Проектування відділення відновної електроплавки ільменітового концентрату

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки Республіки Казахстан
Східно-Казахстанський Державний Технічний Університет ім. Д. Серікбаева
Курсова робота

з дисципліни

«Металургія легких і рідкісних металів»

Тема:

«Проектування відділення відновної

електроплавки ільменітового концентрату »

Виконав студент
Групи 240740
Термін навчання 3г 10 міс
Шифр:
Усть-Каменогорськ, 2008 р .

Завдання на курсовий проект
Тема: «Проектування відділення відновної електроплавки ільменітового концентрату»
Вихідні дані:
Склад ільменітового концентрату, (%): TiO 2 -52,6; ZiO 2 -1,53; Cr 2 O 3 -3,75; Fe 2 O 3 -29,4; FeO -3,46; SiO 2 -4 , 46; Al 2 O 3 -3,9; Mg -0,52; MnO -2,65; V 2 O 5 -0,14; P 2 O 5 -0,04; S -0,056.
Продуктивність відділення титанового шлаку: 50000 т / рік.

Зміст
Введення
1 Розрахунок технологічних процесів
1.1 Розрахунок матеріальних потоків, матеріальний баланс
1.2 Розрахунок теплового балансу рудно-термічної печі
2 Розрахунок обладнання
2.1 Вибір і технологічний розрахунок основного обладнання
2.2 Вибір і розрахунок допоміжного обладнання
3 Охорона праці і техніка безпеки
3.1 Аналіз небезпечних виробничих факторів
3.2 Організаційні та технічні заходи
3.3 Санітарно-гігієнічні заходи
Список використаної літератури

Введення
Високі темпи розвитку техніки зумовлюють необхідність розширення застосовуваних високоякісних конструкційних матеріалів з самими різними властивостями. З кожним роком збільшується кількість металів і сплавів, використовуваних при створенні нових механізмів, машин, приладів.
Серед металів, на основі яких розробляються сплави з підвищеними механічними і корозійними властивостями, здатні працювати в складних умовах, важливе місце належить титану.
Титан, як жоден інший метал, володіє вдалим поєднанням фізичних, хімічних і механічних властивостей. Своєю тугоплавкістю, виключної корозійною стійкістю і стійкістю до механічних ушкоджень на одиницю маси він перевершує такі широко поширені конструкційні метали, як залізо, алюміній, магній. Згідно з властивостями титан застосовують головним чином в авіабудуванні, ракетобудуванні та хімічної промисловості.
Сучасне виробництво титану засноване на переробці рутилових і ільменітових концентратів. Найбільший інтерес представляє виробництво титану з ільменітових концентратів, при плавці яких виходять високотітановие шлаки.
В даний час виплавка титанових шлаків проводитися Руднотермічна способом. Руднотермія-галузь техніки, що займається відновленням оксидів металів з використанням електричної енергії як джерела тепла.
Сутність Руднотермічна способу виплавки титанових шлаків полягає у нагріванні вихідної шихти - титанового концентрату і відновника - у ванні Руднотермічна печі. При цьому домагаються здійснення складних фізико-хімічних процесів відновлення окислів, розплавлення і поділу утворюються продуктів реакції-титанового шлаку та металу. Досягається комплексне використання сировини і практично повне розділення заліза і титану з отриманням товарних продуктів: легування чавуну і титанового шлаку.
Дослідженню відновлення залізо-титанових концентратів у твердій фазі присвячені багато робіт, які, в залежності від природи застосовуваного відновника, можна умовно розділити на групи:
- Відновлення концентратів з використанням як відновника водню;
- Відновлення концентратів з використанням як відновника вуглецю або його газоподібних сполук;
- Виділення з титанових концентратів заліза та інших домішок за допомогою вилуговування.
У роботі [7] розглянуто відновлення воднем при 700-900 ° С тонко подрібненої механічної суміші Fe 2 O 3 + 3TiO 2 (відповідає за складом арізоніту) арізонітового і ільменітового концентратів. Результати досліджень показують, що найбільш легко відновлюється залізо, що входить до складу механічної суміші.
Проведено дослідження з відновного випалу ільменітових концентратів різного походження і складу з використанням як відновника технічного водню. Досліди проводилися в кварцовому реакторі при температурі 700-1200 ° С. Були зроблені наступні висновки: відновлення концентрату, в якому титан перебувати в основному вигляді арізоніта протікає краще з помітною швидкістю вже при температурі 700 ° С, при 900 ° С і витримці 2 год понад 90% містяться в концентраті оксидів заліза відновлюються до металу. Подальше збільшення температури і витримки не роблять істотного впливу на ступінь відновлення заліза.
У результаті відновного випалу при зазначених умовах магнітна сприйнятливість зросла в кілька десятків і сотень разів (на увазі різного складу).
При цьому присутній в концентраті хроміт при відновлювальному випалюванні практично не підвищує своєї магнітної сприйнятливості. Це дозволяє досить повно відокремити його від ільменіту в процесі магнітної сепарації.
Зазначені обставини представляють особливий інтерес, тому що можуть відкрити можливість для використання титанової сировини з підвищеним вмістом хрому для виробництва пігментного діоксиду титану і металу.
Дослідження відновлення ільменіту вуглецем і його сполуками розглянуті рядом авторів [4,8,9].
Досліди проводили у вакуумі при безперервній відкачці газоподібних продуктів. Відновлення ільменіту починається при більш високих температурах і протікає повільніше, ніж відновлення оксиду двовалентного заліза: при 1150 ° С і витримці 15 год відновилася до металу тільки 85% входить до складу ільменіту закису заліза. У присутності СВ і при збільшенні її парціального тиску швидкість відновлення зростає, причому найбільш помітно при одночасній наявності твердого вуглецю і СО. Відновлення TiO 2 до нижчих оксидів (Ti 2 O 5, Ti 2 O 3) спостерігалося тільки при температурі 1150 ° С і вище при великому надлишку відновника.
За результатами цих дослідів зроблено висновок, що ільменіт відновлюється в основному за рахунок взаємодії з СО без розкладання його на TiO 2 і FeO. Відновлення FeO прискорює відновлення, пов'язаної з ним в Ільмень TiO 2. Гальмівний вплив на швидкість відновлення ільменіту надають добавки SiO 2, Al 2 O 3, Fe 3 O 4, що пояснюється зменшенням реакційної поверхні матеріалу через утворення силікатів, алюмінатів та феритів. Солі ж лужних металів (особливо поташ) активізують процес.
Відзначається [8] ступінчастий характер відновлення TiO 2 з ільменіту до нижчих оксидів по реакціях:
FeO · TiO 2 + C = Fe + TiO 2 + CO, ΔG ° T = 37900 - 33,88 T
3/4FeO · TiO 2 + C = 3/4Fe + 1/4Ti 3 O 5 + CO, ΔG ° T = 40106 + 36,39 T
2/3FeO · TiO 2 + 2CO = 2/3Fe + 1/3Ti 2 O 3 + 2CO 2, ΔG ° T = 42434 - 36,87 T
1/2FeO · TiO 2 + C = 1/2Fe + 1/2TiO + CO, ΔG ° T = 53684 + 37,62 T
Утворені в процесі відновлення полутораоксід і монооксид титану при підвищенні температури розчиняються в решітці ільменіту з утворенням однофазних твердих розчинів, що ускладнює відновлення оксиду двовалентного заліза з ільменіту.
У лабораторних умовах вивчено відновлення індивідуальних ільменіту і титаномагнетиту оксидом вуглецю і металургійним коксом при 800-1100 ° С [4].
Встановлено, що відновлення зазначених титанатів оксидом вуглецю носить сорбційний характер і при 900 ° С перебігає при селективному відновленні магнетиту, що входить до складу титаномагнетиту, причому ця селективність зберігається до досягнення ступеня відновлення заліза близько 30%.
При відновленні в тих же умовах титанатів твердим вуглецем процес протікає також в широким розвитком сорбційних явищ. Однак тут не спостерігається селективного відновлення магнетиту внаслідок перебігу реакцій Будуар з освітою в сорбційно шарі газової фази з більш високим вмістом СО, що приводить до одночасного відновлення магнетиту і ільменіту.
На підставі отриманих в роботі [9] даних про зміну енергії активації процесу зроблено висновок, що відновлення титанатів оксидом вуглецю і твердим вуглецем протікає в кінетичній, перехідної та дифузійної областях і що найбільш висока швидкість процесу спостерігається в кінетичній області.
У промислових умовах підтримання реакції в кінетичній області може бути досягнуте, зокрема, за рахунок брикетування шихти та проведення процесу при швидкому її розігріві, особливо в умовах киплячого шару.
Питання, що представляють інтерес для вивчення процесу відновного випалу титанових концентратів, розглянуті в ряді робіт [4,8,9]. У багатьох дослідженнях відзначається доцільність окисного випалу ільменітових концентратів перед їх відновлювальних випаленням [4,8]. Попередній окислювальний випал концентратів дозволяє перевести двовалентне залізо у тривалентне і послабити структуру ільменіту, що призводить до підвищення його хімічної активності. Крім того, в результаті окислювального випалювання на поверхні зерен ільменіту утворюється пориста плівка, що запобігає їх спікання при наступному відновному випаленні. За даними роботи [4], окислювальний випал проводився за 900-950 ° С і тривалість витримки 1,5 год з використанням в якості окислювача повітря з добавкою 10% О. За даними інших робіт, окислення ільменітового концентрату може здійснюватися при 1000 ° С і витримці 3 год з додаванням у шихту близько 1% пиролюзита.
У промислових умовах процеси окисного і відновлювального випалу ільменітового концентрату, що містить,%: TiO 2 52-56; FeO 16-19; MnO 1,3-1,5. Рентгенівський дифракційний аналіз показав, що при окислювальному випалюванні під обертається трубчастої печі при 1000-1030 ° С утворюються оксиди типу FeTi 2 O 5, Fe 2 TiO 5 і MnTiO 5. У процесі відновлення обпаленій таким чином матеріалу в аналогічній печі з використанням як відновника коксу і проходження матеріалу протягом 8 год через температурні зони печі (<1000, <1100, 1100 і> 1100 ° С) відбувається відновлення заліза до металу і частини TiO 2 до нижчих оксидів титану, що утворюють при взаємодії з ільменітом тверді розчини [4].

