ПЛАН
1. Вибір ємності (садки) конвертера і визначення кількості конвертерів.
1.1 Загальні зауваження.
1.2 Визначення ємності та кількості конвертерів.
2. Вибір типу та визначення кількості необхідного обладнання та основних характеристик відділень цеху.
2.1 Подача рідкого чавуну.
2.1.1 Вибір ємності і визначення кількості міксерів.
2.1.2 Планування і основні розміри міксерного відділення.
2.1.3 Обладнання міксерного відділення.
2.2 Шихтові двір.
2.2.1 Вибір типу і основних розмірів шихтового двору.
2.2.2 Вибір типу та визначення кількості основного обладнання шихтового двору.
2.2.3 Ємність та габаритні розміри скрапних ям і бункерів для сипких матеріалів.
2.2.4 Зауваження до розрахунку.
2.3 Кількість кранів на шихтовому дворі.
3. Головне будівлю цеху.
3.1 Планування і визначення основних розмірів прольотів головної будівлі цеху.
3.2 Вибір типу та визначення кількості основного обладнання прольотів головної будівлі цеху.
3.2.1 Конвертерний проліт.
3.2.2 Газоочистка.
3.2.3 Завантажувальний проліт.
3.2.4 ковшевой проліт.
3.2.5 Розливні прольоти при розливанні сталі у виливниці.
3.2.6 Шлаковий проліт.
1 ВИБІР ЄМНОСТІ (САДК) Конвертери й
ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ конвертер
Вирішальний вплив не вибір ємності (садки) конвертера (скрап + рідкий чавун) надає задана продуктивність цеху і прийнятий спосіб розливання сталі.
2) Зі збільшенням ємності (садки) поліпшуються техніко-економічні показники роботи конвертерів: підвищується продуктивність, знижується питома витрата вогнетривів і собівартість сталі. Крім того, зі збільшенням ємності конвертера зменшуються питомі теплові втрати, що дозволяє підвищити частку брухту в металошихти. Тому за інших рівних умов варто віддавати перевагу установці конвертерів великої ємності, але з обліків забезпечення рівномірності роботи конвертерного і прокатного цехів та використання обладнання при зупинці конвертера на ремонт.
3) Для цехів щодо невеликої продуктивності установка одного-двох великих агрегатів, які забезпечують виконання всієї програми цеху, як правило не рекомендується, тому що це призводить до недовантаження обладнання та ускладнень в роботі суміжних цехів та відділень при зупинці конвертера на ремонт.
4) Ємність (садку) обираних в проекті конвертерів необхідно пов'язувати також з ємністю існуючих сталерозливних ковшів і особливо з вантажопідйомністю наявних заливальних і розливних кранів. Крім того, річна продуктивність вибраного конвертера повинна бути приблизно кратною заданої річної продуктивності цеху з тим, щоб фактична сумарна продуктивність встановлених конвертерів в проектованому цеху була відмінною до даної. Отже для кожної заданої продуктивності цеху та інших зазначених вище умов необхідно вибирати найбільш раціональну ємність конвертерів і їх кількість.
5) Ємність діючих і споруджуваних в даний час конвертерів коливається в дуже широких межах (від 10 до 400 т). Найбільш широке поширення на сучасних металургійних заводах отримали конвертери ємністю 100-350 т.
6) Виходячи з вищевикладеного, у дипломних та курсових проектах, в залежності від заданої продуктивності цеху, а також прийнятого способу розливання стала (розливання у виливниці або на МБЛЗ) і варіанти (схеми) роботи конвертерів в цеху, можна приймати номінальні ємності конвертерів в наступних межах:
а) 130 - 150 і 250 - 350 т - при розливанні в злитки і на МНЛЗ;
б) 350 - 400 т - тільки при розливанні на МБЛЗ.
7) При виборі ємності (садки) конвертера для заданої продуктивності цеху орієнтовно можна виходити з наступних даних (см.табл.I):
8) Для дипломних робіт і курсових проектів можна рекомендувати наступні схеми (варіанти) роботи конвертерів (див. табл.2):
Табл.2
1.2 ВИЗНАЧЕННЯ ЄМНОСТІ І Kолічества
конвертерів
Виходячи з вищевикладеного, у проектованому цеху продуктивністю 5.2 млн.т придатних злитків у рік приймаємо конвертери номінальною ємністю (садкой) 260т, що працюють за другим варіантом (схемі).
Кількість неперервно працюють конвертерів в цеху, що забезпечують задану продуктивність, визначається із залежності:
де
Т ц - річна продуктивність цеху, т придатних злитків;
Продуктивність одного працюючого конвертера можна визначити за формулою:
де 8760 - кількість годин у році;
t пл - загальна тривалість плавки, год.;
К - кількість простоїв конвертера,% від календарного часу;
m - коефіцієнт виходу придатних зливків з металлозавалки;
Примітка: у попередньому розрахунку продуктивності конвертера приймається нижча межа обраної номінальної ємності (садкі.) конвертера.
1) Тривалість плавки (t пл) складається з тривалості продувки і допоміжних операцій (завалка брухту, заливка чавуну, взяття проб, замір температури металу, очікування аналізу, спуск шлаку, слив металу в ківш, оброблення та закладання сталевипускного отвори і т.д. ):
а) тривалість продувки плавки залежить головним чином від інтенсивності подачі кисню (2,5-6 м 3 / т * хв) і складає зазвичай 10-20 хв незалежно від маси садки конвертера (чим більше інтенсивність подачі кисню, тим менше тривалість продувки плавки) ;
б) тривалість допоміжних операцій (особливо завалки брухту, заливки чавуну, зливу металу в ковш) визначається ємністю (садкой) конвертера і потужністю обладнання, а такі технологією і організацією процесу плавки і при роботі на звичайних передільних чавунах на рядові марки сталі в сучасних конвертерних цехах зазвичай становить 15-25 хв. (За інших рівних умов чим більше місткість конвертера, тим більше в середньому тривалість допоміжних операцій).
Отже, загальна тривалість плавки (t пл) в залежності від інтенсивності продувки, ємності (садки) конвертера і ін, умов зазвичай коливається в межах 25-45 хв. (Частіше 30-40 хв,).
У примірному розрахунку при інтенсивності продувки 4-5 м 3 / т.мін., Використанні потужного устаткування і т.д., приймаємо загальну тривалість плавки (t пл) для конвертера номінальною ємністю (садкой) 260 т рівною 45 хв. або
t пл = 45: 60 = 0,75 години.
2) Кількість простоїв, що працює конвертера (K p) визначається тривалістю капітальних ремонтів цеху (зазвичай 1,0-2,0% календарного часу) і тривалістю поточних (гарячих) простоїв, пов'язаних з ремонтом і зміною фурм, кесонів і т.д. (Зазвичай 2,0-3,0% - календарного часу).
У примірному розрахунку прийнято:
а) простої на капітальних ремонтах - 1,4%
б) поточні (гарячі) простої - 2,4%
тобто Кр = 1,4 + 2,4 = 3,8% календарного часу.
3) Вихід придатних злитків (m) визначається виходом придатної стали з металевої завалки (береться з розрахунку матеріального балансу плавки) і виходом придатних злитків з рідкої сталі, тобто коефіцієнтом виходу придатних злитків з металевої садки конвертера, що представляє собою добуток коефіцієнта виходу рідкої сталі з металлозавалки на коефіцієнт виходу придатних злитків з рідкої сталі.
Вихід придатних зливків з рідкої сталі залежить головний чином від прийнятого способу розливання і ваги відливаються злитків і в середньому складає:
а) при сифонної розливанні в дрібні зливки (до 7 т) - 0,96;
б) при сифонної розливанні у великі злитки (більше 7 т) - 0,97 - 0,98;
в) при розливанні зверху у великі злитки - 0,98 - 0,99;
г) при розливанні на МБЛЗ - 0,96 - 0,98.
У примірному розрахунку, при розливанні стали зверху у великі злитки (> 7 т) і на МБЛЗ приймаємо коефіцієнт виходу рідкої сталі рівний 0,98. Коефіцієнт виходу рідкої сталі з металлозавалки приймається за даними розрахунку матеріального і теплового балансів плавки. У цьому примірному розрахунку цей коефіцієнт прийнятий рівним 0,91 або 91% від маси садки конвертера. Тоді коефіцієнт виходу придатних зливків з металлозавалки в нашому випадку складе:
M = 0,91 • 0,98 = 0.89 (або 89,18% від маси садки конвертера).
Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо річну продуктивність одного безперервно працював конвертера номінальною ємністю (садкой) 160 т
для забезпечення заданої річної продуктивності цеху 5.2 млн.тонн потрібно безперервно працювали конвертерів номінальною ємністю 260 т
Приймаючи, що загальна тривалість плавки (t пл) при цьому змінюється незначно, уточнення фактичної садки конвертера виробляємо з наступної залежності:
де
номінальною ємністю (садкой) 260 т;
конвертерів.
Для забезпечення завдань продуктивності цеху при двох безперервно працюють конвертерах приблизно тієї ж загальної тривалості плавки (t пл = 0,75 години) фактична садка конвертера (скрап + чавун) повинна бути:
(Що знаходиться в межах обраної номінальної ємності конвертерів). Якщо, наприклад, металошихти складається з 24% брухту і 76% рідкого чавуну, на плавку потрібно:
а) брухту
0) рідкого чавуну
Таким чином, для забезпечення заданої продуктивності в проектованому цеху має бути встановлено три конвертери садкой 260 т, з яких два конвертери безперервно знаходяться в роботі, а один в ремонті (або в очікуванні).
При коефіцієнті виходу рідкої сталі з металлозавалки, рівному 0,910, маса плавки по рідкої сталі для конвертера садкой 260 т складе:
М ж =
При коефіцієнті виходу придатних зливків з рідкої сталі, що дорівнює
0,98 маса плавки по придатним злиткам складе:
М сл = М ж · 0,98 = 236,1181 · 0,98 = 231,3958 т
При тій же загальній тривалості плавки (t пл = 0,75 години) річна продуктивність одного безперервно працював конвертера садкой 260 т складе (
У зв'язку з тим, що поточні простої (ремонт і зміна фурм, кесонів і т.д.) в дійсних умовах роботи можуть бути не щодоби, максимальна кількість плавок на добу по цеху складе:
де
2 - кількість одночасно працюючих конвертерів;
0,75 - прийнята в розрахунку (проекті) загальна тривалість плавки, час;
24 - кількість годин б добу.
Тоді максимально можлива добова продуктивність цеху з придатним злитків (А) складе:
2 Вибір типу та визначення кількості
необхідного обладнання та основних
характеристик відділень цеху
2.1 Подача рідкого чавуну
В даний час існує дві схеми подачі рідкого чавуну з доменного цеху до конвертерів:
а) з використанням міксерів як проміжної ємності;
б) з використанням ковшів міксерного типу.
2.1.1 Вибір ємності і визначення кількості
міксерів
У сучасних конвертерних цехах залежно від продуктивності в даний час використовуються типові міксери ємністю 1300 і 2500 т;
При виборі ємності міксера необхідно прагнути до встановлення можливо меншої кількості міксерів в цеху. Однак, для безперебійного постачання конвертерів рідким чавуном кількість встановлених міксерів в цеху повинна бути не менше двох (але не більше трьох в одному міксерному відділенні).
Сумарна потребная ємність міксерів (
де
А = 9967,818 - добова продуктивність проектованого цеху в придатних злитках, т;
t ч = 7,0 - прийнята в проекті середній час перебування чавуну в міксері, необхідні для усереднення його складу і температури, год. (зазвичай коливається в межах 6-9 годин, але не менше 6 годин);
h = 0,73 - коефіцієнт заповнення міксера (залежить від ступеня нерівномірності заливки чавуну в міксер і видачі його з міксера і коливається зазвичай у межах 0,65-0,77;
1,01 - коефіцієнт, що враховує втрати чавуну в міксері;
24 - кількість годин у добі;
До год - витрата чавуну на тонну придатних злитків, т / т.
Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо необхідну сумарну ємність міксерів в проектованому цеху:
При ємності міксера Q м = 2500 т, кількість міксерів в цеху дорівнюватиме:
Приймаються два міксери ємністю 1300 т і один міксер ємністю 2500 т, тоді середня фактичний час перебування рідкого чавуну в міксері складе:
Розташування та планування міксерного відділення залежать головним чином від типу цеху, ємності міксерів та прийнятої схеми подачі чавуну до конвертерів. У конвертерних цехах середньої і великої продуктивності може застосовуватися «високе розташування» міксерів, при якому шляхи подачі чавуну до конвертерів розташовуються не рівні робочого майданчика завантажувального прольоту конвертерного відділення цеху. Для здешевлення будівництва конвертерних цехів Укрдіпромез рекомендує подавати чавун у завантажувальний відділення на рівні заводського підлоги, що дозволяє знизити висоту міксерного будівлі на 8-I2 м. міксерному відділення звичайно розташовується в торці головного будівлі цеху і з'єднується з ним естакадою. Ковші з чавуном після зважування на залізниці вагах, розташованих під зливним носком міксера, подаються до конвертерів (у завантажувальний проліт) за спеціальним шляху, що проходить по робочій площадці завантажувального прольоту або на рівні підлоги.
Відстань між міксерних і головним будівлями - зазвичай становить 36-60 м.
З метою здешевлення будівництва конвертерного цеху міксерному відділення може безпосередньо прилягати (блокуватися) до завантажувального (або конвертерному) прольоту для забезпечення безперебійної подачі рідкого чавуну до конвертерів при установці міксерів великої ємності рекомендується ступеневу розташування їх у міксерному відділенні з наявністю самостійного (свого) шляхи подачі чавуну від кожного міксера. Пo цієї ж причини в одному міксерному відділенні має встановлюватися не більше трьох міксерів (з двома шляхами подачі чавуну), У цьому випадку два міксера з трьох ставляться в одну лінію.
Подача чавуну з доменного цеху до міксера і вогнетривів для ремонту ковшів і міксерів, а також прибирання сміття та шлаку, що видаляється з міксерів, здійснюється за ж.д. шляхах. Нормальною колії, укладеним на рівні заводського статі.
Основні габаритні розміри будівлі міксерного відділення (ширина, довжина і висота) визначаються розмірами і кількістю міксерів та їх розташуванням, габаритами чавуновозних ковшів і ж.д. шляхів, а також висотою робочого майданчика (естакади). 1. Вибір ємності (садки) конвертера і визначення кількості конвертерів.
1.1 Загальні зауваження.
1.2 Визначення ємності та кількості конвертерів.
2. Вибір типу та визначення кількості необхідного обладнання та основних характеристик відділень цеху.
2.1 Подача рідкого чавуну.
2.1.1 Вибір ємності і визначення кількості міксерів.
2.1.2 Планування і основні розміри міксерного відділення.
2.1.3 Обладнання міксерного відділення.
2.2 Шихтові двір.
2.2.1 Вибір типу і основних розмірів шихтового двору.
2.2.2 Вибір типу та визначення кількості основного обладнання шихтового двору.
2.2.3 Ємність та габаритні розміри скрапних ям і бункерів для сипких матеріалів.
2.2.4 Зауваження до розрахунку.
2.3 Кількість кранів на шихтовому дворі.
3. Головне будівлю цеху.
3.1 Планування і визначення основних розмірів прольотів головної будівлі цеху.
3.2 Вибір типу та визначення кількості основного обладнання прольотів головної будівлі цеху.
3.2.1 Конвертерний проліт.
3.2.2 Газоочистка.
3.2.3 Завантажувальний проліт.
3.2.4 ковшевой проліт.
3.2.5 Розливні прольоти при розливанні сталі у виливниці.
3.2.6 Шлаковий проліт.
1 ВИБІР ЄМНОСТІ (САДК) Конвертери й
ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ конвертер
1.1 ЗАГАЛЬНІ ЗАУВАЖЕННЯ
1) Вибір ємності (садки) та кількості конвертерів для цехів різної продуктивності визначається рядом факторів, найбільш важливими з яких є: прийнятий спосіб розливання (в виливниці або на MHЛЗ), вага відливаються злитків, умови передачі злитків в прокатні цехи, тип процесу, прийнята схема роботи конвертерів і інВирішальний вплив не вибір ємності (садки) конвертера (скрап + рідкий чавун) надає задана продуктивність цеху і прийнятий спосіб розливання сталі.
2) Зі збільшенням ємності (садки) поліпшуються техніко-економічні показники роботи конвертерів: підвищується продуктивність, знижується питома витрата вогнетривів і собівартість сталі. Крім того, зі збільшенням ємності конвертера зменшуються питомі теплові втрати, що дозволяє підвищити частку брухту в металошихти. Тому за інших рівних умов варто віддавати перевагу установці конвертерів великої ємності, але з обліків забезпечення рівномірності роботи конвертерного і прокатного цехів та використання обладнання при зупинці конвертера на ремонт.
3) Для цехів щодо невеликої продуктивності установка одного-двох великих агрегатів, які забезпечують виконання всієї програми цеху, як правило не рекомендується, тому що це призводить до недовантаження обладнання та ускладнень в роботі суміжних цехів та відділень при зупинці конвертера на ремонт.
