Расчет основного оборудования конвертерного цеха

Парк стальковшей составляет:

Z_ков=К_н.р.∙N_пл∙(t_ок+t_рк/С_ф)/24,

где К_н.р – коэффициент неравномерности работы, равный 1,1;

t_ок – средняя продолжительность оборота ковшей, ч;

t_рк – средняя продолжительность цикла ремонта, включая сушку и разогрев футеровки, ч;

С_ф – стойкость футеровки стальковша, плавок.

Z_ков=1.1×114×(6.5+40/46)/24=38.5ковшей.

С учётом резерва принимаем 40 ковшей.

Принимаем по одному сталевозу  под каждый конвертер.

При сливе шлака в  одну шлаковую чашу ее вместимость равна:

V_ш.к.=G_к∙К_ш/(r_ш∙К_з),

где G_к – вместимость конвертера,т;

К_ш – выход шлака, т/т жидкой стали;

r_ш – плотность жидкого шлака, т/м³;

К_з – коэффициент заполнения шлаковых чаш.

V_ш.к.=300∙0.1368/(2.6∙0.8)=19.7м³

Для уборки шлака принимаются  самоходные шлаковозы, работающие на общих  со сталевозами путями типа ШС-320-4800 с двумя шлаковыми чашами по 16 м³. Необходимое количество шлаковых чаш равно:

Z_ш.к.=1.2∙N_пл∙n_к×t_ш.к./24,

где t_ш.к. – продолжительность оборота шлакового ковша, ч.

Z_ш.к.=1.2×114×2×6/24=68.4ковшей.

С учётом резерва и при условии слива в 2 чаши принимаем 72 ковша.

При уборке шлака с перестановкой чаш с конвертерных шлаковозов на межцеховые с нормальной шириной колеи количество шлаковозов равно:

Z_ш.в.=0.05∙N_пл∙t_ш.в.,

где t_ш.в. – цикл оборота шлаковоза, ч.

Z_ш.в.=0.05∙114∙0.5=2.85 шлаковоза.

Принимаем с учётом резерва 5 шлаковозов.

Количество кранов в  загрузочном пролёте мостовых заливочных равно:

Z_{залив.кр.}=К_в.р.∙t∙N_пл/(1440∙b),

где К_в.р. – коэффициент, учитывающий занятость кранов на вспомогательных работах;

t – суммарная занятость крана на одну плавку, мин.

Z_{залив.кр.}=1.1∙11∙114/(1440∙0.8)=1.2 кран

С учётом ранее рассчитанного 1 завалочного крана принимаем 1 завалочный и 2 заливочных крана.

Количество кранов в ковшевом пролёте:

Z_к=1.1∙[N_пл/С_ф∙К’_п+(N_пл–N_пл/С_ф)∙К”_п]∙t_п/(1440∙b),

где К’_п и К”_п – соотвественно количество перестановок ковшей при холодном ремонте и межплавочной подготовке;

t_п – средние затраты кранового времени на одну перестановку, мин;

С_ф – стойкость футеровки, плавок.

Z_к=1.1∙[114/30∙6+(114–114/30)∙5]/(1440∙0.8)≈0.55крана.

С учётом резерва принимаем 2 крана.

Количество кранов для  перестановки ковшей равно:

Z_к=1.1∙N_пл∙n_к∙к_п∙t_п/(1440∙b).

где n_к – количество шлаковых ковшей на одну плавку, шт;

к_п – число перестановок ковша в шлаковом пролёте;

t_п – средняя занятость крана на одну перестановку, мин.

Z_к=1.1∙114∙2∙4∙4/(1440∙0.8)=3.5крана.

С учётом резерва принимаем 4 крана.

5. Технологическая схема работы и организация грузопотоков

В МО установлены 2 миксера вместимостью 2500 т каждый для накопления чугуна и усреднения его химического состава  и температуры. Неснижаемый запас чугуна в миксере не менее 1200 т.

Слив чугуна из миксера  на плавку осуществляется в заливочный ковш ёмкостью 350 т, установленный на самоходный чугуновоз типа ЧС-350-4800 грузоподъёмностью 450 т, скоростью передвижения 50 м/мин, шириной колеи 4800 мм.