1 Розрахунок технологічних процесів
1.1 Розрахунок матеріальних потоків, матеріальний баланс
Хімічний склад концентрату, (%): TiO 2 -52,6; ZiO 2 -1,53; Cr 2 O 3 -3,75; Fe 2 O 3 -29,4; FeO -3,46; SiO 2 -4 , 46; Al 2 O 3 -3,9; Mg -0,52; MnO -2,65; V 2 O 5 -0,14; P 2 O 5 -0,04; S -0,056.
1. Розрахунок виконаний на 100 кг концентрату.
Таблиця 1 - Розподіл компонентів при плавки.
Компонент
Перейде в шлак
Перейде в метал
Зникнути з РТП
TiO 2
97,97
0,03
2,0
ZiO 2
98,0
-
2,0
SiO 2
65,0
15,0
20,0
Al 2 O 3
98,0
-
2,0
Cr 2 O 3
86,0
11,0
3,0
Fe 2 O 3
14,0
84,0
2,0
MnO
83,0
2,0
15,0
MgO
98,0
-
2,0
V 2 O 5
91,0
6,0
3,0
S
41,0
15,0
44,0
FeO
7,0
92,0
1,0
P 2 O 5
31,0
46,0
23,0
Таблиця 2 - Розподіл компонентів по продуктах плавки
Компонент
Перейде в шлак
Перейде в метал
Зникнути з РТП
TiO 2 = 52,6
52,6 · 0,9797 = 51,532
52,62 · 0,03 · 0,01 = 0,016
52,62 · 0,02 = 1,052
Fe 2 O 3 = 29,4
29,4 · 0,14 = 4,116
29,4 · 0,84 = 24,696
29,4 · 0,02 = 0,588
FeO = 3,46
3,46 · 0,07 = 0,242
3,46 · 0,92 = 3,183
3,46 · 0,01 = 0,035
SiO 2 = 4,46
4,46 · 0,65 = 2,899
4,46 · 0,15 = 0,669
4,46 · 0,2 = 0,892
Al 2 O 3 = 3,9
3,9 · 0,98 = 3,822
-
3,9 · 0,02 = 0,078
Cr 2 O 3 = 3,75
3,75 · 0,86 = 3,225
3,75 · 0,11 = 0,413
3,75 · 0,03 = 0,113
ZiO 2 = 1,53
1,53 · 0,98 = 1,499
-
1,53 · 0,02 = 0,031
MnO = 2,65
2,65 · 0,83 = 2,199
2,65 · 0,02 = 0,053
2,65 · 0,15 = 0,398
MgO = 0,52
0,52 · 0,98 = 0,510
-
0,52 · 0,02 = 0,01
V 2 O 5 = 0,14
0,14 · 0,91 = 0,127
0,14 · 0,06 = 0,08
0,14 · 0,03 = 0,004
P 2 O 5 = 0,04
0,04 · 0,31 = 0,012
0,04 · 0,46 = 0,018
0,04 · 0,23 = 0,009
S = 0,056
0,056 · 0,41 = 0,023
0,056 · 0,95 = 0,008
0,056 · 0,44 = 0,025
2. TiO 2 відновлюється до Ti з переходом в метал по реакції:
TiO 2 + 2С = Ti + 2СО (1)
0,016 · 48 / 80 = 0,010 кг Ti
зі звільненням 0,01 · 32 / 48 = 0,007 кг
При відновленні TiO 2 до Ti 2 O 3 звільняється
51,532 · 0,3 · 16 / 160 = 1,546 кг О 2.
3. Fe 2 O 3 відновлюється до Fe з переходом в метал по реакції:
Fe 2 O 3 + 3С = 2Fe + 3СО (2)
24,696 · 112 / 160 = 17,287 кг Fe
зі звільненням:
24,696 · 48 / 160 = 7,409 кг О 2.
FeO відновлюється та Fe з переходом в метал по реакції:
FeO + С = Fe + СО (3)
3,183 · 56 / 72 = 2,476 кг Fe
зі звільненням:
3,183 - 2,476 = 0,707 або 3,183 · 16 / 72 = 0,707 кг О 2.
4. Cr 2 O 3 відновлюється до Cr з переходом в метал по реакції:
Cr 2 O 3 + 3С = 2Cr + 3СО (4)
0,413 · 104 / 152 = 0,283 кг Cr
зі звільненням 0,413 · 48 / 152 = 0,130 кг О 2.
5. SiO 2 відновлюється до Si з переходом в метал по реакції:
SiO 2 + С = Si + 2СО (5)
0,669 · 28 / 60 = 0,312 кг Si
зі звільненням 0,669 · 32 / 60 = 0,357 кг О 2.
6. MnO відновлюється до Mn з переходом в метал по реакції:
MnO + С = Mn + СО (6)
0,053 · 55 / 71 = 0,041 кг Mn
зі звільненням 0,053 · 16 / 71 = 0,012 кг О 2.
7. V 2 O 5 відновлюється до V з переходом в метал по реакції:
V 2 O 5 + 5С = 2V + 5СО (7)
0,08 · 102 / 182 = 0,045 кг V
зі звільненням 0,08 · 80 / 182 = 0,035 кг О 2.
8. P 2 O 5 відновлюється до P з переходом в метал по реакції:
P 2 O 5 + 5С = 2P + 5СО (8)
0,018 · 62 / 142 = 0,008 кг P
зі звільненням 0,018 · 80 / 142 = 0,01 кг О 2.
9. Сірка переходить у метал в кількості 0,008 кг .
10. Що залишилися в шлаку окисли будуть у вигляді FeO
4,38 · 144 / 160 = 3,922 кг FeO
з вивільненням 4,358 · 16 / 160 = 0,436 кг О 2.
11. Всього виділитися кисню:
0,007 + 7,409 + 0,707 + 0,357 + 0,13 + 0,012 + 0,035 + 0,01 + 0,436 = 9,1 кг .
12. Потрібно вуглецю для зв'язування О 2 до СО:
9,1 · 12 / 16 = 6,83 кг З
Припускаємо, що метал науглеражівается на 1,6%. Тоді в метал перейде:
Ti
Fe
Si
Cr
Mn
V
P
S
C
0,01 + 19,763 + 0,312 + 0,283 + 0,041 + 0,045 + 0,008 + 0,008 + Х = 20,47 + Х
Х = 0,344 кг С.
13. Маса шлаку відповідно до таблиці 2 і п. 10 складе:
36,071 + 13,91 + 3,922 + 2,899 + 3,822 + 3,225 + 1,490 + 2,199 + 0,51 +
+ 0,127 + 0,012 + 0,023 = 68,219 кг .
14. Загальні витрати вуглецю складе: 6,83 + 0,344 = 7,174 кг С.
З урахуванням 15% чаду відновника потрібно вуглецю:
7,174 · 1,15 = 8,25 кг .
15. За досвідченим даними витрата графітованих електродів при плавки концентрату складає 21,2 кг / т шлаку або на 100 кг концентрату:
21,2 · 68,219 / 1000 = 1,446 кг
З урахуванням 15% чаду, електроди внесуть вуглецю 1,446 · 0,85 = 1,229 кг .
16. Кількість вуглецю, необхідне на відновлення окислів у золі вугілля (на 100 кг ) З урахуванням такого ж розподіл компонентів, як і для концентрату.
17. На зв'язування кисню витрата вуглецю складе:
1,3142 · 12 / 16 = 0,9856 кг .
З 100 кг антрациту 80 кг вуглецю буде витрачено на відновлення концентрату, науглероживания концентрату металу і відновлення золи антрациту.
На відновлення концентрату і коксування металу піде:
80,00 - 0,9856 = 79,014 кг
18. Потреба вуглецю, внесеного антрацитом за п. 14 з урахуванням вуглецю, внесеного електродами по п. 15, складе:
8,25 - 1,229 = 7,021 кг З
19. Додатково на відновлення окислів антрациту:
8,25 · 0,9856 / 79,014 = 0,103 кг З
Сумарна витрата вуглецю: 7,021 + 0,103 = 7,123 кг З
20. Витрата вугілля складе: 7,123 / 0,8 = 8,904 кг
21. Така кількість вугілля внесе в шлак:
S - 8,904 · 0,615 / 100 = 0,0547
FeO - 8,904 · 0,518 / 100 = 0,046
SiO 2 - 8,904 · 1,729 / 100 = 0,1537
Al 2 O 3 - 8,904 · 1,2544 / 100 = 0,1115
MgO - 8,904 · 0,4214 / 100 = 0,0375
V 2 O 5 - 8,904 · 0,0091 / 100 = 0,0008
P 2 O 5 - 8,904 · 0,0093 / 100 = 0,0003
У метал:
S = 8,904 · 0,225 / 100 = 0,02
Fe = 8,904 · 3,452 · 112 / (100 · 160) = 0,2148
Si = 8,904 · 0,397 · 28 / (100 · 60) = 0,0165
V = 8,904 · 0,0006 · 102 / (100 · 182) = 0,00003
P = 8,904 · 0,0138 · 62 / (100 · 142) = 0,0005
22 Склад шлаку

Таблиця 3 - Склад шлаку
Компонент
Кг
%
TiO 2
36,071
52,29
Ti 2 O 3
13,91
20,14
SiO 2 2,899 + 0,1537
3,053
4,42
Al 2 O 3 3,822 + 0,1115
3,934
5,7
Cr 2 O 3
3,225
4,679
FeO 0,046 + 4,358
4,404
6,377
MnO
2,199
3,148
MgO 0,57 + 0,0375
0,548
0,79
V 2 O 5 0,127 + 0,0008
0,128
0,18
P 2 O 5 0,012 + 0,0003
0,0123
0,02
ZiO 2
1,499
2,17
S 0,023 + 0,0547
0,078
0,4
Сума
69,061
100
Таблиця 4 - Склад металу
Компонент
Кг
%
Fe 17,287 + 2,476 + 0,2148
19,978
95,8
Ti
0,01
0,05
Si 0,312 + 0,0165
0,3285
1,50
Cr 0,283
0,283
1,30
Mn
0,041
0,2
V 0,045 + 0,00003
0,045
0,22
P 0,008 + 0,0005
0,0085
0,04
S 0,005 + 0,02
0,028
0,13
C
0,344
1,65
Сума
20,85
100
23. Безповоротні втрати антрациту приймемо 3%. З урахуванням цього, витрата антрациту складе: 8,904 · 1,03 = 9,171 кг .
На 1000 кг натурального шлаку: 9,171 · 1000 / 69,061 = 132,8 кг .
24. Вміст у шлаку 13,91 кг Ti 2 O 3 еквівалентні по титану:
13,91 · 160 / 144 = 15,46 кг TiO 2
Різниця складе: 15,46 - 13,91 = 1,55 кг
Всього TiO 2 36,071 + 15,46 = 51,531 кг
Зміст TiO 2 в шлаку з урахуванням передбачуваного збільшення його обсягу становитиме:
51,531 · 100 / (69,061 + 1,546) = 51531,1 / 70,607 = 72,983
У перерахунку на 80% шлак, маса шлаку складе:
72,983 · 70,607 / 80 = 64,41 кг
або, що те саме:
51,531 · 100 / 80 = 64,61 кг .
25. Витрата концентрату на 1 тонну натурального шлаку:
100 / 69,061 = 1,448 т.
на 1 т. 80% шлаку:
1,448 · 80 / 72,983 = 1,587 т.
26. Кількість попутного металу на 1 тонну натурального шлаку:
1000 · 20,85 / 69,061 = 302 кг
27. Волога антрациту внесе у ванну по п.п. 16 і 20:
0,025 + (8,904 · 0,66 / 100) = 0,084 кг
28. З концентрату і вугілля випаруватися сірка:
0,025 + (8,904 · 0,66 / 100) = 0,084 кг .
Не враховуючи той фактор, що сірка для свого окислення відновить в невеликій кількості частина окислів у концентраті.
29. Вважаючи, що летючі вугілля складаються з СО 2 і СН 4 в рівному відношенні за масою (насправді вони складаються з десятків вуглеводневих сполук). М х кількість дорівнює:
8,904 · 0,045 / 2 = 0,2 кг СО 2 і СН 4 кожного, або:
0,2 · 22,4 · 44 = 0,102 м 3 СО 2
0,2 · 22,4 · 16 = 0,28 м 3 СН 4.
30. На відновлення окислів у концентраті і золі вугілля, витрата вуглецю за п.п. 12, 19 складе:
6,83 + 0,103 = 6,933 кг .
з освітою: 6,933 · 22,4 / 12 = 13,07 м 3 СО ( 16,34 кг ).
31. Для вугілля та електродів приймемо чад рівним 15%. Цей надлишок вводяться вуглецевих матеріалів розходиться на взаємодію з киснем повітря, який знаходиться у печі перед включенням і надходить під час її роботи через робочі вікна.
За п.15 надлишок електродів дорівнює: 1,446 - 1,229 = 0,223 кг .
Вуглецю вугілля: 8,25 - 7,174 = 1,074 кг .
Всього 0,22 + 1,074 = 1,2944.
Утворюється СО при угарі: 1,2944 · 22,4 / 12 = 2,2416 м 3 СО ( 3,02 кг ).
Буде потрібно кисню повітря: 2,416 / 2 = 1,208 м 3 Про 2 ( 1,726 кг ).
З повітрям надійде N 2: 1,208 · 79 / 21 = 4,544 м 3 N 2 ( 5,68 кг ).
32. Склад реакційних газів, м 3:
Таблиця 5 - Склад реакційних газів
СО 13,07 + 2,416
15,486
73,48
19,36
Н 2 О
0,553
2,62
0,455
SO 2
0,111
0,527
0,317
CO 2
0,102
0,48
0,2
CH 4
0,28
1,328
0,2
N 2
4,544
21,56
5,68
21,076
100,0
26,21
Маса газів на 1 тонну шлаку складе:
26,21 · 1000 / 69,061 = 305,179 кг .
33. Кількість пилуватих відходів (частина з них під впливом високих температур у зоні дуг може бути в газоподібному вигляді до надходження в аспіраційну систему) складе:
зникнути з концентрату за таблицею 2 -3,235 Кг ., З вугілля за таблицею 3 -1,3142.
8,904 · 1,3142 / 100 = 0,117 кг
Всього 3,235 + 0,117 = 3,352 кг .
За вирахуванням сірки, яка переходить в SO 2 по п. 28:
3,352 - 0,084 = 3,268 кг або на 1 тонну шлаку:
3,268 · 1000 / 69,061 = 47,3 кг .
Орієнтовний склад пилу з урахуванням того, що вуглецева її частина догорить на колошнике (%): TiO 2 -50,3; Fe 2 O 3 -21,6; SiO 2 -17,2; Al 2 O 3 -2,1; Cr 2 O 3 -1,2; MnO -5,4; MgO -0,4; V 2 O 5 -0,2; P 2 O 5 -1,44.
33.1 Запиленість газів на вході в газохід:
47,3 · 1000 / 305,179 = 112,9 г / м 3
34. Матеріальний баланс.