4) Ємність (садку) обираних в проекті конвертерів необхідно пов'язувати також з ємністю існуючих сталерозливних ковшів і особливо з вантажопідйомністю наявних заливальних і розливних кранів. Крім того, річна продуктивність вибраного конвертера повинна бути приблизно кратною заданої річної продуктивності цеху з тим, щоб фактична сумарна продуктивність встановлених конвертерів в проектованому цеху була відмінною до даної. Отже для кожної заданої продуктивності цеху та інших зазначених вище умов необхідно вибирати найбільш раціональну ємність конвертерів і їх кількість.
5) Ємність діючих і споруджуваних в даний час конвертерів коливається в дуже широких межах (від 10 до 400 т). Найбільш широке поширення на сучасних металургійних заводах отримали конвертери ємністю 100-350 т.
6) Виходячи з вищевикладеного, у дипломних та курсових проектах, в залежності від заданої продуктивності цеху, а також прийнятого способу розливання стала (розливання у виливниці або на МБЛЗ) і варіанти (схеми) роботи конвертерів в цеху, можна приймати номінальні ємності конвертерів в наступних межах:
а) 130 - 150 і 250 - 350 т - при розливанні в злитки і на МНЛЗ;
б) 350 - 400 т - тільки при розливанні на МБЛЗ.
7) При виборі ємності (садки) конвертера для заданої продуктивності цеху орієнтовно можна виходити з наступних даних (см.табл.I):
| Продуктивність цеху млн. тонн на рік | Рекомендовані номінальні ємності конвертерів, т |
| від 2 до 4 від 3 до 6 від 5 до 8 від 6 і більше | 130 - 150 25о - 300 300 - 350 350 - 400 |
Табл.2
| Варіанти роботи Конвертерів | Кількість конвертерів в цеху | Кількість неперервно працюють конвертерів | Кількість конвертерів перебувають у ремонті або очікуванні |
| 1 | 2 | I | I |
| 2 | 3 | 2 | I |
| 3 | 4 | 3 | I |
конвертерів
Виходячи з вищевикладеного, у проектованому цеху продуктивністю 5.2 млн.т придатних злитків у рік приймаємо конвертери номінальною ємністю (садкой) 260т, що працюють за другим варіантом (схемі).
Кількість неперервно працюють конвертерів в цеху, що забезпечують задану продуктивність, визначається із залежності:
де
Т ц - річна продуктивність цеху, т придатних злитків;
Продуктивність одного працюючого конвертера можна визначити за формулою:
де 8760 - кількість годин у році;
t пл - загальна тривалість плавки, год.;
К - кількість простоїв конвертера,% від календарного часу;
m - коефіцієнт виходу придатних зливків з металлозавалки;
Примітка: у попередньому розрахунку продуктивності конвертера приймається нижча межа обраної номінальної ємності (садкі.) конвертера.
1) Тривалість плавки (t пл) складається з тривалості продувки і допоміжних операцій (завалка брухту, заливка чавуну, взяття проб, замір температури металу, очікування аналізу, спуск шлаку, слив металу в ківш, оброблення та закладання сталевипускного отвори і т.д. ):
а) тривалість продувки плавки залежить головним чином від інтенсивності подачі кисню (2,5-6 м 3 / т * хв) і складає зазвичай 10-20 хв незалежно від маси садки конвертера (чим більше інтенсивність подачі кисню, тим менше тривалість продувки плавки) ;
б) тривалість допоміжних операцій (особливо завалки брухту, заливки чавуну, зливу металу в ковш) визначається ємністю (садкой) конвертера і потужністю обладнання, а такі технологією і організацією процесу плавки і при роботі на звичайних передільних чавунах на рядові марки сталі в сучасних конвертерних цехах зазвичай становить 15-25 хв. (За інших рівних умов чим більше місткість конвертера, тим більше в середньому тривалість допоміжних операцій).
Отже, загальна тривалість плавки (t пл) в залежності від інтенсивності продувки, ємності (садки) конвертера і ін, умов зазвичай коливається в межах 25-45 хв. (Частіше 30-40 хв,).
У примірному розрахунку при інтенсивності продувки 4-5 м 3 / т.мін., Використанні потужного устаткування і т.д., приймаємо загальну тривалість плавки (t пл) для конвертера номінальною ємністю (садкой) 260 т рівною 45 хв. або
t пл = 45: 60 = 0,75 години.
2) Кількість простоїв, що працює конвертера (K p) визначається тривалістю капітальних ремонтів цеху (зазвичай 1,0-2,0% календарного часу) і тривалістю поточних (гарячих) простоїв, пов'язаних з ремонтом і зміною фурм, кесонів і т.д. (Зазвичай 2,0-3,0% - календарного часу).
У примірному розрахунку прийнято:
а) простої на капітальних ремонтах - 1,4%
б) поточні (гарячі) простої - 2,4%
тобто Кр = 1,4 + 2,4 = 3,8% календарного часу.
3) Вихід придатних злитків (m) визначається виходом придатної стали з металевої завалки (береться з розрахунку матеріального балансу плавки) і виходом придатних злитків з рідкої сталі, тобто коефіцієнтом виходу придатних злитків з металевої садки конвертера, що представляє собою добуток коефіцієнта виходу рідкої сталі з металлозавалки на коефіцієнт виходу придатних злитків з рідкої сталі.
Вихід придатних зливків з рідкої сталі залежить головний чином від прийнятого способу розливання і ваги відливаються злитків і в середньому складає:
а) при сифонної розливанні в дрібні зливки (до 7 т) - 0,96;
б) при сифонної розливанні у великі злитки (більше 7 т) - 0,97 - 0,98;
в) при розливанні зверху у великі злитки - 0,98 - 0,99;
г) при розливанні на МБЛЗ - 0,96 - 0,98.
У примірному розрахунку, при розливанні стали зверху у великі злитки (> 7 т) і на МБЛЗ приймаємо коефіцієнт виходу рідкої сталі рівний 0,98. Коефіцієнт виходу рідкої сталі з металлозавалки приймається за даними розрахунку матеріального і теплового балансів плавки. У цьому примірному розрахунку цей коефіцієнт прийнятий рівним 0,91 або 91% від маси садки конвертера. Тоді коефіцієнт виходу придатних зливків з металлозавалки в нашому випадку складе:
M = 0,91 • 0,98 = 0.89 (або 89,18% від маси садки конвертера).
Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо річну продуктивність одного безперервно працював конвертера номінальною ємністю (садкой) 160 т
для забезпечення заданої річної продуктивності цеху 5.2 млн.тонн потрібно безперервно працювали конвертерів номінальною ємністю 260 т
Приймаючи, що загальна тривалість плавки (t пл) при цьому змінюється незначно, уточнення фактичної садки конвертера виробляємо з наступної залежності:
де
номінальною ємністю (садкой) 260 т;
конвертерів.
Для забезпечення завдань продуктивності цеху при двох безперервно працюють конвертерах приблизно тієї ж загальної тривалості плавки (t пл = 0,75 години) фактична садка конвертера (скрап + чавун) повинна бути:
(Що знаходиться в межах обраної номінальної ємності конвертерів). Якщо, наприклад, металошихти складається з 24% брухту і 76% рідкого чавуну, на плавку потрібно:
а) брухту
0) рідкого чавуну
Таким чином, для забезпечення заданої продуктивності в проектованому цеху має бути встановлено три конвертери садкой 260 т, з яких два конвертери безперервно знаходяться в роботі, а один в ремонті (або в очікуванні).
При коефіцієнті виходу рідкої сталі з металлозавалки, рівному 0,910, маса плавки по рідкої сталі для конвертера садкой 260 т складе:
М ж =
При коефіцієнті виходу придатних зливків з рідкої сталі, що дорівнює
0,98 маса плавки по придатним злиткам складе:
М сл = М ж · 0,98 = 236,1181 · 0,98 = 231,3958 т
При тій же загальній тривалості плавки (t пл = 0,75 години) річна продуктивність одного безперервно працював конвертера садкой 260 т складе (
У зв'язку з тим, що поточні простої (ремонт і зміна фурм, кесонів і т.д.) в дійсних умовах роботи можуть бути не щодоби, максимальна кількість плавок на добу по цеху складе:
де
2 - кількість одночасно працюючих конвертерів;
0,75 - прийнята в розрахунку (проекті) загальна тривалість плавки, час;
24 - кількість годин б добу.
Тоді максимально можлива добова продуктивність цеху з придатним злитків (А) складе:
2 Вибір типу та визначення кількості
необхідного обладнання та основних
характеристик відділень цеху
2.1 Подача рідкого чавуну
В даний час існує дві схеми подачі рідкого чавуну з доменного цеху до конвертерів:
а) з використанням міксерів як проміжної ємності;
б) з використанням ковшів міксерного типу.
