46. Проектування віділення сталеварного цеха для розливання сталі у виливки

Изложницы изготавливаются преимущественно из чугуна ферритного класса, реже чугуна перлито-ферритного класса, с небольшим количеством мелких пластинок графита.

Изложницы выходят из строя в результате образования в них трещин из-за высоких термических напряжений и ударов при небрежном обращении, а также из-за появления на внутренней поверхности изложницы вымоин, раковин и сетки разгара

В изложницы сверху сталь разливают непосредственно из ковша 1. При этом исключается расход металла на литники, упрощается подготовка оборудования к разливке. К недостаткам следует отнести менее качественную поверхность слитков, из-за наличия пленок оксидов от брызг металла, затвердевающих на стенках изложницы. Применяется для разливки углеродистых сталей.

При сифонной разливке одновременно заполняются несколько изложниц (4…60). Изложницы устанавливаются на поддоне 6, в центре которого располагается центровой литник 3, футерованный огнеупорными трубками 4, соединённый каналами 7 с изложницами. Жидкая сталь 2 из ковша 1 поступает в центровой литник и снизу плавно, без разбрызгивания наполняет изложницу 5. Поверхность слитка получается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько изложниц. Используют для легированных и высококачественных сталей.

47. Особливості проектування відділення безперервного розливання сталі для швидкої зміни ковшів

Непрерывная разливка стали на МНЛЗ состоит в том, что жидкий металл непосредственно из ковша или через промежуточное устройство непрерывно заливается в верхнюю часть водоохлаждаемого кристаллизатора, в который предварительно вводят затравку того же поперечного сечения, что и слиток. Верхний торец затравки служит дном для первых порций металла. По мере затвердевания отливаемая заготовка с помощью тянущих механизмов вытягивается вниз. Непрерывная разливка стали для отливки сортовых и листовых заготовок характеризуется следующими технико-экономическими преимуществами по сравнению с производством заготовок из слитков: Значительно сокращается расход металла на тонну готовой продукции (с 12-25 до 3-5%) в результате уменьшения отходов донной и головной частей слитков.

Наибольшее распространение получили машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) вертикального типа. Жидкий металл, подаваемый на МНЛЗ в сталеразливочных ковшах емкостью 10-200 т, через промежуточное устройство поступает в водоохлаждаемый кристаллизатор. Промежуточное устройство (ковш) предотвращает попадание жидкого шлака в кристаллизатор, обеспечивает возможность более плавного и точного регулирования скорости разливки. Для регулирования скорости разливки промежуточный ковш оборудуют стопорными механизмами, число которых определяется количеством одновременно заполняемых кристаллизаторов (1-6)

48.Розробка техніко-економічного обгрунтування проектування

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ — измерители, применяемые для технико-экономических обоснований строительства и экономической оценки проектов производственных и непроизводственных объектов (промышленных предприятий, комплексов жилых и гражданских зданий, отдельных зданий и сооружений). В составе технико-экономических обоснований целесообразности намечаемого строительства новых или реконструкции действующих промышленных предприятий, наряду с обоснованием мощности, номенклатуры продукции предприятий, района или пункта строительства, должны приводиться данные об ожидаемой экономической эффективности капитальных вложений, основные технико-экономические показатели и их сопоставление с показателями передовых отечественных и зарубежных предприятий.

Основные технико-экономические показатели, характеризующие экономическую эффективность проектных решений при технико-экономических обоснованиях и комплексной экономической оценке проектов объектов: себестоимость продукции (для объектов производственного назначения) или эксплуатационные затраты (для объектов непроизводственного назначения); капитальные вложения; производительность труда или затраты труда на производство продукции (для объектов непроизводственного назначения); продолжительность строительства.Кроме того, к технико­экономическим показателям при проектировании относятся натуральные показатели - это, по объектам производственного назначения — расход сырья, основных материалов, топлива, энергии на производство продукции, производительность оборудования, полезная и производственные площади зданий и т. д. По объектам непроизводственного назначения - это объем здания, общая (полезная), рабочая (жилая) площадь и др. Эти технико-экономические показатели определяются в разных отраслях на различные расчетные единицы измерения.