Таблиця 6 - Матеріальний баланс.
Прихід.
1
З концентратом
1448,0
84,76
2
З вугіллям
132,8
7,77
3
З електродами
21,2
1,24
4
З повітрям
106,3
6,22
1708,3
100%
Витрата
1
Шлак
1000
58,54
2
Метал
302
17,68
3
Відходять гази
309,8
18,13
4
Втрати (1448 + 132,8) · 0,03
47,2
2,76
5
Пилеунос (возгони)
47,32
2,78
6
Невязка
2,0
0,11
1708,3
100%
35. Баланс по титану.
Прихід
1. З концентратом: 1448 · 0,526 · 48 / 80 = 475,78 100%
Таблиця 7 - Баланс по титану-витрата.
1
Зі шлаком
1000 · 0,5223 · 48 / 80 =
1000 · 0,2014 · 96 / 144 =
313,38
134,27
65,87
28,221
2
З ме
302 · 0,0005 =
0,15
0,03
3
З втратою концентрату
1448 · 0,03 · 0,526 · 48 / 80 =
13,7
2,88
4
З пилеуносом
47,32 · 0,503 · 48 / 80 =
14,08
2,96
5
Невязка
0,2
0,04
475,78
100%
Витяг по титану:
(313,38 + 134,27) · 100 / 475,78 = 94%
36. Баланс по залізу, кг.

Таблиця 8 - Баланс по залізу-прихід.
1
З концентратом
1435,3 · 0,3286 · 112 / 160 =
330,1
98,862
2
З вугіллям
132,8 · 0,0411 · 112 / 160 =
3,8
1,138
333,9
100%
Концентрат
Вугілля
Дозування
Плавка
Разливка і дроблення шлаку
Розливання металу
Втрати
Пилеунос, возгони
Електроди 21,2
Гази
309,8
Підсмоктування повітря
106,3
1448,0
132,8
1000
302,0
94,52
47,32
3,98
43,44
1580,8


Малюнок 2-Матеріальні потоки виплавки титанового шлаку
1.2 Розрахунок теплового балансу рудно-термічної печі
Розрахунок проводимо на годинну продуктивність печі по титановому шлаку. За матеріальним балансом на 1000 кг концентрату виходить 690 кг шлаку. При продуктивності печі 100 т / добу титанового шлаку для переходу до годинної продуктивності введемо коефіцієнт перерахунку
100 / 24 = 4,16
Прихід тепла
Кількість фізичного тепла шихти визначимо наступним чином.
Приймемо температуру шихти 20 ˚ С.
Розрахуємо середню питому теплоємність шихти по основних компонентах. За даними [6] середня, питома теплоємність цих компонентів складе кДж / (кг · К):
TiO 2 -0,705; FeO -0,735; Fe 2 O 3 -0,79; SiO 2 -0,91; Al 2 O 3 -0,895; ZnO 2 -0,70; C -0,24.
Середню питому теплоємність шихти визначимо за формулою:
З кр = Σm i c i / Σm i (9)
де m i і c i-маса (кг) і теплоємність (кДж / (кг · К)) складових, що входять у продукт.
З ср = (526 · 4,16 · 0,705 + 34,6 · 0,735 · 4,16 + 0,24 · 132,8 · 4,16 + 9,1 · 4,16 · · 44,6 + 0,895 · 39 · 4,16 + 0,7 · 15,3 · 4,16 + 0,24 · 132,8 · 4,16) / (4,16 · (526 + +34,6 + 294 + 44,6 + 39 + 15,3 + 132,8)) = 1,02
Кількість тепла, внесеного шихтою, визначимо за формулою:
Q = mct (10)
де m-маса, кг;
c-теплоємність, кДж / (кг · К);
t-температура, ˚ С.
Кількість фізичного тепла повітря, що надходить в піч визначаємо при температурі 20 ˚ С, питома теплоємність при цій температурі 1,3 кДж / (кг · К). Обсяг надходить повітря:
(106,3 · 4,16) / 1,29 = 342,00 м 3
Кількість тепла внесеного повітрям, знаходимо за формулою (3.10):
Q в = 342,00 · 1,3 · 20 = 8892 кДж / ч.
Кількість тепла, що утворює від згоряння електродів, визначимо наступним чином:
Тепловий ефект від згоряння вуглецю за даними [5] складе 423266 кДж / год
Загальний прихід тепла (без обліку електричної енергії):
Q прих = 122883 + 8892 + 423299 = 555074 кДж / год
Витрата тепла.
Кількість фізичного тепла, що буря шлаком, визначаємо наступним чином.
Приймемо температуру шлаку 1800 ˚ С.
Ентальпія шлаку по [5] ΔН шл = 2360 кДж / кг.
Тоді кількість тепла, що буря шлаком, за формулою (3.10):
Q шл = 1000 · 4,16 · 2360 = 9817600 кДж / ч.
Кількість фізичного тепла, що буря чавуном, оцінюємо наступним чином.
Приймемо температуру чавуну 1500 ˚ С. Теплоємність його при цій температурі 0,833 кДж / (кг · К). Тоді кількість тепла, що буря чавуном, також визначимо за формулою (2):
Q = 302 · 4,16 · 0,838 · 1500 = 1579197 кДж / ч.
Кількість тепла газами, що відходять.
Приймемо температуру 1000 ˚ С. За даними [6], ентальпія газу при цій температурі 1866 кДж / м 3. Кількість тепла, що буря газами визначимо за формулою:
Q р = m · J (11)
де J-ентальпія газу (кДж / м 3)
Q г = 309,8 · 4,16 · +1866 = 2404839 кДж / ч.
Втрати тепла в трансформаторі і струмоведучих пристроях знаходимо наступним чином. Визначимо загальну витрату тепла без урахування втрат трансформатора і тоководах.
Q ріс = 9817600 + 1579197 + 1116073 + 4169318 + 2069040 = 18751228 кДж / ч.
Потрібно вказати тепло за рахунок електричної енергії:
Q Е = 18751223 - 423299 = 18327929 кДж / ч.
Втрати тепла в трансформаторі і струмоведучих пристроях приймемо рівними 8% від тепла, що вводиться електричною енергією:
Q г = 18327929 · 0,08 = 1466234,3 кДж / ч.
Невраховані втрати тепла оцінимо наступним чином. Загальна витрата тепла з урахуванням втрат в трансформаторі і струмопроводах.
Q o = 18751228 + 1466234,3 = 20217462 кДж / год
При плавці титанового шлаку протікають ендотермічні реакції.
Дані про теплові ефекти цих реакцій при температурі плавки відсутні.
За формулами:
Q т = Q 298 + α (Т - 298) + β (Т 2 - 298 2) + γ (Т 3 - 298 3);
де α = Σna; β = 0,5 Σnb; γ = 1/3Σnc
а, b і з-постійні коефіцієнти в рівняннях температурної залежності істинної молекулярної теплоємності для кожного з компонентів, що беруть участь в реакції:
n - кількість молей кожного компонента;
Т-абсолютна температура процесу, К;
Q 298 - тепловий ефект реакції при 298 К, кДж.
Для визначення Q 298 використовується формула:
Q 298 = Σ ΔН 0 298кон - Σ ΔН 0 298ісх
де ΔН 0 298кон і ΔН 0 298ісх ентальпія утворення вихідних і кінцевих сполук реакцій у стандартних умовах, кДж / моль.
Визначимо тепловий ефект реакції при температурі плавки 1800 ˚ С з урахуванням агрегатного стану з'єднань беруть участь в реакціях Q n 2073. Далі за формулою
Q тчас = Σm i / M i Q т τ (12)
де m i-кількість вихідної сполуки вступає в реакцію, кг;
M i-молекулярна маса сполуки;
τ-час переробки вихідної сполуки, ч.
Знайдемо кількість тепла, що поглинається при протіканні реакції за 1 годину, Q ч n.
Тепловий ефект реакції:
TiO 2 + 2C = Ti + 2CO (13)
Q ч 2073 = -50 кДж
Поглинається тепло Q ч = -33396 кДж / год
Для реакції MnO + C = Mn + CO (14)
-Тепловий ефект Q лютого 2073 = -148 кДж
-Поглинається тепло Q ч 2 = -3082 кДж / год
Для реакції FeO + C = Fe + CO (15)
-Тепловий ефект Q березня 2073 = -187.1 кДж
-Поглинається тепло Q ч 3 = -3690219 кДж / год
Для реакції Fe 2 O 3 + C = 2FeO + CO (16)
-Тепловий ефект Q квітня 2073 = -200 кДж
-Поглинається тепло Q ч 4 = -344124 кДж / год
Для реакції SiO 2 + C = Si + 2CO (17)
-Тепловий ефект Q травня 2073 = -200 кДж
-Поглинається тепло Q ч 5 = -81664 кДж / год
Для реакції V 2 O 5 + 5C = 2V + 5CO (18)
-Тепловий ефект Q червня 2073 = -906,6 кДж
-Поглинається тепло Q ч 6 = -16833 кДж / год
Загальна витрата тепла на ендотермічні реакції:
Q енд = 33396 + 3082 + 3690219 + 344124 + 81664 + 16833 = 4169318 кДж / год
Втрати тепла поверхні печі визначаються наступним чином.
1. Втрати тепла через під печі. Приймемо досвідчений коефіцієнт втрат тепла через холодну подину К = 5800 Вт / (м · К)
-Площа поду:
F n = 0,7854 · d 1 лютого = 0.7854 · 8,8 2 = 60,8 м 2
-Втрати тепла через подину визначаються за формулою:
Q n = k '· F n · τ
де k '-досвідчений коефіцієнт втрат тепла через під печі, кДж / (м 2 · год)
τ-час переробки розрахункової кількості матеріалів, ч.
Q n = 5800 · 60,8 · 1 = 352 640 кДж / год
2. Втрати тепла через стіни в зоні розплаву
Q n = 705280 кДж / год
Середня товщина стін з цегли
S m =
3. Втрати тепла стіни в газовій зоні
Q n р = 206320 кДж / год
4. Втрати тепла через бетонну кришку зводи:
Q nk = 804800 кДж / год
Q заг n = 352640 + 705280 + 206320 + 804800 = 2069040 кДж / год
Приймемо невраховані втрати тепла рівними 5% від загальної витрати тепла:
Q н = 20217462 · 0,05 = 1010873 кДж / год
Q підлогу = 20217462 + 1010873 = 21228335 кДж / год
Повний витрата тепла в електропечі.
Потрібно вказати тепла в рахунок електроенергії для покриття всіх теплових втрат:
Q еп = 21228335 - 555074 = 20673261 кДж / год
На підставі розрахунків складемо тепловий баланс рудно-термічної печі (див. таблицю 3.18).
Витрата електричної енергії за 1 годину:
20673261 / 3600 = 8743 кВт · год
За 1 годину виплавляється 4,16 тонни титанового шлаку, тоді питома витрата електроенергії (на 1 тонну шлаку) складе:
8734 / 4,16 = 2100 кВт · год