2.1.1 Вибір ємності і визначення кількості
міксерів
У сучасних конвертерних цехах залежно від продуктивності в даний час використовуються типові міксери ємністю 1300 і 2500 т;
При виборі ємності міксера необхідно прагнути до встановлення можливо меншої кількості міксерів в цеху. Однак, для безперебійного постачання конвертерів рідким чавуном кількість встановлених міксерів в цеху повинна бути не менше двох (але не більше трьох в одному міксерному відділенні).
Сумарна потребная ємність міксерів (
де
А = 9967,818 - добова продуктивність проектованого цеху в придатних злитках, т;
t ч = 7,0 - прийнята в проекті середній час перебування чавуну в міксері, необхідні для усереднення його складу і температури, год. (зазвичай коливається в межах 6-9 годин, але не менше 6 годин);
h = 0,73 - коефіцієнт заповнення міксера (залежить від ступеня нерівномірності заливки чавуну в міксер і видачі його з міксера і коливається зазвичай у межах 0,65-0,77;
1,01 - коефіцієнт, що враховує втрати чавуну в міксері;
24 - кількість годин у добі;
До год - витрата чавуну на тонну придатних злитків, т / т.
Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо необхідну сумарну ємність міксерів в проектованому цеху:
При ємності міксера Q м = 2500 т, кількість міксерів в цеху дорівнюватиме:
Приймаються два міксери ємністю 1300 т і один міксер ємністю 2500 т, тоді середня фактичний час перебування рідкого чавуну в міксері складе:
2.1.2 ПЛАНУВАННЯ ТА ОСНОВНІ РОЗМІРИ міксерного
ВІДДІЛЕННЯ
Міксери встановлюються в окремому будинку, і переміщення чавуновозних ковшів від міксера до конвертерів здійснюється за допомогою чавуновозних візків тепловозами або електровозами по залізничних коліях, для ковшів місткістю до 140 т застосовується нормальна колія, для ковшів більшої місткості - широка колія (до 4,5 м ).Розташування та планування міксерного відділення залежать головним чином від типу цеху, ємності міксерів та прийнятої схеми подачі чавуну до конвертерів. У конвертерних цехах середньої і великої продуктивності може застосовуватися «високе розташування» міксерів, при якому шляхи подачі чавуну до конвертерів розташовуються не рівні робочого майданчика завантажувального прольоту конвертерного відділення цеху. Для здешевлення будівництва конвертерних цехів Укрдіпромез рекомендує подавати чавун у завантажувальний відділення на рівні заводського підлоги, що дозволяє знизити висоту міксерного будівлі на 8-I2 м. міксерному відділення звичайно розташовується в торці головного будівлі цеху і з'єднується з ним естакадою. Ковші з чавуном після зважування на залізниці вагах, розташованих під зливним носком міксера, подаються до конвертерів (у завантажувальний проліт) за спеціальним шляху, що проходить по робочій площадці завантажувального прольоту або на рівні підлоги.
Відстань між міксерних і головним будівлями - зазвичай становить 36-60 м.
З метою здешевлення будівництва конвертерного цеху міксерному відділення може безпосередньо прилягати (блокуватися) до завантажувального (або конвертерному) прольоту для забезпечення безперебійної подачі рідкого чавуну до конвертерів при установці міксерів великої ємності рекомендується ступеневу розташування їх у міксерному відділенні з наявністю самостійного (свого) шляхи подачі чавуну від кожного міксера. Пo цієї ж причини в одному міксерному відділенні має встановлюватися не більше трьох міксерів (з двома шляхами подачі чавуну), У цьому випадку два міксера з трьох ставляться в одну лінію.
Подача чавуну з доменного цеху до міксера і вогнетривів для ремонту ковшів і міксерів, а також прибирання сміття та шлаку, що видаляється з міксерів, здійснюється за ж.д. шляхах. Нормальною колії, укладеним на рівні заводського статі.
Висота міксерного будівлі залежить від ємності і розмірів міксера і висоти робочого майданчика. Ширина міксерного будівлі (по осях колон) - A6 при ємності міксерів 1300т складає 30 м, при місткості міксерів 2500 т і ступінчастому їх розташуванні - 36 м.
Довжина міксерного будівлі - B5 залежить головним чином від розмірів та кількості встановлених міксерів і зазвичай складає; 48-96 м.
2.1.3 ОБЛАДНАННЯ міксерному відділенні
Міксерні відділення сучасних цехів має таке основне обладнання:
1) мостові заливальні крани;
2) чавуновозних і шлаковозні візки з ковшами (хащами);
3) стенди для шлакових ковшів (чаш);
4) ваги ж.д. типу для зважування чавуну;
5) електровози або тепловози для подачі чавуну до конвертерів. Вантажопідйомність ваг залежить від ємності чавуновозних ковшів. Кількість ваг у відділенні відповідає кількості міксерів.
Кількість чавуновозних ковшів (візків) у складі зазвичай складає 2-4, б залежності від ємності ковшів і прийнятої схеми подачі чавуну до конвертерів.
Ємність чавуновозних ковшів для подачі чавуну з доменного
цеху в міксерному відділення в сучасних сталеплавильних цехах
звичайно становить 100 або 140 т, при вантажопідйомності заливальних
кранів відповідно 125 - 30 і I80 - 50 т.
У примірному розрахунку проектованого цеху з міксерами ємністю 1300 т і 2500 т прийнято, що подача рідкого чавуну з доменного цеху в міксерному відділення здійснюється в ковшах місткістю 140 т. Заливка чавуну в міксери проводиться заливальним кранами вантажопідйомністю 180 - 50 т.
Кількість заливальних кранів в міксерному відділенні (при коефіцієнті їх завантаження, що дорівнює 0,8) можна визначити за такою формулою:
де
А 1 = 9,96 - добова продуктивність цеху в придатних злитках, тис.т;
До ч = 0,85 - коефіцієнт витрати чавуну на тонну придатних злитків, т / т.
Сумарна заборгованість крана на заливці однієї тонни чавуну в міксер (
ГДЗ t з - тривалість операції заливки в міксер одного ковша чавуну, хв. (за даними практики, в залежності від місткості ковша та інших конкретних умов роботи у відділенні, може бути прийнята в межах 14-18 хв);
в до - коефіцієнт заповнення ковша (зазвичай складає 0,8 - 0,9);
Беручи для умов проектованого цеху середню тривалість операції заливки одного ковша чавуну в міксер (при ємкості ковша 140 т) рівною 16 хв. (T з = 16 хв.), Середній коефіцієнт заповнення ковша в к = 0.85, отримаємо наступну сумарну заборгованість заливального крана на I т чавуну.
Підставляючи відомі величини формулу, отримаємо необхідну кількість заливальних кранів е міксерному відділенні проектованого цеху:
З урахуванням резервних припадає три заливальних крана вантажопідйомністю 360 +100 / 16т кожен.
Примітка: За даними практики в міксерних відділеннях сучасних сталеплавильних цехів встановлюється не менше одного заливального, крана на кожен міксер.
Для забезпечення заливки чавуну в конвертер в один прийом, особливо при збільшень маси плавки, ємність чавуновозних ковшів для подачі чавуну з міксерного відділення до конвертерів повинна бути на 20-30% більше номінальної ємності конвертера і наближатися до ємності сталеразливочного ковша. Відповідно до цього вантажопідйомність заливальних кранів повинна бути рівної вантажопідйомності розливних кранів (вибирається з ГОСТ 6909-61)
У примірному розрахунку для конвертерів з фактичної садкой 260 т для подачі чавуну до конвертерів прийняті чавуновозних ковші ємністю 140т.
2.2 Шихтові двір
2.2. I ВИБІР ТИПУ ТА ОСНОВНИХ РОЗМІРІВ Шихтові
ДВОРУ
Шихтовий двір сучасного конвертерного цеху, як правило, складається з двох відділень, розташованих в одній або двох самостійних будівлях (або прольотах):
1) відділення шихтових магнітних матеріалів (скрапное відділення);
2) відділення шихтових сипучих матеріалів (або загальнозаводського склад сипучих матеріалів).
У скрапном відділенні шихтового двору зберігаються в основному металевий брухт, а в деяких випадках і раскислители. Для складування цих матеріалів у відділенні є відповідні майданчики або ями. Сумарний обсяг ям для зберігання скрапу визначається добовою продуктивністю цеху, витратою скрапу на одну тонну сталі, числом діб запасу і насипною масою скрапу.
Розташування та обладнання скрапного відділення залежить від продуктивності цеху і прийнятого способу подачі скрапу до конвертерів та їх завантаження.