Поступающие в цех  сыпучие материалы и ферросплавы  выгружаются в отделении в специальные ёмкости и бункера. Сыпучие материалы, предназначенные для приготовления шлакообразующих смесей (ШОС), применяемых в процессе непрерывной разливки стали, поступают на специальный участок, где производят их дробление (при необходимости), смешивание и помол в шаровых мельницах. Ферросплавы, предназначенные для микролегирования стали ниобием, ванадием, титаном и другими элементами, освобождают от упаковки, выгружают в саморазгружающиеся контейнеры и автотранспортом подают в КО и на УДМ.

Поступающий со стороны  негабаритный стальной лом выгружают  кранами с вагонов в скрапоразделочной базе, сортируют, производят огневую резку негабаритного лома, грузят в вагоны и отправляют в скрапное отделение.

Поступающий в отделение  габаритный стальной лом выгружают  кранами из вагонов или автосамосвалов в закрома, откуда загружают в совки ёмкостью 100 м³, взвешивают, совки устанавливают на самоходные скраповозы и подают в загузочный пролёт КО.

В загрузочном пролёте  установлена машина для скачивания шлака с поверхности чугуна в заливочном ковше вместимостью 350 т.

В КО установлены 2 конвертера вместимостью 300 т, над каждым конвертером смонтированы 16 расходных бункеров для сыпучих материалов и ферросплавов, из которых материалы по транспортной и взвешивающей системе подаются в конвертер или стальковш вместимостью 350 т.

Газоотводящий тракт конвертера позволяет производить продувку стали кислородом с расходом до 2000 м³/мин, фактический расход – 1100-1400 м³/мин. Продувка стали кислородом производится через водоохлаждаемую девятисопловую фурму.

Футеровка конвертера после  выпуска плавки подвергается при необходимости факельному торкретированию при помощи самоходных торкретустановок.

6. Защита окружающей среды

В конвертерном отделении  цеха имеется много источников вредных  неорганизованных выделений в атмосферу цеха (пыль, тепло, газы), которая поступая через аэрационные фонари зданий в атмосферу загрязняют её. Пыль, тепло, газы, содержащие вредные монооксид углерода и сернистый газ, выделяются из горловины конвертера при повалках, заливке чугуна, загрузке лома и периодически во время продувки при выбивающихся газах через зазор между горловиной и юбкой охладителя конвертерных газов (ОКГ), при выпуске стали и сливе шлака из конвертера, при переливах чугуна из миксера и миксерных ковшей, при скачивании шлака из чугуновозных и заливочных ковшей. Тепло и пыль выделяются на установках доводки стали в ковше; пыль – при ломке футеровки конвертера; тепло, пыль, СО, оксиды азота и канцерогенные вещества – при обжиге футеровки конвертеров; тепло, СО, оксиды азота – из печей прокаливания ферросплавов. В ковшевом пролёте выделяются: пыль – при ломке футеровки ковшей; тепло, СО и оксиды азота – при разогреве ковшей. Большое количество пыли выделяется в системе доставки и загрузки сыпучих материалов в конвертер.

Наиболее крупные газоочистные сооружения ККЦ приведены ниже:

• очистка конвертерных газов от пыли в трубах Вентури, эффективность очистки (ЭО) = 99 %;
• очистка газов, отсасываемых от миксеров и машин скачивания шлака, от пыли в циклонах, ЭО = 92-94 %;
• подавление пылевыделений при сливе чугуна из миксеров.

На основании рекомендаций, приведенных в [2], используем схему очистки отходящих газов без дожигания, включающую две ступени мокрой газоочистки. При этом организуется отвод образуемых в конвертере газов в камин без подсоса воздуха, после чего через очистные сооружения они попадают в газгольдеры для последующего использования в качестве топлива и сырья для химической промышленности. Такая схема газоочистки упрощает и удешевляет способ за счет снижения объема очищаемых газов в 3-4 раза.

Список используемой литературы

 

1. ГОСТ 20067–74. Конвертеры для стали. Ряд емкостей.
2. Металлургия черных металлов. Линчевский Б.В., Соболевский А.Л., Кальменев А.А.: Учебник для техникумов – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986, 360 с.
3. Расчет металлургических машин и механизмов / В.М. Гребеник, Ф.К.Иванченко, В.И. Ширяев.– К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988.–448 с., 224 ил., 71 табл.– Библиогр.: 35 назв.