Таблиця 9 - Добовий тепловий баланс Руднотермічна печі
Прихід
Витрата
Стаття
Кількість
Стаття
Кількість
кДж / год
%
кДж / год
%
1.Тепло, що вноситься електроенергією
2.Фізіческое тепло шихти
3.Фізіческое тепло повітря
4.Тепло від згоряння електродів
20673261
122883
8892
623299
97
0,33
0,45
2,22
1.Фізичні тепло шлаку
2.Фізіческое тепло чавуну
3.Тепло газів, що відходять
4.Тепло ендотермічних реакцій
9817600
1579197
2404839
4169318
41,04
7,4
11
20,6
5.Потері тепла поверхні печі 6.Потері тепла в
2069040
1466234
10,2
5,0
Продовження таблиці 9
трансформаторі і токоподводящих пристроях
7.Неучтенние втрати
1010873
4,76
Разом:
21228335
100
Розрахунок температур подини печі
При температурі на центральній термопарі подини 1030 ° С розрахункова температура подини печі в робочому просторі печі складе 1400 ° С.
Дана температура прийнятна для періклазового цегли (температура початку деформації під навантаженням 0.2 Мпа 1550 ° С), але бажано на подині мати шар затверділого металу і більш низькі температури.
За даними матеріального балансу печей, температура металу на випуску з печі змінюється в межах від 1350 до 1500 ° С.

Розрахунок подини футеровки Руднотермічна печі

Розрахунок виконується з метою визначення температури на внутрішній поверхні подини печі РКЗ-16.5Т-І1 за показаннями термопар, встановлених в нижньому рівні футеровки.

Вихідні дані

Футеровка подини печі виконана з наступних шарів вогнетривкої та теплоізоляційної кладки:
Шар
Товщина, мм
Склад
1, 2, 3, 4 оката
4х230 = 920 мм .

Виріб періклазовие марки ПУ-91

ГОСТ 4689-74
Засипка
54 мм
(В осі печі)
Порошок магнезитовий ПМІ-1
ГОСТ 10360-85
Гребінці під оката
528 мм
(В осі печі)
Вироби шамотні загального призначення ГОСТ 8691-73
Цегла шамотна ША-1 ГОСТ 390-83
Засипка
50 мм
Засипка шамотна, фракція 3 - 8 мм .
Днище кожуха печі виконано з вуглецевої сталі (товщина листа 25 мм .). У конструкції печі виконаний обдув днища кожуха. Обдув виконується повітрям і підведення здійснено в осі печі в нижню його частини. Температура повітря + 5 ° С.
Температура розплаву металу на поверхні ванни печі приймаємо 1500 ° С.