У цехах порівняно невеликої продуктивності застосовується поздовжнє розташування шихтового двору. У цьому випадку шихтовий двір (скрапное відділення) звичайно розташовується в одній лінії до завантажувальних прольотах головної будівлі цеху і подача скрапу до конвертером здійснюється по естакаді на позначці робочого майданчика по шляху, що проходить уздовж фронту конвертерів.
У цехах великої продуктивності найбільш раціональним слід вважати паралельне розташування скрапного відділення з подачею скрапу по поперечним шляхах з завантаженням його у конвертери совками за допомогою кранів завантажувального прольоту і використанням для поздовжнього переміщення совків зі скрапів спеціальних завантажувальних кранів. Найбільш зручний є застосування напівпортальні кранів, що дозволяють здійснювати завантаження металобрухту незалежно від роботи заливальних кpaнoв. Для завантаження всього скрапу в конвертер звичайно досить двох совків, які одночасно захоплюються двома підйомами крана. Обсяг совків буде залежати від ємності конвертера, частки скрапу в металошихти та її щільності.
Ширина будівлі скрапного відділення визначайся кількістю і розташуванням ж.д. шляхів у ньому, прийнятої шириною скрапних ям і в сучасних цехах вітчизняних заводів зазвичай становить 24-36 м по осях колон будівлі. Висота будівлі залежить від габаритів рухомого складу, а також кранового обладнання, розташування шляхів транспортування совків зі скрапу і зазвичай становить 9-14 м від рівня підлоги цеху до головки підкранових рейок. Довжина будівлі скрапного відділення визначається насамперед довжиною скрапних ям (отриманих розрахунком), а також сумарною товщиною розділових стінок і довжиною торцевих ділянок відділення, не зайнятих ямами. Крок колон будівлі зазвичай становить 12 м. При винесенні газоочисток за межі головного будівлі скрапное відділення може складатися з двох ділянок, розташованих по одній осі.
У відділенні сипких матеріалів зберігаються вапно, плавиковий шпат, залізна руда, агломерат, боксит та ін сипучі матеріали. Для запобігання попадання вологи все сипучі матеріали рекомендується зберігати б закритих приміщеннях з ямнимі бункерами з подальшою перевантаженням цих матеріалів у приймальні воронки конвеєрів грейферними кранами.
Подача сипких матеріалів до конвертером виробляється системою стрічкових конвеєрів та живильників, розташованих в ізольованому від цеху ділянці конвертерного прольоту, щоб уникнути розповсюдження по цеху пилу, що виділяється при перевантаженні сипких матеріалів, особливо вапна, галерея, в якій розташовується конвеєр подачі сипучих матеріалів, примикає до торця конвертерного прольоту. Комплекс механізмів для подачі сипучих матеріалів до конвертерів і завантаження їх у конвертери зазвичай складається з наступних основних вузлів:
1) подачі сипучих у витратні буккеро;
2) подання сипучих з видаткових бункерів в проміжний бункер;
3) подання сипучих з проміжного бункера в конвертер.
Розташування відділення сипучих шихтових матеріалів щодо головної будівлі цеху і його розміри вибираються з конструктивних міркувань, виходячи з територіальних можливостей.
2.2.3 ЄМНІСТЬ І РОЗМІРИ СКРАПНИХ ЯМ І
Бункери для сипучих МАТЕРІАЛІВ
Ємність скрапних ям і бункерів для сипких матеріалів визначається, виходячи з добової витрати цих матеріалів і прийнятих норм їх запасу.
а) Витрата матеріалів на плавку (Р пл) - дорівнює pасходному коефіцієнту відповідного матеріалу на тонну придатних злитків (Рк) помноженому на масу плавки в придатних злитках, тобто:
Р пл = Р к 'М сл
Р к - витратний коефіцієнт відповідного матеріалу на тонну придатних злитків, т / т;
а - витрата відповідного матеріалу на 100 кг металевої завалки, кг.
б) Добова витрата матеріалів по цеху _ (Рсут) - дорівнює витраті відповідних матеріалів на одну плавку (Рпл) помноженому на
максимальну кількість плавок в цеху на добу (
в) Кількість матеріалів на шихтовому дворі (Ршд) - дорівнює максимальному добовому витраті відповідних матеріалів в цеху помноженому на кількість діб запасу цих матеріалів, прийнятих у даному цеху, тобто:
де
Приклад розрахунку видаткових коефіцієнтів відповідних шихтових матеріалів на тонну придатних злитків, а також витрат цих матеріалів на одну плавку, по цеху в добу і кількості матеріалів на шихтовому дворі з урахуванням прийнятих норм запасу б проектованому цеху наведено в табл.
Приклад розрахунку необхідної корисної і повної (фактичної) ємності бункерів для сипких матеріалів і ям для магнітних матеріалів та їх габаритних розмірів наведено в табл.
2.2.4 Зауваження до розрахунку
1) Необхідна корисна ємність бункерів для сипких матеріалів і ям для магнітних матеріалів дорівнює масі (вазі) відповідного матеріалу поділеній на його насипну масу.
2) Повна (фактична) місткість бункерів для сипких матеріалів і ям для магнітних матеріалів дорівнює їх корисної ємності поділеній на коефіцієнт заповнення.
3) Для визначення повної (фактичної) ємності бункерів і ям коефіцієнт заповнення їх для сипучих матеріалів приймається рівний 0,8 і для магнітних матеріалів 1,2.
4) Для забезпечення поточного витрачання вапна (з метою усунення її залеживанием і псування) в бункерах влаштовується розділова стінка внизу. Тому фактичний коефіцієнт заповнення бункерів вапном буде менше, ніж іншими сипучими матеріалами, що зберігаються в бункерах без розділових стінок. У примірному розрахунку він прийнятий рівним 0,5.
5) Коефіцієнт заповнення бункерів феросплавами також приймається декілька менше, ніж металевим ломом. У примірному розрахунку (проекті) він прийнятий рівним 1,0.
6) Глибина бункерів для сипких матеріалів зазвичай складає 6-7 м, включаючи нижній «мертвий» шар матеріалу завтовшки Про ,5-0, 75 м, призначений для зручності роботи грейфера та захисту підошви бункера від ударів грейферів. Для зручності роботи магнітних кранів глибина ям для магнітних матеріалів звичайно приймається рівної 2-3 м. Товщина розділових стінок між бункерами повинна бути не менше 0,7 м.
7) Ширина бункерів і ям визначається в основному шириною будівлі шихтового двору (шихтових відділень), що залежить у свою чергу, від довжини прольоту моста магнітних і грейферних кранів, необхідності розміщення певної кількості залізниць, шляхів для шихтових складів (візків), що прибувають вагонів та іншого обладнання, а також шириною проходів у відповідності з правилами техніки безпеки та іншими умовами і може коливатися в досить широких межах (від 12 до 18 м і більше).
8) Довжина бункерів і ям визначається розрахунком, виходячи з необхідної повної (фактичної) ємності бункерів для даного матеріалу і прийнятих в розрахунку його глибини і ширини, але з урахуванням можливості нормальної роботи грейфера.
Примітка: Для можливості нормальної роботи грейфера мінімальна довжина бункера для будь-якого сипкого матеріалу повинна бути - приблизно на 0,8-1,0 м більше розміру грейфера внизу при максимальному його розкритті (що дорівнює 3 м для грейфера ємністю 1,75 м 3 і 3, 3 м - для грейфера ємністю 2,5 м 3) незалежно від того, якою вона вийшла з розрахунку.
У примірному розрахунку прийнято:
а) загальна глибина бункерів для сипких матеріалів рівною 6,5 м (в тому числі «мертвий» шар 0,5 м), ширина бункерів - 14,0 м;
б) глибина ям для металевого брухту і феросплавів - 2,7 м, ширина ям - 17,0 м.
Розрахункова довжина бункерів і ям у просвіті дорівнює повній ємності бункера (ями), поділеній на площу його поперечного перерізу, тобто на твір ширини бункера (ями) на корисну глибину (без «мертвого» шару).
Приклад розрахунку довжини у просвіті ям для металевого брухту і феросплавів і бункерів для сипких матеріалів наведено в табл.
