %. Vzhledem k tomu, že jde o méně náročné značky ocelí, kde požadované maximální obsahy jsou omezeny na 0,30 % Cu a 0,030 % Sn, bylo by patrně možno uvažovat u jejich převážné většiny o zvýšení přípustné hranice maximálních obsahů na hodnoty 0,35 % Cu a 0,035 % Sn. Pak by se i u této varianty dostalo 74 % výrobního objemu nad hranici 65 % pevného podílu v celkové vsázce. Nicméně u všech variant obsahů neželezných kovů v ocelovém odpadu zůstává část výrobního objemu (17, resp. 26 %) pod požadovanou hodnotou podílu ocelového odpadu ve vsázce. Jde o výše uvedené náročnější značky ocelí, kde nelze nároky na obsah Cu a Sn snižovat. Tuto část sortimentu bude nutno vyrábět z kvalitnějšího ocelového odpadu s nižšími obsahy příměsí nebo při vyšším podílu tekuté vsázky, který zajistí ředění neželezných kovů z ocelového odpadu. Dalšími kroky pro zajištění části této výroby může být výběr vsázky na šrotišti ocelárny. Tento způsob však z kapacitních důvodů nepokryje plně potřebu, a proto bude patrně nutno nahradit část ocelového odpadu v pevné vsázce kovonosnou substancí s minimálními obsahy mědi a cínu, tedy produkty na bázi DRI. Výpočetní algoritmy umožňují simulovat kombinaci uvedených postupů, a tím plně reagovat na flexibilitu vsázkových zdrojů intenzifikované elektrické obloukové pece. - 6 -

Závěry: Byly vypracovány algoritmy pro simulaci vsázkových poměrů při různých výchozích podmínkách - předpokládané úrovně obsahu mědi a cínu v pevné vsázce, složení pevné vsázky, parametry tavícího agregátu, skladba vyráběného sortimentu a požadavky na jeho chemickou čistotu. Výsledkem je stanovení efektivního poměru pevné a tekuté vsázky při dodržení požadovaných úrovní obsahu Cu a Sn v tavební analýze a splnění požadavku vyrábět co největší objemy při podílu pevné vsázky nad 65 %. Zavedením výroby oceli v agregátu, který může pracovat s vyšším podílem pevné vsázky vyvstane pro NOVOU HUŤ, a. s. potřeba téměř 2 mil. tun ocelového odpadu. Tento odpad však bude muset splňovat poměrně přísné požadavky, které na něj budou kladeny z hlediska čistoty, kusovosti, objemové hmotnosti, nekovových příměsí, apod. Současná praxe, která panuje na trhu s ocelovým odpadem bude patrně vyžadovat určité změny. Vazba dodavatele a odběratele šrotu bude podstatně užší a nároky na obě strany vzrostou. Tím by měla být zajištěna dostatečná kapacita nosné suroviny i v období recese cen ocelářské produkce (tj. zvýšené poptávky po ocelovém odpadu), a rovněž jistá cenová stabilita. Problematice ocelového odpadu, jeho kvalitě, cenám, výskytu jednotlivých druhů, příp. exportu, by měla i nadále být věnována značná pozornost. Přes veškerá opatření bude patrně nutno část kovonosné vsázky pokrýt z jiných zdrojů než z ocelového odpadu. Zvyšování podílu tekuté vsázky není vhodné vzhledem k její ceně a limitující oduhličovací rychlosti. Bude nutno se dále zabývat aplikací produktů na bázi DRI do vsázky, a to nejen z hlediska metalurgického, ale hlavně ekonomického. Vyšší podíly DRI ve vsázce však budou podmíněny především náklady na tyto produkty a výrobními možnostmi producentů. Současné limitní obsahy Cu a Sn v tavebních analýzách jednotlivých značek vycházejí z jejich postupného vývoje. U části, převážně dlouhých výrobků, bude nutno tyto obsahy postupně upravit směrem k vyšším reálnějším hodnotám, čímž bude částečně eliminován nárůst obsahu neželezných kovů v ocelovém odpadu. Naopak u plochých výrobků jsou očekávány přísnější nároky na chemickou čistotu a postupné zvyšování podílu jakostnějšího sortimentu. Literatura: [1] Šotola, F.: Důvody, které vedly k výstavbě tandemových pecí v NH, a. s. Ostrava, Hutnické listy, 1997, č. 9, str. 7 [2] Zajíček, I.: Vliv tvaru nístěje tandemové pece z hlediska technologie výroby a dosahovaných výsledků, interní sdělení, Ostrava, 1997 [3] Birat, J.P. a j. : A quality estimate for scrap, ATS annual conference, Paris, December 1994 [4] Belousov, S.I. a j.:povyšenije effektivnosti pererabotki loma s celju sniženija soděržanija mědi v elektostali, Stal, 64, č. 2, str. 72 [5] Salimov A. G. : Stav a perspektivy výroby elektrooceli, Bjull. CNII Černoj Metallurgii, 54, 1998, č. 1-2, str. 8-12 [6] Mizukami, Y., Noro, K., Takeuchi, M.: Necessity of scrap reclamation technologies and present conditions of technical development, ISIJ International, 37, č. 3, str. 198 [7] Toshihiko, E., Olle, W., : Reziduals in steel products impacts on properties and measures to minimize them, 1996, Steelmaking Conference Proceedings, str. 551 [8] Wienert, H.: Ein Modell zur Abschätzung der Verfügbarkeit von Schrott, Stahl und Eisen, 116, 1996, Nr. 5, 110 114 Práce byla řešena v rámci grantového projektu č. 106/99/0392 za finanční podpory Grantové agentury České republiky. - 7 -