Розрахунок

Розрахунок теплових втрат через великого радіусу сфери Окатов ведемо як через плоску стінку [2].
Q = [(t розплив-t пов) / (1 ​​/ a + S1/l1 + S2/l2 + S3/l3 + S4/l4 + S5/l5 +1 / a н ар)] × F × t
де: a-коефіцієнт тепловіддачі від розплаву періклазовой футеровки, (зважаючи на великого значення a значенням доданка 1 / a в розрахунках прінебрегаем);
S1 і l1-відповідно товщина в метрах і коефіцієнт теплопровідності у Вт / (м × К) періклазового шару;
S2 і l2-відповідно товщина в метрах і коефіцієнт теплопровідності у Вт / (м × К) порошку магнезитового шару;
S3 і l3-відповідно товщина в метрах і коефіцієнт теплопровідності у Вт / (м × К) шамотного шару;
S4 і l4-відповідно товщина в метрах і коефіцієнт теплопровідності у Вт / (м × К) шамотної засипки;
S5 і l5-відповідно товщина в метрах і коефіцієнт теплопровідності у Вт / (м × К) сталевого листа днища кожуха (в розрахунках на враховується);
a нар-коефіцієнт тепловіддачі від стінки днища кожуха в навколишню атмосферу;
F-ефективна площа теплового потоку через подину печі (середнє арифметичне між значенням площі сферичної поверхні сегмента верхнього оката футеровки і площа поверхні днища кожуха печі).
Задаємося значеннями температур на кордоні:
- Періклаз-магнезитовий порошок t1 = 800 ° С;
- Магнезитовий порошок-шамот t2 = 700 ° С;
- Шамот-засипка шамотна t3 = 100 ° С;
- Засипання шамотна-кожух печі t4 = 80 ° С.
Теплопровідність виробів періклазових визначається за формулою:
l1 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 14, В = -14.9, С = 5.59, t-середня температура футеровки шару в ° С.
Збіг температур незадовільний.
Здається більш наближеними значеннями температур на границях шарів:
- Періклаз-магнезитовий порошок t1 = 1000 ° С;
- Магнезитовий порошок-шамот t2 = 950 ° С;
- Шамот-засипка шамотна t3 = 400 ° С;
- Засипання шамотна-кожух печі t4 = 150 ° С;
- Зовнішня температура t нар = 20 ° С.
Теплопровідність виробів періклазових визначається за формулою:
l1 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 14, В = -14.9, С = 5.59, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (1500 + 1000) / 2 = 1250 ° С
l1 = 14 - 14.9 × 10 -3 × 1250 + 5.59 × 10 -6 × 1250 2 = 14 - 18.625 + 8.734375 =
= 4.109375 = 4.1 Вт / (м × К)
Теплопровідність шамотної цегли ША-1 визначається за формулою:
l3 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 0.974, В = -0.372, С = -0.009, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (950 + 400) / 2 = 675 ° С
l3 = 0.974 - 0.372 × 10 -3 × 675 - 0.009 × 10 -6 × 675 2 = 0.974 + 0.2511 -
- 0.004100625 = 1.22 Вт / (м × К)
Теплопровідність шамотної засипки:
l4 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 0.360, В = -0.219, С = -0.0016, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (400 + 150) / 2 = 275 ° С
l4 = 0.360 - 0.219 × 10 -3 × 275 - 0.0016 × 10 -6 × 275 2 = 0.36 + 0.060225 -
- 0.00121 = 0.419015 = 0.42 Вт / (м × К).
Таким чином, щільність теплового потоку:
q1 = (1500 - 5) / (0.92 / 4.1 + 0.054 / 5.6 + 0.528 / 1.22 + 0.05 / 0.42 + 1 /
/ 9.97) = (1500 - 5) / (0.224 + 0.01 + 0.433 + 0.132 + 0.1) = 1495 / 0.899 =
= 1663 (Вт / м 2)
Перевіряємо збіжність температур на границях шарів:
t1 = t розповсюджу - q1 (S1 / l1) = 1500 - 1663 (0.92 / 4.1) = 1126 ° С
t2 = t1 - q1 (S2 / l2) = 1126 - 1663 (0.054 / 5.6) = 1110 ° С
t3 = t2 - q1 (S3 / l3) = 1110 - 1663 (0.528 / 1.22) = 390 ° С
t4 = t3 - q1 (S4 / l4) = 390 - 1663 (0.05 / 0.38) = 171 ° С
t нар = t4 - q1 (1 / l нар) = 171 - 1663 (1 / 9.97) = 4 ° С
Збіг температур незадовільний.
Здається більш наближеними значеннями температур на границях шарів:
- Періклаз-магнезитовий порошок t1 = 1100 ° С;
- Магнезитовий порошок-шамот t2 = 1080 ° С;
- Шамот-засипка шамотна t3 = 450 ° С;
- Засипання шамотна-кожух печі t4 = 160 ° С;
- Зовнішня температура t нар = 10 ° С.
Теплопровідність виробів періклазових визначається за формулою:
l1 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 14, В = -14.9, С = 5.59, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (1500 + 1100) / 2 = 1350 ° С
l1 = 14 - 14.9 × 10 -3 × 1350 + 5.59 × 10 -6 × 1 350 2 = 14 - 20.115 + 10.187775 =
= 4.072775 = 4.1 Вт / (м × К)
Теплопровідність шамотної цегли ША-1 визначається за формулою:
l3 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 0.974, В = -0.372, С = -0.009, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (1080 + 450) / 2 = 765 ° С
l3 = 0.974 - 0.372 × 10 -3 × 765 - 0.009 × 10 -6 × 765 2 = 0.974 + 0.285 -
- 0.00527 = 1.254 Вт / (м × К)
Теплопровідність шамотної засипки:
l4 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 0.360, В = -0.219, С = -0.0016, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (450 + 160) / 2 = 305 ° С
l4 = 0.36 - 0.219 × 10 -3 × 305 - 0.0016 × 10 -6 × 305 2 = 0.36 + 0.0668 -
- 0.00149 = 0.425 Вт / (м × К).
Таким чином, щільність теплового потоку:
q1 = (1500 - 5) / (0.92 / 4.1 + 0.054 / 5.6 + 0.528 / 1.254 + 0.05 / 0.425 + 1 /
/ 9.97) = (1500 - 5) / (0.224 + 0.01 + 0.421 + 0.118 + 0.1) = 1495 / 0.873 =
= 1712 (Вт / м 2)
Перевіряємо збіжність температур на границях шарів:
t1 = t розповсюджу - q1 (S1 / l1) = 1500 - 1712 (0.92 / 4.1) = 1116 ° С
t2 = t1 - q1 (S2 / l2) = 1116 - 1712 (0.054 / 5.6) = 1100 ° С
t3 = t2 - q1 (S3 / l3) = 1100 - 1712 (0.528 / 1.254) = 379 ° С
t4 = t3 - q1 (S4 / l4) = 379 - 1712 (0.05 / 0.425) = 178 ° С
t нар = t4 - q1 (1 / l нар) = 178 - 1712 (1 / 9.97) = 6 ° С
Збіг температур задовільний.
Фактична температура за показаннями центральної термопари нижнього рівня (магнезитовий порошок) становить 970 -1015 ° С, що з достатнім ступенем точності можна прийняти температуру раплава на подині 1400 ° С.
Перевірочний розрахунок.
Задаємося значеннями температур на границях шарів:
- Періклаз-магнезитовий порошок t1 = 1030 ° С;
- Магнезитовий порошок-шамот t2 = 1100 ° С;
- Шамот-засипка шамотна t3 = 370 ° С;
- Засипання шамотна-кожух печі t4 = 160 ° С;
- Зовнішня температура t нар = 10 ° С.
Теплопровідність виробів періклазових визначається за формулою:
l1 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 14, В = -14.9, С = 5.59, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (1400 + 1030) / 2 = 1215 ° С
l1 = 14 - 14.9 × 10 -3 × 1215 + 5.59 × 10 -6 × 1215 2 = 14 - 18.1 + 8.25 =
= 4.15 Вт / (м × К)
Теплопровідність шамотної цегли ША-1 визначається за формулою:
l3 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 0.974, В = -0.372, С = -0.009, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (1000 + 370) / 2 = 685 ° С
l3 = 0.974 - 0.372 × 10 -3 × 685 - 0.009 × 10 -6 × 685 2 = 0.974 + 0.255 -
- 0.0042 = 1.225 Вт / (м × К)
Теплопровідність шамотної засипки:
l4 = А - В × 10 -3 × t + C × 10 -6 × t 2; Вт / (м × К)
де: А = 0.360, В = -0.219, С = -0.0016, t-середня температура футеровки шару в ° С.
t = (370 + 160) / 2 = 265 ° С
l4 = 0.36 - 0.219 × 10 -3 × 265 - 0.0016 × 10 -6 × 265 2 = 0.36 + 0.058 -
- 0.00112 = 0.42 Вт / (м × К).
Таким чином, щільність теплового потоку:
q1 = (1400 - 5) / (0.92 / 4.15 + 0.054 / 5.6 + 0.528 / 1.225 + 0.05 / 0.42 + 1 /
/ 9.97) = (1400 - 5) / (0.222 + 0.01 + 0.431 + 0.119 + 0.1) = 1395 / 0.882 =
= 1582 (Вт / м 2)
Перевіряємо збіжність температур на границях шарів:
t1 = t розповсюджу - q1 (S1 / l1) = 1400 - 1582 (0.92 / 4.15) = 1 049 ° С
t2 = t1 - q1 (S2 / l2) = 1049 - 1582 (0.054 / 5.6) = 1034 ° С
t3 = t2 - q1 (S3 / l3) = 1034 - 1582 (0.528 / 1.225) = 352 ° С
t4 = t3 - q1 (S4 / l4) = 352 - 1582 (0.05 / 0.42) = 164 ° С
t нар = t4 - q1 (1 / l нар) = 164 - 1582 (1 / 9.97) = 5 ° С
Збіг температур задовільний.
2 Розрахунок обладнання
2.1 Вибір і технологічний розрахунок основного обладнання
Руднотермічна піч (РТП).
До основного обладнання, установленого на переділі виробництва титанового шлаку відносяться: рудно-термічна піч, система очищення і допалювання газів, що відходять, машина разливочні конвеєрна, дробарка двухвалковая, насос камерний, дозатор, трансформатор.
Піч електротермічна - для відновлення концентрату з метою збагачення його оксидами титану в напівзакритому чи закритому режимах. Збагачення концентрату відбувається шляхом виборчого відновлення основної домішки - оксидів заліза з утворенням титанового шлаку і металевої фази - металу. Температура процесу - 1800 ± 100 ° С.
Таблиця 10 - Технічні характеристики РТП
Найменування параметра
Од. вимірювання
Числова характеристика
Номінальна потужність трансформатора
МВА
25,0
Встановлена ​​потужність кожного з трьох однофазних трансформатора.
МВА
8,33
Межі вторинної напруги трансформатора
У
140-422
Число ступенів на низькій стороні.
Шт.
27
Номінальна частота струму
Гц
50
Число електродів
Шт
3
Схема з'єднання
-
Δ / Δ
Тип електродів - графітований, циліндричної форми.
Ø, мм
710
Діаметр розпаду електродів
мм
2600
Кількість контактних щік на один електрод
Шт.
6
Хід електрода
мм
1500 +50
Продовження таблиці 3.19
Переміщення електродів-гідравлічне - швидкість переміщення
м / хв
До 2,5
Розміри робочого простору ванни печі:
мм
діаметр ванни
8800 ± 50
глибина ванни
мм
4930
Обсяг болота чавуну
м 3
45
Форма дна ванни - сфера, R
мм
14570
Характеристика зводи: секційний, підвісний, водоохолоджуваний, металевий, плоский, торкретірованний жароміцним бетоном.
Максимальна одноразова завантаження шихти
т
120
Характер завантаження - через течку, в центр ванни і під електроди.
Переміщення електродів здійснюється за допомогою гідравлічних підйомників.
Утримання і перепуск електродів здійснюється за допомогою пружинно-гідравлічних пристроїв.
Установка РТП складається з наступних основних вузлів: кожух; футеровка ванни печі; звід; Токоввод; шинопровід; гідропідйомник; кільце затискне верхнє; кільце затискне нижнє; система живлення гідропріжіма контактних щік; установка апарату для пропалення льотки; система гідроприводу; установка напрямних роликів; система водоохолодження; система водоохолодження зводу; монтаж механічної установки кінцевих вимикачів.
Ванна печі.
Ванна печі представляє собою ємність, футерованную зсередини вогнетривкою цеглою.
Кожух ванни - секціонованими сталева конструкція циліндричної форми виконана з листового прокату σ = 25 мм з компенсаторами теплового розширення футеровки.
У кожусі передбачені: три робочі вікна для обслуговування ванни печі, патрубки для введення термопар, які контролюють температуру футеровки. Для охолодження днища та підвищення надійності роботи, кожух встановлений на двотаврові балки між якими нагнітається повітря. Для компенсації теплового розширення і запобігання деформації і розривів нижні секції кожуха з'єднані між собою спеціальними пластинчастими компенсаторами.
Кожух служить для утримання футеровки ванни і сприйняття навантажень на футеровку від розплаву і температурних деформацій у процесі проплавлення шихти.
Футеровка ванни печі утворює теплоізоляційне простір, в якому відбуваються процеси: нагрівання, плавлення і відновлення титановмістних матеріалів.
Футеровка ванни виконана в нижній частині кожуха з періклазового цегли марок П-91 або П-89, а верхня частина (під склепінням печі) - футерована шамотним цеглою марки А і виконана уступами.
Кладку періклазового цегли виробляють насухо, з просипкой швів меленим періклазовим порошком. Категорія кладки - 1 (особливо ретельна), товщина швів - не більше 1 мм . Шамотну кладку виконують на мертелей ШК-1. Між кожухом і кладкою залишають зазор шириною 150 мм в нижній частині кожуха і 95 мм у верхній частині; зазор заповнюють крихтою легковісного шамоту марки ШБЛ-1, 0 -1,3, крупністю 8 - 25 мм . Шамотна крихта поряд з пластинчастими компенсаторами на кожусі компенсує теплове розширення кладки.
Кладку печі виконують у суворій відповідності зі спеціально розробленими технічними умовами. Повітряне охолодження подини здійснюється шляхом примусової подачі повітря в канали, виконані в подині. Подача повітря здійснюється 2-мя вентиляторами через роздавальний воздуховод і патрубки.
У верхній частині ванни, яка виступає над відм. + 12,00 м обладнані робочі вікна розмірами 790х1200 мм - 1 шт. і 950х1400 - 2 шт., призначені для спостереження за ходом плавки та проведення довосстановленія розплаву при роботі печі в напівзакритому режимі.