47. Особливості проектування відділення безперервного розливання сталі, для швидкої зміни ковшів.

48. Розробка техніко-економічного обгрунтування проектування.

49. Складання технічного завдання на розробку проекту.

Технічнезавдання (ТЗ) на проектуваннявизначаютьтех­нічні, експлуатаційні і виробничівимоги до виробу. Вономіститьвказівки про призначеннявиробу, принципийогоро­бити, основнітехнічні характеристики, конструктивніособливості, бажанігабаритнірозміри та масу, умовиексплуата­ції та ін. Починається ТЗ зіскладаннябібліографії, пошукупатентів з даної теми. Закінчуєтьсярозробкатехнічногозавданняйоготехніко-економічнимобґрунтуванням. ТЗ розробляєтьсяпроектнимиорганізаціями і затверджується на технічнійрадігалузей.Технічнапропозиція (ТП) – цеобґрунтуванняможли­вихваріантіввиробу, яківідповідаютьвимогам, технічногозавдання, і призначення для прийняття конкретного оптимального варіанту.Ескізний проект (ЕП) є першим етапомпроектування, до нього входить розробказагальних схем, попереднійескізнийрозрахунок, пояснювальна записка.

47. Складання технологічного завдання на розробку проекту.

Технологические решения (ТХ) являются частью технологического проекта. Технологическим проектом называют план размещения производственных помещений в структуре здания. Он обеспечивает оптимальную последовательность рабочих процессов. Технологический проект включает в себя ряд чертежей, на которых указываются принципы компоновки помещений и оборудования, а также описание. В него входят расчеты необходимых материалов, площадей, транспортных потоков и т.п. Технологический проект служит базой для выдачи технологического задания — на водоснабжение и канализацию, отопление и вентиляцию, электроснабжение и т. д. Все технологические проекты разрабатываются в соответствии со строительными нормативами и подлежат обязательному согласованию с разрешающими органами. Технологическое решение включает в ряд мер. Они направлены на оптимизацию конструктивных, архитектурных, инженерно-технических проектных решений под условия производственного процесса, который предусмотрен в эксплуатируемом здании. Как раздел проектной документации, технологическое решение описывает основы технологического процесса, определяет принципы эффективного размещения оборудования и систем коммуникаций, учитывая соблюдение норм охраны труда и экологической безопасности. Создание технологического проекта состоит из нескольких этапов. Вначале обрабатываются исходные данные, полученные от заказчика, заполняется задание на проектирование. Определяется концепция предприятия, происходит зонирование помещений, рисуются планы расстановки оборудования. Составляются спецификации на него. В проектной документации указываются общие данные, планировочное решение расстановки оборудования, организации административных и бытовых помещений. Перечисляются размеры и типы оборудования, расстояние между основными его узлами, ширина проходов. Прикладывается технологическое задание на проектирование сетей. В спецификации оборудования приводится информация о типе оборудования, его габаритных размерах, потребляемой мощности и функциональных возможностях. Вся готовая документация согласуется с заказчиком.

47. Розрахунок потреби основного обладнання шихтових відділень.

Назначение шихтового отделения или пролета сталеплавильного цеха — приемка и разгрузка поступающих в цех материалов, хранение определенного запаса материалов, обеспечивающего работу цеха в случае перерывов в снабжении и подготовка материалов к загрузке в плавильные агрегаты. К операциям подготовки относятся взвешивание и погрузка материалов в мульды, совки, бункера, в приемные устройства конвейерных систем выдачи материалов из отделения; иногда проводят также сушку материалов (например, боксита, железной руды), помол (например, помол ферросплавов, извести и др.). Ранее шихтовое отделение или шихтовый пролет обычно называли шихтовым двором.

47. Розрахунок потреби основного обладнання для подавання рідкого чавуну.