Запаси сирих матеріалів в цеху.
| № п \ п | Найменування матеріалів | Витрата на 100кг м \ з | Витратний коефіцієнт | Витрата на одну плавку | Макс добу витрата матеріал | Всього матеріал на шихт дворі | Примітка | ||
| Річок нор-ми запас в добі | Прийняті в проект норм зап | Кількість матеріал на ш.дв. | |||||||
| 1 | Мет \ брухт | 24 | 0.269 | 62.26 | 3984.57 | Від 6 до 10 | 7 | 27892,01 | |
| 2 | Вапно | 7.35 | 0.082 | 19.06 | 1220,276 | До 2 | 2 | 2440,551 | |
| 3 | Боксит | 0.6 | 0.006 | 1.55 | 99.614 | До 15 | 15 | 1494,215 | |
| 4 | Плав шпат | 0.65 | 0.007 | 1.68 | 107.91 | До 25 | 20 | 2158,31 | |
| 5 | FeMn | 0.26 | 0.003 | 0.67 | 43.16 | 20-30 | 22 | 949,6566 | |
| 6 | FeSi 45% | 0.48 | 0.005 | 1.24 | 79.69 | 20-30 | 22 | 1753,212 | |
| Відділ ш \ дв | Наимен матер | Кількість мат на ш \ дв | Насипна маса матер | Необх підлогу пл б і ям | Габаритні розміри бункерів і ям | ||||||||
| Коефф запов | Пол їм бун і ям | Прийнято глибин | Прийнято ширина | Розрахунок дл у св | Конструк дл у св | Загальна дл у св | |||||||
| Скрап відділ | М \ л | 27892,01 | 2,5 | 11156,8 | 1,2 | 9297,337 | 2,7 | 17 | 202,5564 | 202,5564 | 226,8149 | ||
| FeMn | 949,6566 | 3 | 316,5522 | 1 | 316,5522 | 2,7 | 17 | 6,896562 | 6,896562 | ||||
| FeSi 45% | 1753,212 | 2,2 | 796,9146 | 1 | 796,9146 | 2,7 | 17 | 17,36197 | 17,36197 | ||||
| Відділ сипкого матеріалу | Відомому | 2440,551 | 0,8 | 3050,689 | 0,5 | 6101,378 | 6,5 | 14 | 72,63545 | 72,63545 | 106,3518 | ||
| Боксит | 1494,215 | 1,5 | 996,1433 | 0,8 | 1245,179 | 6,5 | 14 | 14,82356 | 14,82356 | ||||
| Пл шп | 2158,31 | 1,7 | 1269,594 | 0,8 | 1586,993 | 6,5 | 14 | 18,89277 | 18,89277 | ||||
На шихтових дворах з роздільним зберіганням сипучих і магнітних матеріалів, які складаються з двох самостійних відділень (або прольотів), у відділенні магнітних матеріалів (у скрапном встановлюється тільки магнітні, а у відділенні сипких матеріалів тільки грейферні крани. Вантажопідйомність шихтових кранів 10 і 15т з ємністю грейфера відповідно 1,75 і 2,5 м 3 в діаметром магніту 1,15 і 1,65 м.
примітка: у цехах з великовантажними конвертерами можуть застосовуватися магнітні крани більшої вантажопідйомності (до 30 т).
Вибір вантажопідйомності кранів шихтового двору визначається в основному продуктивністю цеху, ємністю сталеплавильних агрегатів (конвертерів) та обраної ємністю совків.
Для конвертерних цехів продуктивністю до 4 млн. т придатних злитків у рік в основному застосовуються шихтові крани вантажопідйомністю 10 т, для цехів з річною продуктивністю більше 4 млн.т вантажопідйомністю 15 т і більше.
Крани шихтового двору використовуються для виконання основних (розвантаження скрапу та інших матеріалів з ж.д. платформ, вантаження матеріалів у мульди, совки і бункера і т.д.; і допоміжних (очищення шляхів, перестановка обладнання в т.д.) операцій .
При необхідності перестановки завантажених совків зі скрапу, крани шихтового двору обладнуються підйомами зі спеціальними, захопленнями. Крім того, для розвороту довгих совків на платформах можуть також встановлюватися крани з поворотними візками.
Загальна зайнятість шихтових кранів не тонну придатних злитків залежить від витрати шихтових матеріалів на тонну зливків (від співвідношення чавуну і брухту в шихті), якості сирих матеріалів, швидкісних характеристик кранів і т.д. »
Постійне кількість кранів на шихтовому дворі (Пкр.ш) можна визначити за такою формулою:
де К - коефіцієнт витрати кранового часу на виконання допоміжних операцій (приймається рівним 1,15);
А - добова продуктивність цеху в придатних злитках, t;
в - коефіцієнт завантаження кранів (приймається рівним 0,8);
1440 - кількість хвилин в добі;
Сума витрат кранового часу не тонну зливків (
Середня тривалість кранових операцій, віднесених до однієї тонні шихтових матеріалів (хв / т), для кранів вантажопідйомністю 10 і 15 т (діаметр електромагнітів відповідно-1,15 та 1,65 м; ємність грейферів - 1,75 і 2.5 м 3) наведена у таблиці
При необхідності перестановки завантажених совків зі скрапу, крани шихтового двору обладнуються підйомами зі спеціальними, захопленнями. Крім того, для розвороту довгих совків на платформах можуть також встановлюватися крани з поворотними візками.
Загальна зайнятість шихтових кранів не тонну придатних злитків залежить від витрати шихтових матеріалів на тонну зливків (від співвідношення чавуну і брухту в шихті), якості сирих матеріалів, швидкісних характеристик кранів і т.д. »
Постійне кількість кранів на шихтовому дворі (Пкр.ш) можна визначити за такою формулою:
де К - коефіцієнт витрати кранового часу на виконання допоміжних операцій (приймається рівним 1,15);
А - добова продуктивність цеху в придатних злитках, t;
в - коефіцієнт завантаження кранів (приймається рівним 0,8);
1440 - кількість хвилин в добі;
Сума витрат кранового часу не тонну зливків (
Середня тривалість кранових операцій, віднесених до однієї тонні шихтових матеріалів (хв / т), для кранів вантажопідйомністю 10 і 15 т (діаметр електромагнітів відповідно-1,15 та 1,65 м; ємність грейферів - 1,75 і 2.5 м 3) наведена у таблиці
№ п \ п | Найменування операцій | Тривалість хв / т | Примітка | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Розвантаж скрап з ж.д. платформ | 1,7 | 0,9 | Магнітні крани |
| 2. | Розвантаження феросплавів | 1,5-1,7 | 0,75-0,9 | ---//--- |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 3. | Навантаження скрапу (в мульди або совки) | 1,9 | 1,0 | ---//--- |
| 4. | вантаження феросплавів (в мульди або бадді) | 1,7-1,9 | 0,85-1,0 | ---//--- |
| 5. | довантаженням залізної руди | 0,6 | 0,40 | Грейферні крани |
| 6. | навантаження вапна (в бункери) | 1,9 | 1,40 | ---//--- |
| 7. | вантаження бокситу (у бункера) | 1,0 | 0,7 | ---//--- |
| 8. | вантаження плавикового шпату | 0,9 | 0,6 | ---//--- |
| Найменування шихтових матеріалів | Витратний коефіцієнт, т / т | тривалістю-ність опера-цій хв / т | Примітка | ||
| магнітні крани | Грейферні крани | ||||
| Металобрухт | 0.269 | 1.9 | 0.511 | 0 | Розвантаження і навантаження |
| FeMn | 0.002 | 1.6 | 0.004 | 0 | |
| FeSi (45%) | 0.005 | 1.9 | 0.010 | 0 | |
| Вапно | 0.082 | 1.4 | 0 | 0.115 | Навантаження |
| Боксит | 0.006 | 0.7 | 0 | 0.004 | |
| Плавикого шпат | 0.007 | 0.6 | 0 | 0.004 | |
| Разом | - | - | 0.526 | 0.124 | - |
а) кількість магнітних шихтових кранів в скрапном відділенні
приймаємо в зразковому розрахунку 8 магнітних кранів вантажопідйомністю 15т.
б) кількість грейферних кранів у відділенні сипких матеріалів
приймаємо в зразковому розрахунку 3 грейферних крана вантажопідйомністю 15т.
3 ГОЛОВНЕ БУДІВЛЯ ЦЕХУ
3.1 ПЛАНУВАННЯ І ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ РОЗМІРІВ
ПРОГОНІВ ГОЛОВНОГО БУДИНКУ ЦЕХУ
Планування головної будівлі конвертерного цеху, залежить головним чином від його продуктивності і обраного способу розливання сталі (у виливниці або на МБЛЗ). У цехах з конвертерами 100-250 т при розливанні стали злитки, разливочні прольоти знаходяться в головній будівлі цеху.
У цьому випадку головне будівля цеху складається з п'яти паралельно розташованих прольотів: конвертерного, завантажувального, ковшового і двох розливних. Всі прольоти знаходяться під одним дахом і в поперечному напрямку з'єднані між собою шляхами нормальною або широкої колії, прокладеними по підлозі цеху і призначеними для переміщення шлаковозів і сталевозних візків. У деяких випадках до складу головної будівлі можуть входити скрапной і шлаковий прольоти. У цехах з конвертерами садкой 100-150 т підготовка ковшів може здійснюватися в одному з розливних прольотів. У цьому випадку окремого прольоту для ремонту ковшів не робиться.