На висоті 9,600 м під кутом 35 ° до поздовжньої осі ванни викладений леткових канал, який представляє собою отвір в бічній футеровці ванни перетином 130х130 мм довжиною 920 мм , Призначене для випуску з печі продуктів плавки. До кожуха ванни в місці виходу леткових каналу прикріплений болтами лоток льотки - зварна конструкція, футерованная періклазовим цеглою.
Водоохолоджуваний звід складається з сводового кільця, трубчастого каркаса і трубчастих водоохолоджуваних панелей.
Звід складається з 18 водоохолоджуваних панелей, центральна частина-з 12. Для зниження теплових втрат і збільшення терміну служби звід торкретірован жароміцним бетоном, товщиною 50 мм .
У зведенні передбачені: отвір для відведення газів, чотири патрубки для подачі шихти, три оглядових люка, чотири вибухових клапана, патрубки для термопар і датчиків для виміру подсводового тиску, встановлені пристрої для ущільнення зазорів між електродами і склепінням. Вибухові клапани призначені для запобігання зводу від руйнування при «оплесках» під склепінням печі, що супроводжуються значним підвищенням тиску під склепінням.
Сводовое кільце являє циліндричну обичайку, викладену з внутрішньої сторони вогнетривкою цеглою. Кільце забезпечено ребрами жорсткості і вогнетривкими кронштейнами, за допомогою яких спирається на робочий майданчик печі.
Система водоохолодження зводу-складається з напірного колектора, роль якого виконує кільце каркаса зводу, розташованого півкільцем навколо кожуха ванни, напірних трубопроводів, що підводять воду до секцій зводу, ущільнень електродів і до центральної завантажувальної тічці: зливних трубопроводів, які відводять воду в каналізацію оборотної води через спеціальні зливні короба. Для охолодження використовується оборотна вода. Від цехового водоводу до напірного колектору вода подається через засувки з ручним керуванням і засувку з електроприводом, призначену для швидкого відключення подачі води при аварійних ситуаціях в грязьовики (робочий і резервний), призначені для очищення води від тріски і великих зважених часток (розміром більше 5 мм ).
Токоввод.
Токоввод служить для підведення електричного струму від шинопровода короткої мережі до графітірованним електродів.
Токоввод складається з траверси з кроштейнамі кріплення струмоведучих труб, підвісного кожуха, контактних щік кільця гідропріжіма, струмоведучих труб і труб водоохолодження.
Для виключення проходження електроструму від контактної щоки на кільце гідропріжіма, разом контакту упору притискного пристрою з контактною щокою передбачена установка ізоляції.
Електричний струм підводиться до контактних щоках за допомогою мідних водоохолоджуваних струмоведучих труб, під'єднаних до щік.
Кільце гідропріжіма служить для притиску контактних щік до електрода і складається з двох півкілець з немагнітної сталі, з'єднаних між собою осями.
Півкільце складається із сполучених між собою плитами трьох водоохолоджуваних склянок, у які встановлені гідравлічні натискні пристрої, призначені для притиснення контактних щік до електродів.
Натискні пристрої складаються з гідравлічних натискних компенсаторів, які дозволяють регулювати зусилля притиснення контактних щік до електрода дистанційно, зберігаючи рівномірність притиску всіх щік.
Шинопровід.
Шинопровід призначений для підведення електричного струму від електропічних трансформаторів до електрододержатедям і складається з шіхтованних пакетів мідних труб, гнучких токовводов, стрічкових компенсаторів, деталей кріплення і підвіски.
Стрічкові компенсатори оберігають вводи низькою боку трансформатора від впливу вібрації і температурних деформації. Між компенсаторами різних полярностей встановлені електроізолюючі екрани.
Для передачі електричного струму від шинопровода до токовводи, а також для забезпечення можливості їх переміщення по вертикалі на величину ходу електрода передбачені гнучкі токовводи.
Гідропідйомник.
Гідропідйомник призначений для переміщення токовводи. З електродом по вертикалі і складається з станини, у склянках якій розміщені два гідравлічних плунжерних циліндра; кожуха направляючих роликів; траверси і кожуха підвісного. Підвісний кожух розташований всередині обойми з поясом направляючих роликів, які мають пристрої для регулювання положення підвісної кожуха в радіальному напрямку.
Пристрій для перепуску електродів.
Пристрій призначений для утримання електрода та пропуску його в міру спрацьовування в процесі плавки.
Пристрій складається з двох затискних кілець - нижнього на траверсі гідропідйомника і верхнього, встановленого на майданчику над першим колом. Нижнє кільце постійно утримує електрод допомогою трьох обтискних стрічок з циліндрами. Циліндри (віджимання стрічок) виконані поршневими, всередині циліндрів встановлені тарілчасті пружини, що створюють зусилля, необхідне для утримання електродів.
Система гідропріжіма контактних щік.
Система призначена для подачі робочої рідини в порожнині механізмів притиску контактних щік токовводов.
Насосна станція системи гідропріжіма складається з бака, установки насоса, колектора.
До складу бака входять: власне бак, на який встановлені клапан запобіжний СППК-4 і термометр опору ТСП 08789; кришка, на якій закріплені: фільтр, датчики рівня рідини, теплообмінники.
Встановлення насосів складається з рами, на яку встановлено три насоси ЦНСА 38-220 з електродвигунами 4АМ 200 2УЗ, потужністю 45 кВт, n = 3000 об / хв; напірні патрубки насосів об'єднані загальним колектором, підвід конденсату пари через загальний коллектор.Включеніе резервного насоса і відключення основного здійснюється як в ручному, так і в автоматичному режимі.
Колектор включає в себе напірні та зливні трубопроводи, на яких встановлені вентилі для регулювання тиску і витрати робочої рідини, крім того, на зливному колекторі встановлені термопари опору, реле протоки, електроконтактні манометри для контролю температури, протоку і тиску робочої рідини в механізмах притиску кожної фази електропечі.
Управління роботою станції гідропріжіма здійснюється із шаф і пультів управління електропіччю.
З бака конденсат пари установкою насосів (при працюючому одному насосі) подається в напірний трубопровід колектора і через вентилі в порожнині механізмів притиску контактних щік здійснюються через наступні елементи:
вентилі, зливний трубопровід колектора, змійовики, теплообмінників, металоконструкції кришки, фільтри Ф 1 в бак.
Конденсат пари, призначений для заливання в бак станції гідропріжіма, повинен задовольняти наступним вимогам:
розмір твердих часток не більше, мм
масова частка механічних домішок не більше,%
РН
температура, К (° С), не більше
0,1
0,1
7,0-8,5
318 (45)
Контроль рівня води в баці здійснюється датчиком рівня рідини Дуже - 200М.
Для підживлення бака конденсатом на фільтрі Ф1 є вентиль ВН 1.
Система гідроприводу.
Система гідроприводу служить для подачі масла в пристрої для перепуску електродів, гідравлічні підйомники переміщення електродів.
Система включає: блок розподільчий, в якому встановлена ​​гідравлічна апаратура управління перепуском електродів, з'єднувальні трубопроводи, гнучкі рукави високого тиску, електроізолюючі муфти та вентилі.
Гнучкі рукави забезпечують підключення до системи рухомих пристроїв перепуску, а електроізолюючі муфти оберігають трубопроводи системи гідроприводу від попадання під напругу при пробої ізоляції на виконавчих механізмах.
Управління гідропідйомника здійснюється за допомогою спеціальної панелі, яка складається з каркаса з комплектом золотників, манометрів, вентилів і трубопровідної апаратури.
Робочої рідиною в системі є мінеральне масло в'язкістю 29-35 м / с при температурі 40 ° С.
Установка направляючих роликів.
Установка направляючих роликів переміщення токовводи дозволяє здійснювати центрування електроду в отворі зводу, що підвищує надійність роботи печі.
Для центрування електроду в зведенні до траверси токовводи кріпляться дві балки, ролики яких вільно ковзають по вертикальних напрямних (стійок), закріпленим одним кінцем на каркасі зводу, а другим - на балках кріплення цеху. Кріплення направляючих роликів електрично ізольовано від склепіння. Стійки напрямних ходу токовводи є підвіскою зводу.
Система водоохолодження.
Обладнання електропечі працює у важких температурних умовах. Для забезпечення надійної роботи елементів електропечі (контактних вузлів, клапанів, полукессонов) передбачено їх охолодження водою.
Система водоохолодження складається з напірних колекторів та зливних корит, напірних і зливних трубопроводів.
Підведення води до складових частин, що знаходяться під напругою, здійснюється з допомогу, гнучких гумотканинних рукавів.
Для контролю тиску і температури відходить води в напірних колекторах системи водоохолодження передбачена установка манометрів, а на зливних колекторах термоперетворювачів опору.
Система водоохолодження зводу.
Система служить для охолодження вузлів зводу і складається з напірного і зливного колектора. Роль напірного колектора для підведення води до елементів зводу виконує кільце каркаса зводу. Злив води здійснюється в два зливні рукави колектора, розташованих на робочому майданчику.
Підведення води здійснюється за допомогою гнучких гумотканинних рукавів. Довжина рукавів, під'єднаних до складових частин, що знаходяться під напругою, повинна бути не менш 1500 мм . Для контролю тиску і температури відходить води на каркасі зводу передбачена установка манометрів, а на зливних колекторах-термоперетворювачів опору.
Механічна установка кінцевих вимикачів.
Механічна установка кінцевих вимикачів служить для відключення подачі робочої рідини до плунжерним циліндрах гідропідйомника при досягненні крайніх робочих положень токовводов, крайнього верхнього рівня, а також для обмеження переміщення плунжерів при перепуску електрода.
Кріплення кінцевих вимикачів забезпечує регулювання їх положення.
Машина разливочні конвеєрна
Машина призначена для розливання металу.
Технічна характеристика:
продуктивність при безперервного розливання і максимальному заповненні виливниць і швидкості руху конвеєра 13,2 м / хв, т / год 240
кількість виливниць в одному конвеєрі, шт
швидкість підйому і опускання ковша під розливку:
з металом, м / хв
порожнього, м / хв
місткість бака-мішалки для вапняного молока, м
Витрата води (максимальний) для душирования, м 3 / т
швидкість руху конвеєра, м / хв
довжина конвеєра, м
час охолодження продуктів плавки (від заливання в виливниці до вивантаження зливків), хв
308
0,095 - 0,847
0,847 - 2,19
7,45
2,5
6,0 - 13,2
53
5-10
Дробарка двухвалковая з гладкими валками, тип ДГ-1000х550
Призначення: дробарка призначена для дроблення антрациту до розміру шматків 8 - 12 мм .
Технічна характеристика дробарки:
продуктивність для матеріалів середньої твердості при ширині щілини між валками 4 - 18 мм , М 3 / год
діаметр валків, мм
частота обертання валків, об / хв
фракція дробленного антрациту, мм не більше
електродвигун:
потужність, кВт
частота обертання, об / хв
напруга, В
редуктор ЦД2-550
передавальне число
11,9 - 53,5
1000
63, 89, 112
8,0
45
135
380
8,27
Насос камерний пневматичний ТА - 29
Насос камерний пневматичний призначений для транспортування концентрату, подрібненого антрациту по трубопроводах за допомогою стиснутого повітря. Камерний насос являє собою два зблокованих живильника з поперемінної видачею матеріалу в трубопровід під дією стислого повітря. Управління насосом - дистанційне і автоматичне.
Технічна характеристика.
Продуктивність, т / год
Приведена довжина трубопроводу, м, не більше
в т.ч. по вертикалі, м не більше
Внутрішній діаметр трубопроводу, мм
Робочий тиск стисненого повітря, МПа, не більше
Витрата стисненого повітря, розрахунковий, нм 3 / хв
Ємність судини, м 3
60,0
1000
50
200
0,6
60
6.3
Дозатор безперервної дії
Дозатор безперервної дії 4273 ДН 12,6-6,3 призначений для безперервного автоматичного вагового дозування сипучих матеріалів. Технічна характеристика дозатора:
принцип дії -
принцип перетворення навантаження -
спосіб регулювання продуктивності -
клас точності дозаторів по
ГОСТ 16284-75-1,0-допустима похибка дозування не більше ± 1% НПП (найбільші межі продуктивності):
допускається похибка обліку сумарної маси, виданого дозатором матеріалу, не більше
гранулометричний розмір матеріалу, мм
вологість матеріалу,%, не більше
споживана потужність, кВт
безперервний
електромеханічний
регулюванням швидкості стрічок
± 1% НВП
до 25
5
1