В настоящее время сложились и применяются две схемы подачи жидкого чугуна в сталеплавильные цехи из доменного: в открытых чугуновозных ковшах с использованием стационарных миксеров как промежуточной емкости; ковшами миксерного типа. Существует и третья схема, когда чугун из открытых ковшей переливают в заливочные(конвертерные цехи) или в чугуновозных ковшах доставляют непосредственно к печам (мартеновские цехи); на отечественных заводах эта схема используется при ремонтах миксеров. Применение стационарных миксеров Миксеры в отечественной практике устанавливают в отдельных зданиях — отделениях сталеплавильного цеха. Запас чугуна в миксере обеспечивает бесперебойное снабжение чугуном сталеплавильных печей. Кроме того, в миксере происходит усреднение состава и температуры чугуна различных выпусков, что способствует стабильности технологии выплавки стали.

47. Розрахунок кількості обладнання пічного проліту мартенівського цеху.

Печной пролет.Длина его опреде­ляется размером и числом мартенов­ских (или двухванных) печей. Печи размещают между колоннами. Шаг колонн главного здания цеха по линии печей определяют из расчета: длина печи плюс 1,5—2,0м на сторону. Для цеха с 500-т печами шаг колонн 36 м, для печей большей емкости 48 м.

Для удобства обслуживания, а так­же для размещения вспомогательного оборудования после каждых двух-трех печей и в торцах цеха предусмотрены «холостые» пролеты.

В печном пролете размещают же­лезнодорожные пути для составов с шихтой, для напольной завалочной машины и для составов с жидким чу­гуном. При определении ширины печ­ного пролета учитывают габариты со­ставов с шихтой, завалочной машины и чугуновозов, а также требования техники безопасности.

Высота печного пролета определя­ется прежде всего размерами марте­новской печи.

Высота рабочей площадки опреде­ляется: 1) уровнем грунтовых вод (и соответственно возможным заглубле­нием регенераторов); 2) учетом габа­ритов железнодорожного состава и возможности его проезда под рабочей площадкой; 3) возможностью нор­мального расположения и сталеразли-вочных ковшей по отношению к уров­ню пола цеха.

47. Розрахунок потреби основного обладнання конвертерних цехів.

Количество отдельных видов оборудования определяется исходя из объема работ в проектируемом цехе и характеристик применяемых машин и механизмов. При выборе оборудования возможны: 1. Использование оборудования, выпускаемого промышленностью и принимаемого в соответствии с каталожными данными, рекламными проспектами, крановыми габаритами. 2. Создание нового (или модернизированного) оборудования. В этом случае требуется разработка задания на изготовление (модернизацию) оборудования. Характеристика новой машины задается технологом и согласовывается с заводомизготовителем.

Все устанавливаемое в цехе оборудование может быть разделено на несколько основных групп: а) технологическое, в состав которого входят конвертеры, машины подачи кислорода, сталевозы, скраповозы, шлаковозы, миксеры, сталеразливочные ковши, машины для ремонта футеровки конвертеров, миксеров и ковшей, стенды и т.д. Масса технологического оборудования достигает 55— 60 % от общей массы оборудования конвертерного цеха; б) подъемнотранспортное, включающее краны разных типов, конвейеры, питатели (20—25 % от общей массы); в) оборудование газоотводящего тракта (10—12 %); г) прочее (электротехническое, КИП, автоматика и др.).

Приводимые рекомендации касаются определения характеристик и количества только технологического и кранового оборудования. Расчеты по специальным видам оборудования (отводящие тракты, комплекс подачи сыпучих, электрика, КИП и др.) не рассматриваются. Расчет потребности в оборудовании следует вести последовательно, по пролетам. Если какаялибо машина в процессе эксплуатации перемещается из пролета в пролет, то прослеживается вся технологическая цепочка. В ряде случаев возникает необходимость в параллельном выполнении расчетов по нескольким участкам. Например, для определения времени оборота скраповоза (при расчетах по скрап ному пролету) необходимо определить цикл работы полупортального крана (который определяется в расчетах по загрузочному пролету). Оборот чугуновоза (определяется при расчетах по мик серному отделению) зависит от количества и характеристики оборудования обработки ковшей с чугуном в загрузочном пролете. С подобными соображениями необходимо считаться при расчетах конкретных объектов.