У цехах з конвертерами 100-250 т при розливанні на МБЛЗ і в цехах з конвертерами більше 250 т при будь-якому способі розлив разливочні прольоти виносяться в окрему будівлю, поєднане з головним будинком передавальним прольотом. У цьому випадку до складу головної будівлі входять завантажувальний, конвертерний, скрапной, ковшевой і шлаковий прольоти, a також може входити проліт бункерів витрати сипучих матеріалів.
Для кращого спостереження за роботою конвертерів може бути зроблений окремий проліт (шириною 6-9 м) для розміщень пультів управління. Взаємне розташування прольотів визначаються конструктивними особливостями цеху і розташуванням газоочистки, проліт підготовки ковшів звичайно розташовується найближчим до розливному прольоті.
Розміри прольотів будівель при будівництві сталеплавильних цехів визначаються, виходячи з умов розміщення необхідного обладнання, споруд і ж.д. шляхів з дотриманням необхідних правил техніки безпеки проходів між ними. Для уніфікації типорозмірів елементів будівель рекомендується компонувати будівлі з прольотів кратних по ширині 6 м (12,18,24,30 і 36 м в залежності від ємності встановлених агрегатів). Основний крок колон по довжині будівлі дорівнює 12 м, в місцях розташування конвертерів 24, 36 і 48 м. В даний час з метою здешевлення будівництва будівлі рекомендується не більше 36 м.
3.2 ВИБІР ТИПУ ТА 0ПРЕДЕЛЕНІЕ КІЛЬКОСТІ
ОСНОВНОГО ОБЛАДНАННЯ ПРОГОНІВ ГОЛОВНОГО
БУДІВЛІ ЦЕХУ
3.2.1 Конвертерний проліт
У конвертерної прольоті розміщені конвертера, Букера для прийому, зберігання і завалки в конвертера сипучих матеріалів і пристрої для видалення конвертерних газів.
Для зберігання поточного запасу сипучих шихтових матеріалів кожен конвертер має 4-8 видаткових бункерів. Ємності бункерів повинні забезпечувати необхідний запас відповідних матеріалів на 15-40 годин роботи конвертера.
Комплекс подачі і завалки сипучих матеріалів у конвертера складається з трьох вузлів:
а) вузол подачі сипучих матеріалів у витратні бункери;
б) вузол подачі сипучих матеріалів з видаткових бункерів в проміжний бункер;
в) вузол подачі сипучих з проміжного бункера в конвертер.
У цехах з великотоннажними конвертерами бункера запасу сипучих встановлюються в окремому прольоті шириною 12м.
В одній з торців конвертерного прольоту встановлюються проміжні бункери для феросплавів. Довжина ділянки феросплавів 60-108м. Завантаження феросплавів в бункери здійснюється за допомогою многорельсовой візки або мостового крана. Передача феросплавів до конвертерів в більшості цехів здійснюється автонавантажувачами.
З іншого боку конвертерного прольоту робиться ділянку для зберігання обладнання та вогнетривів довжиною 36-72 м.
Обслуговування конвертерів і агрегатів пов'язаних з їх роботою, здійснюється з робочих площадок, розташованих на різних відмітках від рівня підлоги цеху.
Головна робоча майданчик, на якому виробляються основні роботи з обслуговування конвертерів, є продовженням майданчики завантажувального прольоту.
3.2.2 Газоочистка
У цехах з конвертерами ємністю до 200 т газоочистка робиться, з допалюванням СО. При конвертерах ємністю понад 200 т - економічніше газоочистка без допалювання СО.
У цехах з малими конвертерами (до 150 т) газоочистка розташовується в конвертерному прольоті. У цехах з великотоннажними конвертерами з метою здешевлення будівництва будівель робиться виносна газоочистка яка або примикає до конвертерного прольоту, або встановлюється біля торця головної будівлі.
3.2.3 Завантажувальний проліт
Основне призначень завантажувального прольоту - прийом і завалка в конвертер чавуну і скрапу, а також прийом і зберігання феросплавів і вогнетривів. Для забезпечення швидкої завалки та усунення простоїв конвертерів транспортування та завантаження кожного виду матеріалів у конвертер проводиться окремими механізмами і машинами. При розміщенні газоочистки в конвертерному прольоті завантажувальний проліт розташовується із зовнішнього боку головної будівлі цеху. При виносної газоочистки з метою скорочення довжини газовідвідного тракту завантажувальний проліт розташовується всередині головної будівлі. Ширина завантажувального прольоту в цехах з конвертерами до 200 т - 18-24 м, більше 200 т - 30м. Довжина завантажувального прольоту зазвичай дорівнює довжині конвертерного прольоту.
При ємності конвертерів до 150 т і розташуванні шихтового двору у напрямку завантажувального прольоту подача лотків з брухтом проводиться по залізничній колії нормальної колії, подача чавуну здійснюється по двох шляхах нормальної колії. При розташуванні шихтового прольоту паралельно конвертерному подача брухту здійснюється за поперечним шляхах, і в завантажувальному прольоті робляться тільки два шляхи для подачі чавуну.
Якщо шляхи подачі міксерних ковшів проходять між конвертерів і скрапним прольотами, шляхи для подачі скрапу розташовується на рівні робочого майданчика.
При ємності конвертерів 250 т і більше подача ковшів з чавуном здійснюється по шляхах широкої колії (3,0-4,5 м). Співвісно з цими шляхами можуть прокладатися шляху нормальної колії для подачі в проліт залізничних вагонів.
Для подачі вогнетривів і феросплавів на підлозі цеху (прогону) укладається тупиковий ж.д. шлях.
Завалка брухту і заливка рідкого чавуну в конвертер виробляються встановленими в прольоті спеціальними завалочних й заливальне кранами, вантажопідйомність яких визначається ємністю совків і чавуновозних ковшів.
У примірному розрахунку для забезпечення заливки чавуну в один прийом при збільшенні маси плавки прийняті чавуновозних ковші ємністю 280 т, а вантажопідйомність заливальних кранів 360 +100 / 16т. Кількість заливальних кранів в завантажувальному прольоті приймається з розрахунку один кран на один безперервно працює конвертер і, кроні того, один кран в резерві на випадок їх ремонту.
Для завалки брухту в конвертер найчастіше використовуються напівпортальні завантажувальні пристрої, що мають по два підйоми для можливості завалки двох лотків брухту. Вантажопідйомність одного підйому для конвертерів ємністю до 150 т - 50 т, ємністю до 300 т - 90 т і ємністю понад 300 т - 130 т. У прольоті ставиться по одному пристрою на кожен безперервно працює конвертер, але не менше двох.
3.2.4 ковшевой проліт
Основне призначення, ковшового прольоту - зміна футеровки сталерозливних і чавуновозних ковшів, а також наборка і сушка стопорів (у спеціальних приміщеннях).
Переміщення ковшів всередині прольоту проводиться мостовими кранами. У прольоті є ями для одночасного ремонту двох ковшів у кожній, приміщення для наборки стопорів чи шиберних затворів, стенди для сушіння ковшів і установки стопорів в ковші, стенди для ломки футеровки ковшів. У прольоті є тупиковий ж.д. шлях, призначений для підвозу вогнетривів і вивезення сміття. Для постановки стопорів і допоміжних робіт ставляться два консольних крана вантажопідйомністю 5 т. Ширина ковшового прольоту 18-24 м. Якщо в ньому проводиться ремонт проміжних ковшів, ширина його збільшується до 30м.
3.2.5 Розливні прольоти при розливанні сталі у
виливниці
У цехах з конвертерами ємністю до 250 т разливочні прольоти розташовуються в головній будівлі цеху. Число їх зазвичай дорівнює двом.
У цехах з великовантажними конвертерами разливочні прольоти виносяться в самостійний будинок. Кількість прогонів при цьому визначається обсягом разливаемой сталі. Через разливочні прольоти прибирається сміття і шлак, що залишаються в ковшах після розливання сталі.
У кожному прольоті укладені наскрізні і тупикові залізничні колії, які призначені для розливання сталі і прибирання сміття та шлаку.
До основного обладнання розливних прольотів відносяться разливочні крани, сталерозливні ковші і шлакові чаші, виливниці і візки, разливочні майданчика. До допоміжного - стенди для рознесення сталерозливних ковшів, шлакових чаш і т.д.
При підготовці ковшів в розливних прогонах в них встановлюються консольні крани вантажопідйомністю 5 т, призначені для постановки стопорів в ковші і допоміжних робіт - по одному крану у прольоті.