Трансформатор печі
Трансформатор призначений для зниження високої напруги мережі до робітника.
Трансформатор повинен відповідати технічним вимогам, наведеним у таблиці 3.20. Схема з'єднання обмоток трансформатора наведена на малюнку 3.7.
Вольтододаткових трансформатор
РВ

НН

НН

ВН

РВ

Предізбі-РАТЕЛ

ТТ

ТТ

Головний трансформатор

Реактор

Контактор

КПК

xm 2

xm 1

Х

А

а

х

I

II

III

12

1

2

3

4

5

6

10

9

8

7

11


Малюнок 3-Принципова схема з'єднання обмоток.

Таблиця 11 - Технічні дані трансформатора.
Ступені
Повна
мо ност
Т В
Обмотка ВН
Обмотка НН
Електрод (фаза печі)
Без КПК
СУПК
Напр кВ
Струм
Напр. Т В
Напр.
В В
Напр.
Т В
Струм до
Струм до
Плотн. струму
до м 2
Плотн. провід., ким
Cos φ
Реактив. сопрот.,. м Ом
Реактив. сопрот., м Ом
Cos φ
1
8333
35
238,1
280
140
420
19,84
34,36
86,8
0,1427
0,8647
3.545
2,602
0,9295
2
-
-
-
-
126
406
20,52
35,34
89,6
0,1516
0,8609
3,356
2,413
0,9307
3
-
-
-
-
-2
392
21,26
36,82
93,0
0,1627
0,8553
3,184
2,241
0,9312
4
-
-
-
-
98
378
22,04
38,17
96,4
0,1749
0,84792
3,032
2,089
0,9309
5
8333
-
238,1
-
84
364
22,89
39,65
100,2
0,1887
0,8378
2,894
1,957
0,9297
6
8012
-
228,9
-
70
350
-
-
-
0,1962
0,8330
2,820
1.877
0,9297
7
7691
-
219,7
-
56
336
-
-
-
0,2044
0,8273
2,748
1,805
0,9295
8
7371
-
210,6
-
42
322
-
-
-
0,2133
0,8207
2,678
1,735
0,9290
9
7050
-
201,4
-
28
308
-
-
-
0,2230
0,8130
2.6-
1,668
0,9282
10
6730
-
192,3
-
14
294
-
-
-
0,2336
0,80939
2,546
1,603
0,9272
11
6409
-
183,1
-
0
280
-
-
-
0,2453
0,7932
2,483
1,540
0,9259
12
-
-
-
-
0
280
-
-
-
-
-
-
-
-
13
6409
-
183,1
-
0
280
-
-
-
0,2453
0,7932
2,483
1,540
0,9259
14
6089
-
174,0
-
14
266
0,2582
0,7803
2,422
1.479
0,9242
15
5768
-
164,8
-
28
252
-
-
-
0,2725
0,7651
2,363
1.420
0,9221
16
5448
-
155,7
-
42
238
-
-
-
0,2885
0,7468
2,305
1.362
0,9196
17
5127
-
146,5
-
56
224
-
-
-
0,30-66
0,7239
2,250
1,307
0,9162
18
4807
-
137,3
-
70
210
-
-
-
0,3270
0,6957
2,197
1,254
0,9120
19
4486
-
128,2
-
84
196
0,3504
0,6598
2,144
1,201
0,9072
20
4166
-
-9,0
-
98
182
-
-
-
0,3773
0,6127
2,095
1,152
0,9006
21
3846
-
109,9
-
-2
168
-
-
-
0,4088
0,5484
2,046
1,103
0,8926
22
3525
-
100,7
-
126
154
-
-
-
04459
0,4536
1,989
1,046
0,8847
23
3205
35
91,6
280
140
140
22,89
39,65
100,2
0,4905
0,2874
1,953
1,010
0,8699

Система очищення і допалювання газів, що відходять
Система призначена для очищення і допалювання технологічних газовпечі і складається: камери допалювання; панель подачі зрідженого газу; осаджувальна камера; заслінка поворотна; клапан ДП - 600; клапан ДП - 1000.
Камера допалювання.
Камера допалювання призначена для допалювання горючих вибухонебезпечних складових реакційних газів, що утворюються при плавці ільменітових концентратів в руднотермічних печі. Спалювання проводиться за рахунок факела, що горить у двох форсунках зрідженого газу і повітря, що подається на форсунки.
Технічна характеристика.
Об'ємна витрата технологічних газів (Т = 273 К, Р = 0,1 МПа), м 3 год:
на вході в камеру, не більше
на виході з камери
Температура газів, не більше, К:
на вході в камеру
на виході з камери
Температура самозаймання газів, К
Тип пальники - пальник низького тиску дліннофакельная ГНП - ЗБС
Кількість пальників, шт.
Паливо - зріджений газ (суміш пропан-бутан)
питома теплота згоряння, кДж / м 3
тиск газу перед пальниками, номінальне, Па
витрата скрапленого газу, номінальний, м 3 / год
Об'ємна витрата повітря (Т = 273 К, Р = 0,1 МПа):
на горіння скрапленого газу, м 3
загальна витрата повітря, м 3
Тиск повітря перед пальником, номінальне, Па
Тиск повітря, що подається в камеру допалювання. Па
Охолоджуюча середа
тиск охолоджуючої води, МПа
температура охолоджуючої води початкова, ° С
температура охолоджуючої води, кінцева, mах, ° С
витрата охолоджуючої води, mах, м / год
Габаритні розміри, мм
Довжина
Ширина
Висота
Маса, кг
Маса в робочому стані, кг
4024
17500
1023
750
873
2
113400
1800
15
535
10200
900
4000
вода оборотна
0,4
25
45
64
5075
3950
4594
11200
13200
Камера допалювання складається з клапана ДХ-100, корпусу камери допалювання, колектора подачі повітря, пальники ГНП-ЗБС, клапана запобіжного. У комплект камери допалювання входить панель для подачі газу до пальників.
Камера являє собою водоохолоджуваний корпус, на якому змонтовані пальники, колектор для подачі повітря в камеру і на пальники, клапани для регулювання тиску повітря на пальнику, клапани ДХ-100 для регулювання тиску повітря на пальнику - 2 шт.
Камера допалювання через «пісочний» затвор з'єднується із зведенням рудно-термічної печі для запобігання вибивання технологічних газів.
Пилеосадітельная камера.
Пилеосадітельная камера призначена для грубого очищення від пилу технологічних газів, що утворюються при роботі Руднотермічна печі.
Технічні дані.
Об'ємна витрата технологічних газів на вході в камеру (Т = 273 К, Р = 0,1 МПа) м 3 / год
Температура газів на вході в камеру, не більше, К (° С)
Запиленість газів на вході в камеру, (Т = 273 К, Р = 0,1 МПа), г / м 3
Швидкість газів в перетині камери, м / с
Гідравлічний опір. Па
Ефективність пилоочищення в камері,%
Охолоджуюча середовище -
тиск, Мпа
температура початкова, не більше, К (° С)
температура початкова, не більше, К (° С)
витрата, max, м 3 / год
Габаритні розміри, мм
Довжина
Ширина
Висота
Маса камери, кг
17500
1000 (730)
20,0
2,73
50-80
20
вода оборотна
0,4
298 (25)
318 (45)
3
4500
5600
8900
35800
Пилеосадітельная камера, рис. 45861 - 0 - 0 - 0, складається з наступних основних частин: кожуха; футеровки; зводу; трійника; затвора шиберного; пневмоапарати ежекційні; переходу.
Камера являє собою циліндричну футерованную шахту, встановлену на чотирьох опорах, виконаних з профільного прокату і закріплених на перекриттях цеху. Кожух виконаний звареним з листового і профільного прокату. На обичайці передбачені патрубки для входу і виходу технологічних газів, приварені кронштейни для кріплення блоку релейного радіоізотопного РРП-3, призначеного для виміру рівня пилу.
На конічній частині кожуха передбачено отвір для вивантаження уловленной пилу. До фланця цього отвору приєднаний трійник, до якого кріпиться затвор шиберний, шибер з'єднаний з пневмоапаратів ежекційних, який служить для транспортування пилу.
Верхня частина кожуха посилена фланцем, а в отворі для влаштування вибухового клапана - ребрами жорсткості. Нижня частина циліндричної обичайки також посилена кільцями з ребрами жорсткості.
У верхній частині футеровки, в місці установки зводу, виконаний замок "шип-паз». Звід на футеровку ставиться на ущільнення шнуром азбестовим.
Заслінка поворотна.
Заслінка поворотна призначена для зміни напрямку потоку газів, що відходять і має два виконання: нормально відкрите і нормально закрите, що відрізняються між собою становищем поворотної частини заслінки при відсутності подачі стисненого повітря в пневмоцилиндр.
Технічні дані.
Умовний прохід, мм
Кут повороту заслінки, град.
Температура середовища максимальна, К (° С)
Охолоджуюча вода-технічна зворотний
Тиск води на вході, МПа, не більше
Об'ємна витрата води на охолодження, м 3 / год
1100
90
1273 (1000)
0,1
1
2.2 Вибір і розрахунок допоміжного обладнання
До допоміжного обладнання належить: виливниць розділова, установка приготування пробок, виливниць для шлаку, візок вантажопідйомністю 150 тонн з канатною тягою, стикосварочних установка, пневмопошта, електровізки.
Виливниці розділова
Розділова виливниць призначена для прийому розплаву і поділу зливається шлаку та чавуну.
Технічна характеристика
Робоче середовище
Температура розплаву, К (° С), не більше
Щільність шлаку, кг / м 3
Щільність чавуну, кг / м 3
Місткість робоча, м 3
Місткість по шлаку, м 3
Місткість по попутному металу, м 3
Маса виливниці в робочому стані, кг, не більше
шлак, метал
1973 (1700)
4300
7800
1,2
0,4
0,8
15570
Виливниці розділова складається зі звареного корпусу, футерованной зсередини шамотним цеглою.
Стінка корпусу виконані похилими для полегшення видалення з нього застиглих продуктів плавки. На корпусі виливниці є цапфи для стропування при транспортуванні. Подача виливниці під льотку печі вироблятися на візку. Поділ продуктів плавки (шлаку та попутного металу) заснована на різниці густин шлаку та попутного металу. Продукти плавки з льотки Руднотермічна печі по жолобу потрапляють у розділову виливницю і шлак перетікає у виливниці, встановлені каскадом на другий візку, а попутний метал переливається в ківш.
Виливниці для шлаку
Виливниці для шлаку, футерованная шамотним цеглою, призначена для прийому та переливу шлаку.
Технічна характеристика
Робоче середовище
Температура розплаву, К (° С), не більше
Щільність шлаку, кг / м 3
Місткість робоча, м 3
Маса виливниці, кг
Габаритні розміри, мм:
довжина
ширина
висота
шлак
1973 (1700)
4300
1,4
11805
3300
2470
925
Візок вантажопідйомністю 150 тонн з канатною тягою
Візок вантажопідйомністю 150 тонн з канатною тягою призначена для переміщення розділової виливниці, ковша для металу і каскаду виливниць без шлаку під льотку РТП та зі шлаком з під льотки.
Технічна характеристика
Вантажопідйомність, т
Швидкість пересування, м / хв
Хід, м
Колія, по центру головок рейок, мм
Лебідка:
Електродвигун-
Потужність, кВт
Частота обертання, об / хв
Напруга, В
Редуктор:
Передаточне число
Рекомендоване масло
Об'єм масла, л
Маса, кг
Гальмо
Гальмівний момент, кг / см
Діаметр шківа, мм
Маса, кг
Тахогенератор
Частота обертання, об / хв
Барабан:
Діаметр каната, мм
Діаметр барабана, мм
Канатоємкість, м
Число робочих витків
Тягове зусилля, кг
150
16
43,5
2500
Д808-У2
37
575
220
ІТНД-500
ТУ 24-8-662-60
101,325
індустріальне 12
75
88,5
ТКТ-300
ТУ 24-1787-87
4200
300
88,5
ТП-212
1500
23
600
50
26
8400
Установка приготування пробок
Установка призначена для приготування вогнетривких пробок для закладення льотки РТП.
Технічна характеристика.
Продуктивність, шт / хв
Розмір пробки, мм
Діаметр
Довжина
Масова частка компонентів суміші для приготування пробок,%:
Зволожена коаліновая глина (щільність 2 т / м 3)
Мелена антрацит (щільність 0,9 т / м 3)
Вологість суміші перед формуванням,%
Електродвигун, потужність, кВт
8
130
300
83
17
21
15
Установка приготування пробок складається з шнека діаметром 500 мм , Довжиною 1500 мм та електродвигуна, встановлених на рамі. Робота установки приготування пробок здійснюється наступним чином: за допомогою кнопки управління включається електродвигун і через завантажувальну воронку вручну проводитися дозована завантаження суміші з коаліновой глини та антрациту в співвідношенні 5:1. Суміш шнеком видавлюється у вигляді суцільного циліндричного стержня на листову накладку, де вручну проводитися поділ його на мірні ( 300 мм ) Відрізки для подальшого складування та сушіння.
Стикосварочних установка
Установка призначена для електричної стикосваркі газових трубок. Включає в себе відрізний верстат, стикосварочних машину МРС-50.
Технічна характеристика.
Напруга установки, У
Сила струму, кА
Потужність трансформатора, кВт
Канатоємкість, м
Діаметр каната, мм
6
3-10
60
6
13,5
Технічна характеристика нагрівача для ковшів
Установка нагрівачів призначена для нагрівання і підтримки температури футеровки ковша перед заливкою розплаву.
Температура нагріву, ° С мах
Час нагріву, год
Матеріал нагрівач-сталь марки Х20н80-Н
Кількість паралельно з'єднаних елементів на фазі, шт
Схема з'єднання
Температура поверхні нагрівача, ° С
Маса установки, кг
600
3,0
7
Y
820
860
Переміщення нагрівача здійснюється талью електричної, вантажопідйомністю 2 тонни. Запітки талі виконана через гнучкий струмопровід, управління талью з майданчика на позначці 7,800.