Общей для всех пролетов является методика расчета возможной производительности кранов, при которой учитываются все последовательно выполняемые краном операции. В качестве примера рассмотрим магнитный кран скрапного пролета. При погрузке лома из ямы в совок кран последовательно выполняет следующие операции: переезд моста вдоль ямы, переезд тележки поперек ямы к месту захвата лома, опускание магнита в яму, захват лома, подъем магнита, переезд тележки за пределы ямы, переезд моста к совку, опускание магнита над совком, размагничивание с загрузкой лома в совок, подъем магнита. Зная скоростные характеристики крана (по габаритке) и задаваясь маршрутом перемещения груза вдоль и поперек пролета, а также по его высоте (по предварительной планировке цеха), определяем затраты времени на один цикл. После этого определяем количество лома, которое захватил магнит за один цикл. Оно зависит от характеристики магнита и лома и может изменяться в достаточно широких пределах.

По времени цикла и количеству лома, перемещаемого за цикл, определяем возможную производительность крана, а с учетом объема работ в проектируемом цехе — количество магнитных кранов. В последнем расчете вводится повышающий коэффициент 1,1 на вспомогательные работы.

Аналогичным образом определяется производительность и количество кранов, а также некоторого другого оборудования на остальных участках цеха.

47. Розрахунок потреби основного обладнання електросталеварних цехів.

Количество шлаковозов, необходимых для обслуживания ЭСПЦ, определяется по количеству перевозимых шлаковых ковшей в сутки.Необходимое количество автошлаковозов А 5/(1440 0,8), где 0,8 — коэффициент задержки и простоев в работе автошлаковоза Учитывая тяжелые условия работы с жидким и горячим шлаком и недопустимость перерыва в работе с уборкой шлака, дополнительно к расчетному количеству добавляется автошлаковоз, находящийся в ремонте и в резерве. Аналогично определяется потребность цеха в автобадьевозах для транспортировки бадей с шихтой с шихтового пролета скрапобазы или с шихтового пролета главного корпуса к электропечам. Количество шихтовых кранов, которые необходимо установить в ЭСПЦ, определяется из суточного количества плавок и количества скрапа на плавку. Количество завалочных кранов, которые требуется установить в печном пролете с продольным обслуживанием печей кранами, определяется объемом и временем крановых операций по обслуживанию электропечи на одну плавку.

47. Розрахунок основного обладнання розливального відділення.

Число разливочных кранов определяют по формуле т = АЕk/(1440 b), где A — число плавок, разливаемых за сутки, пл/сут; E — задолженность крана на разливку одной плавки, мин/пл; b — коэффициент использования крана (0,8); 1440 — число минут в сутках; k — коэффициент неравномерности, учитывающий возможность совпадения разливок с нескольких мартеновских или электродуговых печей, принимаемый 1,3 (в конвертерных цехах в связи с малым числом конвертеров и четким ритмом выдачи плавок величну k можно принять равной 1,1 и она будет учитывать затрату кранового времени на выполнение вспомогательных работ). Задолженность крана на разливку одной плавки складывается из затрат времени на основные операции по разливке и затрат на вспомогательные операции, выполняемые краном в разливочном пролете.Число разливочных площадок - определяется по той же формуле, что и число разливочных кранов. При этом E — задолженность разливочной площадки на разливку одной плавки, мин; b — коэффициент использования площадки, принимаемый равным 0,7. Задолженность разливочной площадки складывается из времени ожидания разливки, времени разливки, времени отстоя состава со слитками у разливочной площадки и смены составов.Длина разливочной площадки определяется максимальной длиной разливочного состава и должна быть равна длине одного или двух составов (двойная площадка). Длина разливочного состава Lpc = Lтnт, где nт — число разливочных тележек; Lт — длина тележки, м. Число разливочных тележек nт = 1,08 (nс/ncт), где nс — число слитков, получаемых при разливке одной плавки, шт.; tier — число слитков (изложниц), устанавливаемых на одной тележке, шт.; 1,08 — коэффициент, учитывающий необходимость резервных изложниц.

47. Вибір типу та визначення кількості машин безперервного лиття заготівок.

На практике при выборе окончательного проектного решения не всегда однозначно решается вопрос о принципе оценки эффективности рассматриваемых вариантов и об оптимальности принятого проектного решения.