Основні характеристики обладнання та його кількість визначаються продуктивністю проектованого цеху, ємністю встановлених у цеху агрегатів (конвертерів), прийнятий спосіб розливання і ін умовами.
Ширина розливних прольотів для цехів з конвертерами до 200 т 18 м, в цехах з великовантажними конвертерами 24 м.
I) вантажопідйомність розливних кранів визначається максимально можливим вагою металу і шлаку в сталеразливочном ковші та вагою самого ковша.
У примірному розрахунку для цеху з конвертерами ємністю 260,5 т вантажопідйомність розливних кранів, як і заливальних, прийнята рівною 360 +100 / 16т.
2) Необхідна количество_разливочных__кранов_ в цеху, (без урахування резервних), залежить від зайнятості їх на операціях з розливанні сталі і на допоміжних роботах (зміні шлакових чаш, прибирання сміття і т.д.), тобто від заборгованості крана на тонну зливків (через два стопора) та добової продуктивності цеху.
З урахуванням коефіцієнта нерівномірності випуску плавок, рівним 1,3, необхідну кількість розливних кранів можна визначити за такою формулою:
де
Залежно від маси плавки (ємності ковша), прийнятої в цеху швидкості та інших умов розливання, а також зайнятості розливних кранів на допоміжних операціях, загальну заборгованість розливного крана на тонну придатних злитків (
У примірному розрахунку при розливанні стали зверху у великі злитки (масою 150 т) з підвищеною швидкістю наповнення одночасно двох злитків (через два стопора), приймаємо
Пкр.р = 1,13 • 14,809 • 0,32 = 5,35 крана.
Приймаються 6 розливних кранів вантажопідйомністю 500 +100 / 16 т.
3) Ємність сталеразливочного ковша вибирається виходячи з максимально можливою маси плавки по рідкому металу і деякої кількості шлаку для прикриття металу (товщиною 150 - 250 мм).
У проектованому цеxe для конвертерів ємністю 260 т (при середній масі плавки по рідкій сталі марки М ж = 236,39 т) прийняті сталерозливні ковші ємністю 175 т.
4) Кількість сталерозливних ковшів знаходяться в обігу визначаємо за формулою
При стійкості футеровки ковша 11 плавок (зазвичай 6-15 плавок) в ремонті за добу побуває:
64: 11 = 5,82 ковша, що становить,
Отже, для ремонту ковшів у ковшовим відділенні має бути не менше трьох одномісних ремонтних ям. З оглядом на непередбачені затримки приймаємо, що 10% робочого парку ковшів знаходиться в резерві, або
22 '0,1 = 2,2 = 3 ковша.
Таким чином, загальна кількість сталерозливних ковшів у проектованому цеху складе:
22 + 2 + 3 = 27 ковшів.
5) кількість виливниць на плавку одно масі плавки по придатним злиткам діленої нa масу одного зливка, тобто:
п изл = М сл: 12 = 231,39: 12 = 19,28 = 20 виливниць.
Приймаються із запасом 22 виливниці.
6) кількість візків на плавку дорівнює кількості виливниць на плавку поділеній на кількість виливниць, що встановлюються на візку. Остання, у свою чергу залежить від вантажопідйомності візки і меси злитку разом з изложницей.
Для установки виливниць під розливку застосовуються три типи сталерозливних візків:
а) Двохосьові - вантажопідйомністю 60т. Довжина візки по осях зчіпок 4780 мм;
б) чотиривісні - вантажопідйомністю 120 і 160 т, довжина візків по осях зчіпок 5840 і 6240 мм;
в) Шестіосние - вантажопідйомністю 200-240 т, довжина по осях зчіпок 7940 мм.
Корисне навантаження (вантажопідйомність) візки складається з маси зливків, виливниць і піддону. Отже, кількість виливниць на візку залежить від прийнятої вантажопідйомності візки, розважування відливається злитка і відповідної йому маси виливниці.
У примірному розрахунку прийнята маса виливниці з прибутковою надставкою рівний 14 т, тоді маса злитка з изложницей складуть:
12,0 + 14,0 = 26,0 т.
При вантажопідйомності візки 160 т (6240 мм) і обліку маси піддона це дозволить встановити шість виливниць на візку (з загальною масою 26,0 • 6 = 156 т). Тоді кількість візків з виливницями на одну плавку складе:
7) Кількість перебувають в обігу розливних складів в цеху визначається розрахунковим графіком залежно від тривалості обороту складів, пов'язаної з тривалістю витримки злитків у виливницях, способом розливання сталі, умовами охолодження виливниць і швидкістю підготовки розливних складів, а також з транспортними умовами.
При повітряному охолодженні виливниць для орієнтовного розрахунку необхідної кількості одночасно знаходяться в обігу розливних складів в цеху можна приймати такі тривалості обороту складів, в годинах:
| Разливка зверху | Разливка сифоном | |
| Склади з наскрізними виливницями | 7 - 9 | 9 - 11 |
| Склади з виливницями з дном | 11 - 13 | 14 - 17 |
8) Кількість _разлівочних майданчиків в цеху визначається, часом заборгованості майданчика на розливанні однієї плавки, яке складається з тривалості розливання і витримки розливного складу у розливної майданчика до і після розливання (очікування розливання, відстій і зміна складів), кількістю заливки (плавок) б добу і ступенем використання розливних майданчиків.
Необхідна кількість розливних майданчиків у цеху (у розливних прогонах) може бути визначено за такою формулою:
Приймаються 8 одинарних розливних майданчиків. Ширина розливної майданчики зазвичай становить 3 - 3,5 м.
9) Визначення довжини розливного прольоту.
При розташуванні розливного прольоту в головній званні довжина розливного прольоту складається із довжини розливних майданчиків (В 9) визначається розрахунком), довжини проміжного заїзду (У 7 = 36 м), довжин початку заокруглення ж.д. шляхів {B 6 = 6 м) і довжин торцевих ділянок (B 10 = 6 м).
У зовнішньому розливному прольоті при наявності проміжного заїзду разливочні майданчики робляться здвоєними. У внутрішньому розливної прольоті разливочні майданчики можуть бути як одинарні, так і здвоєні, або одинарні із ступінчастим їх розташуванням і одностороннім заїздом до кожного ступеня.
При розташуванні розливних прольотів в окремо розташованій будівлі заїзди б разливочні прольоти робляться тільки торцеві. Під'їзд до розливної майданчику з далекої дороги здійснюється за криволинейному шляху всередині прольоту. Довжина розливного прольоту в цьому випадку складається із довжини розливних майданчиків (В 9), відстаней між сталевознимі шляхами (B 1), габаритних ділянок (У 11 = 6-10 м), довжин заокруглень (В 12 = 18-24м) і торцевих ділянок (B 10 = 6-12 м), тобто:
Зовнішній розливний проліт може також робитися з проміжним заїздом.
Ширина розливних прольотів у цехах з конвертерами ємністю до 200 т 18 м, в цехах з великовантажними конвертерами 24м.
Довжина розливної майданчика повинна бути не менше максимальної довжини розливного складу. Крім того, кожна разливочні майданчик повинен мати резервну довжину не менше, ніж на одну візок.
При здвоєних розливних майданчиках повинен бути проліт між складами рівний 6-12м. Довжина розливної майданчика повинна бути кратною 6 м.
У примірному розрахунку, для цеху з конвертерами 166 т, прийнято розміщення розливних прольотів в окремо розташованій будівлі. У кожному прольоті прийнято по чотири одинарних розливних майданчика. Отже, для розливання усієї сталі у виливниці в нашому випадку необхідно три розливних прольоту.
Довжина однієї одинарної заливальної майданчики для складу з п'яти візків і однієї резервної візки повинна дорівнювати:
L р.пл. = О 9 = (4 + 1) '6,24 = 31,2 м
Приймаються в зразковому розрахунку В 1 = 36м, В 11 = 6м, В 10 = 6м, В 12 = 18м, тоді довжина розливного прольоту буде дорівнює:
З урахуванням кратності 12м приймаємо фактичну довжину розливного прольоту
3.2.6 Шлаковий проліт
У цехах з конвертерами ємністю 200 т іноді спеціальних шлакових прольотів не робиться. У цьому випадку шлаковози з-під конвертерів направляються прямо на шлаковий двір. При русі шлаковозів за спеціальними шляхах широкої колії робиться спеціальний шлаковий проліт для перестановки шлаковозних ковшів на спеціальні склади. Ширина шлакового прольоту 12-18м.
У шлаковий проліт робляться торцеві ж.д. заїзди. Проліт обладнується двома кранами вантажопідйомністю 100/20-120/30т, в залежності від ємності шлакових чаш. Шлаковий проліт розміщується в головній будівлі, виходячи з конструктивної компонування цеху.