Тепловий екран
Майданчик Горнового на позначці 7,800 і майданчик обслуговування каскаду на позначці 3,500 обладнані екранами тепловими для захисту від тепловипромінювання і бризок розплаву під час випуску.
Екран теплової під позначкою 7,800, який в аварійній ситуації може виявитися під напругою, підвішується до перекриття.
Місця робочих, обслуговуючих каскад під час випуску обладнуються душірующімі пристроями та повітряними завісами від теплових випромінювань.
На робочі місця припливне повітря подається повітророзподільниками душірующімі з нижнім підведенням повітря. Повітря подається від автономних кондиціонерів.
Обсяг повітря, що подається 3500 м 3 / год прийнятий з умови створення температури 30 ° С.

3. Охорона праці і техніка безпеки
3.1 Аналіз небезпечних виробничих факторів
Проектований цех належить до числа шкідливих виробництв. Виробництво титанового шлаку пов'язано з утворенням токсичних і вибухонебезпечних газів:
Оксид вуглецю-отруйний газ без запаху і смаку, при певних концентраціях у суміші з повітрям-вибухонебезпечний; ГДК в робочій зоні 20 мг / м 3.
Діоксид сірки-безбарвний отруйний газ з різким запахом; ГДК в робочій зоні -10 мг / м 3.
Водень-вибухонебезпечний при певних концентраціях у суміші з повітрям.
Постійними небезпеками при виплавці титанового шлаку є:
- Експлуатація вантажопідйомних і транспортних засобів, наявність вузлів та агрегатів, що перебувають під високою напругою до 500 В, постійна наявність води над розплавом;
- Висока температура процесу і продуктів плавки;
- Наявність пилять компонентів шихти і агресивних продуктів плавки;
- Постійне утворення у ванні токсичних і вибухонебезпечних реакційних газів з високим вмістом СО. Вміст СО в робочій ванні допускається не більше 0,01 мг / м 3 і пилу не більше 10 мг / м 3.
3.2 Організаційні та технічні заходи
У процесі виробництва титанового шлаку робітники цеху керують різними установками і приладами, обслуговують вантажопідіймальні механізми.
У цих умовах відхилення від правил техніки безпеки можуть викликати аварію або нещасний випадок. Тому складну техніку виробництва титанового шлаку можуть обслуговувати тільки спеціально підготовлені люди.
Робітники, вперше прийняті на виробництво і не мають посвідчення за фахом, проходять вступний інструктаж з техніки безпеки у відділі охорони праці підприємства, який знайомить із загальними правилами поведінки людей на території комбінату і його цехів, з правилами пожежної безпеки.
Відділ охорони праці підприємства дає робочому на руки «особисту картку інструктажу» і з цим документом його направляють в цех. Адміністрація цеху забезпечує знову прийнятого працівника спецодягом, спецвзуттям, спеціальними засобами захисту, виділяють йому місце в побутовій кімнаті, видає на руки інструкцію з безпеки праці і направляє до майстра, який спеціально відповідає за дотримання вимог охорони праці цим робітникам. Робочого допускають до самостійної роботи тільки після навчання за фахом, проходження практики і складання іспитів з техніки безпеки для конкретної спеціальності.
У процесі самостійної роботи з робочим не менше двох разів на рік проводять повторний інструктаж методом роботи за планом ліквідації аварій.
Важливим значенням для безпеки умов є дотримання трудової дисципліни, використання правил носіння захисного спецодягу, спецвзуття, засобів захисту органів дихання.
Для профілактики виробничого травматизму, профзахворювань, виключення аварій у виробництві титанового Шалк впроваджена система управління охорони праці.
На всіх підприємствах, в усіх цехах створюються кабінети охорони праці, покликані стати центрами з підвищення знань робітників, вихованню в них свідомого ставлення до виконання вимог техніки безпеки та виробничої санітарії.
Новоприйняті робітники і допущені за станом здоров'я до обслуговування та управління РТП, після отримання інструктажу на робочому місці, повинні протягом 10 змін пройти навчання з безпечних методів роботи.
Всі робочі, допущені до виконання робіт на РТП повинні бути навчені прийомам роботи, знати будову і призначення вузлів і механізмів устаткування, мати кваліфікаційну групу 1 Правил будови і технічної експлуатації електроустановок споживачів і Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів до 1000 В з записом у журналі перевірки знань, мати посвідчення стропальника та особисту книжку з техніки безпеки з записом про проходження інструктажу.
Обслуговуючий персонал РТП повинен знати і дотримуватися внутрішній трудовий розпорядок в цеху, трудову і технологічну дисципліну праці, не допускати на робочому місці пожежо-вибухонебезпечних ситуацій.
Порушення вимог і правил техніки безпеки та інструкцій, які передбачають заходи з техніки безпеки можуть призвести до серйозних порушень технології та аварійного виходу обладнання з ладу: вибух газів під склепінням, виходу розплаву з ванни, викиду розплаву на колошниковий майданчик, короткого замикання в шинопроводах та інші, при яких може травмуватися обслуговуючий персонал: опіки, забиті місця, отруєння, електротрамваю.
Обслуговуючий персонал повинен:
- Своєчасно виявляти і усувати несправності обладнання, пристосувань, робочого і допоміжного інструменту; стан огороджень, захисних блокувань, сигналізації приладів КВП і засобів автоматики, пожежогасіння, не допускати аварійних ситуацій.
- Вміти надавати необхідну (долікарську) допомогу постраждалому від ударів, опіків, уражень електричним струмом та отруєнь.
- Дотримуватися правила і норми виробничої санітарії та особистої гігієни як під час роботи, так і після закінчення її.
3.3 Санітарно-гігієнічні заходи
У цеху передбачено забезпечення працівників спеціальним одягом. Спецодяг повинен бути цілою, зручною, виданої за розміром. Відповідно до встановленого терміну спецодяг та спецвзуття підлягає заміні. На підприємстві існує «салон спеціального одягу», який займається обліком, видачею, ремонтом спецодягу і спецвзуття.
Спеціальним одягом та взуттям є:
- Суконна (повстяна) спецодяг;
- Валянки;
- Паранджа;
- Вачегі (рукавиці);
- Крисаня.
Для перевдягання робітників до і після зміни передбачаються побутові приміщення з душовими, розташовані в адміністративному будинку. У побутових приміщеннях постійно підтримується чистота і порядок. Ці приміщення періодично піддаються санітарної обробки.
Всі робітники цеху електроплавки отримують талони на молоко. Видача талонів проводитися в кінці кожного місяця. На один талон в пункті роздачі молока робітник може отримати 500 грам молока. На 6 годин роботи, згідно з колективним договором видається по 1 талону молока.
Під час роботи робочий персонал цеху стикається з шкідливими для організму речовинами. Для безпеки здоров'я робочим необхідні засоби захисту.
Індивідуальним засобом захисту від окису вуглецю є фільтруючі і кисневі ізолюючі протигази. У цеху передбачена кімната для зберігання та видачі протигазів. Також в кімнаті змінного майстра розташований аварійний запас протигазів на випадок аварійної ситуації.
Приміщення проектованого цеху по зорових умов належить до IV розряду. Коефіцієнт природної освітленості дорівнює 0,3.
Природне освітлення здійснюється за рахунок наявності віконних прорізів. Для штучного освітлення використовують люмінесцентні електролампи.
Включення і відключення світильників проводитися безпосередньо зі щитків, крім невеликих приміщень, що мають свої вимикачі. Місцеве освітлення здійснюється електролампами, що вмикаються безпосередньо на місці. У галереях передбачається включення світильників з двох місць. Передбачається аварійне освітлення цеху. Воно живиться від прилеглих силових збірок.

Список використаної літератури
1. Стандарт підприємства. Навчальні роботи СТП. - 164. - 08. - 98. - КазНТУ.
2. Зелікман О.М. Металургія рідких металів. - М.: Металургія, 1980.
3. Сергєєв В.В., Галицький Н.В., Кисельов В.П. Металургія титану. - М., 1971.
4. Гармата В.А., Гуляницький Б.С. Металургія титану. - М.: Металургія.
5. Надольський А.П. Розрахунки процесів та апаратів виробництва тугоплавких металів. -М.: Металургія, 1980
6. Довідник металурга за кольоровим металам. Т1. / Під. ред. Мурагі Н.І. -М.: Металлургиздат, 1953
7. Резніченко В.А. Електротермія титанових руд. -М.: Наука, 1969, с. 207
8. Денисов С.І. Електротермія титанових шлаків. -М.: Металургія, 1970, с.168
9. Крівандін В.А., Молчанов Н.Г. Металургійні печі. - М.: Металургія.
10. Злобінскій Б.М. Охорона праці металургії. - М.: Енергія.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
418.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Техніко економічні розрахунки до проекту цеху відділення сірчанокислотного розтину лопарітового концентрату
Титрування із застосуванням окислювально-відновної реакції
Титрування із застосуванням окислювально відновної реакції
Методика розвідки Туганского циркон ільменітового родовища
Методика розвідки Туганского циркон-ільменітового родовища
Необхідність переробки мідного концентрату
Розрахунок шихти для пробіркових аналізу свинцевого сульфідного концентрату
Строї відділення 2
Строї відділення
© Усі права захищені
написати до нас