В настоящее время необходимо решать задачу оптимального проектирования системы охлаждения МНЛЗ, т.е. выбора конструкции и режимов. Для этого успешно применяется метод математического моделирования, который дает возможность прогнозирования и оптимизации некоторых показателей качества слитка на основе расчета его температурного поля, режимов охлаждения и др.

При обосновании исходных данных рассматривается совокупность внешних факторов и требований, влияющих на исход оптимального проектирования:

• целесообразные конструктивные схемы МНЛЗ;

• существующая технология непрерывной разливки;

• физико-математические модели, затвердевания непрерывного слитка и граничные условия;

• методика и результаты теоретических и экспериментальных исследований по совершенствованию процесса непрерывной разливки.

При проектировании новой системы необходимо учитывать следующие основные показатели: технического уровня проектируемой системы, стабильности ее работы, экономической эффективности и качества получаемой продукции.

Уровень качества определяется в сравнении с достигнутыми ранее результатами. Показатели качества могут быть единичными и комплексными (обобщенными).

Решение вопроса о выборе типа МНЛЗ связано с ролью процесса непрерывной разливки в общей производственной схеме цеха и завода. Для крупного металлургического комплекса с конвертерами большой мощности целесообразно выбрать конструкцию высокопроизводительной МНЛЗ с учетом возможности дальнейшего повышения производительности. Примером могут служить мощные установки криволинейного типа на НЛМК, комбинате "Азовсталь" и др.

При реконструкции, в условиях действующего цеха с ограниченной площадью целесообразнее выбрать МНЛЗ вертикального типа и т.д.

При проектировании необходимо определить комплекс режимных параметров, согласованных с выбранной конструкцией машины и ее узлов. Например, при необходимости повышения скорости разливки может потребоваться усовершенствование конструкции кристаллизатора и увеличение его длины для обеспечения достаточной прочности корочки, а также изменение длины ЗВО и режима охлаждения слитка.

Выбор системы ЗВО и способа охлаждения определяется размерами слитка, маркой стали и другими факторами.

При проектировании, прежде всего, используется накопленный опыт освоения и эксплуатации МНЛЗ, относящийся к конструктивным решениям и к режимным (технологическим) параметрам.

Наряду с этим проектирование МНЛЗ нового типа может основываться на результатах расчетно-теоретических исследований с помощью математического моделирования, осуществляемого с применением численных методов и ЭЦВМ.

Использование математического моделирования открывает широкие возможности для прогнозирования направлений дальнейшего развития способа непрерывной разливки стали, расчета конструктивных элементов и режимных параметров при освоении новых марок сталей, профилей и размеров слитков, при повышении скорости разливки и т.д.

47. Стан та приорітетні напрямки розвитку гірничо-металургійного комплексу України.

Металлургияпринадлежит к числу основныхотраслей

промышленностиУкраины. Особенностью и главнымпреимуществомукраинской

металлургииявляется опора сырьевойбазы на значительные

внутренниеприродныезапасыжелезной и марганцевой руд,

коксующихсяуглей, флюсов, огнеупорных глин и других ми-

неральныхресурсов. Этопозволяетобеспечиватьпотребности

национального сектора чернойметаллургии почти вовсехви-

дах стратегическогосырья и материалов (кроме природного

газа), в первую очередь в железорудномсырье (аглоруда, кон-

центрат, агломерат, окатыши) и коксе. За последнеедесятилетиеотрасльизрентабельной

стала убыточной. этитенденциисвидетельствуют о постепенномпе-

рераспределении сфер влияния в мировомпроизводстве и

на рынкахметаллопродукции. И происходитоно не в поль-

зуукраинскихметаллургов. Проблема № 1 для украинскойметаллургии – высокая

ресурсоемкость, и преждевсего–-энергоемкость. Достаточноостра для металлургов и «коксовая» пробле-

ма – и в планеобеспеченности, и в планеуровнярасхода, и в

планекачества.

47. Особливості проектування сучасних сталеварних печей.

48. Баланс металу по заваду та визначення продуктивності сталеварного цеху.