- •Методичний посібник
- •Для курсової роботи студентів
- •З дисципліни
- •Технологічне проектування сталеплавильних цехів
- •4.2. Конвертерне відділення
- •4.2.1. Завантажувальний проліт
- •4.2.2. Конвертерний проліт
- •4.3. Відділення шихтовых магнітних матеріалів
- •4.4. Шихтовоє відділення сипких матеріалів
- •4.5. Зберігання і подача рідкого чавуну до конвертерів
- •4.5.1. Ковши миксерного типу
- •4.5.2. Відділення переливу чавуну з пересувних міксерів
- •4.5.3. Міксерноє відділення
- •4.5.4. Скачування шлаку з чугуновозных ковшів
- •4.5.5. Відділення скачування шлаку з чугуновозных ковшів
- •4.8. Безперервне розливання сталі
- •4.8.1 Тип мнлз
- •4.8.2. Розміри слябів і заготівок
- •4.8.3. Визначення швидкості розливання сталі
- •4.8.3. Визначення тривалості розливання плавки і розрахунок числа струмків мнлз
- •4.8.4. Тривалість паузи між розливаними плавками (серіями плавок)
- •4.8.5. Розрахунок фонду часу роботи мнлз
- •4.8.8. Планування відділень безперервного розливання сталі. Розміщення мнлз і технологічного устаткування
- •4.8.9. Планування онрс з лінійним розташуванням мнлз
- •4.8.10. Планування онрс з блоковим розташуванням мнлз
- •4.9. Розливання сталі у виливниці
- •4.10.2. Чищення і мастило виливниць
- •4.11. Підготовка сталеразливочных складів
- •4.11.1. Підготовка складів з розширеними догори виливницями для розливання зверху
- •4.11.2. Підготовка складів для розливання зверху з розширеними донизу виливницями
- •4.11.3. Підготовка складів для сифонового розливання
- •4.11.4. Ділянка підготовки надставок
- •4.11.5. Ділянка підготовки центрових
- •4.11.6. Габаритні розміри будівлі відділення
- •4.11.7. Визначення кількості складів з виливницями
- •5. Позапічна обробка рідкої сталі
- •5.1. Основні типи установок позапічної обробки сталі
- •5.2. Розміщення установок позапічної обробки рідкої сталі
- •5.3. Визначення продуктивності і кількості установок позапічної обробки сталі
4.8.10. Планування онрс з блоковим розташуванням мнлз
При блоковій, як і при лінійному плануванні, ОНРС має самостійний проліт підготовки проміжних ковшів.
МНЛЗ повністю від розливного стенду до транспортних рольгангов розташовується в одному розливному прольоті уздовж нього.
У кожному розливному прольоті встановлюють одну або дві (при дзеркальному розташуванні) МНЛЗ. При цьому кожен проліт обслуговується відповідно одним або двома розливними кранами.
У торці розливних прольотів після транспортних рольгангов передбачається устаткування для збору безперервних злитків зі всіх МНЛЗ (зазвичай рольганг-візок). Висота розливних прольотів, що рекомендується, аналогічна висоті роздаточних прольотів при лінійному розташуванні МНЛЗ. Ширина прольоту визначається шириною МНЛЗ і зазвичай коливається від 34 до 36 м. При необхідності розташування МНЛЗ з відстанню, між їх осями більше 36 м слід прийняти лінійне розташування. Довжина прольотів практично відповідає технологічній довжині МНЛЗ.
У районі шляхів сталевозов зазвичай розташовують установки доведення сталі перед розливанням.
Необхідно визначити схему розміщення МНЛЗ у відділенні безперервного розливання сталі та обладнання, що використуєтся, накреслить схему відділення і вказать обладнання, що встановлено.
4.9. Розливання сталі у виливниці
4.9.1. Відділення розливання сталі у виливниці (розливні прольоти)
У відділенні відливають злитки у виливниці, а також прибирають шлак і сміття, що залишаються після розливання. Відділення, як правило, примикає до конвертерного відділення або до прольоту підготовки сталеразливочных ковшів.
Залежно від кількості розливаної сталі і відповідно розливних майданчиків відділення може бути одно- або багатопролітним. У сучасних конвертерних цехах в одному прольоті розташовують не більше чотирьох майданчиків. Схема розливного відділення і розташування майданчиків показані на рис.15.
У кожен з прольотів відділення підведені залізничні колії (один або два) для сталеразливочных складів і один для прибирання шлаку. При цьому ширина розливного прольоту при трьох залізничних коліях складає 24 м, а при двох - 18 м. Ширина розливного майданчика (від краю до осі колон) повинна складати не менше 3,0 м. Із зовнішнього боку розливного прольоту на рівні розливних майданчиків влаштовують аварійні (рятувальні) майданчики. Висота прольоту (до відмітки головки підкранової рейки) визначається, в основному, габаритними розмірами встановлюваного розливного крана і зазвичай складає для розливання ковшів різної ємкості, м:
100...160 т — 16...17;
200...250 т — 18...20;
350...400 т — 22-23.
При розміщенні в розливному прольоті спеціальних установок (вакууматора, доведення сталі і ін.) параметри прольотів визначаються їх габаритними розмірами.
Довжина розливного прольоту (див. рис.15) визначається виходячи з довжини розливних майданчиків, проміжного заїзду в цех або величини зони, займаної шляхами сталевозов.
Сталь розливають на спеціальних залізничних сталеразливочных візках. Застосовують, в основному, два види візків: чотиривісні вантажопідйомністю 160 т і довжиною по осях зчеплень 5840 мм і шестиосные вантажопідйомністю 230 т і довжиною по осях зчеплень 7940 мм. Ширина візків складає 2700 мм. У цехах старою споруда експлуатуються візки вантажопідйомністю 60 і 120.
Вантажопідйомність (корисне навантаження) враховує маси злитка і розливного припаса (піддонів, виливниць, надставок, центрових). Як правило, виливниці для листових злитків на візку встановлюють в один ряд, а для сортових - в два.
У прольотах відділення встановлені стенди для сталеразливочных і шлакових ковшів.
Робота розливного відділення обслуговується ливарними кранами. Вантажопідйомність розливного крана визначається масою сталеразливочного ковша, заповненого сталлю і шлаком.
Ряд основних параметрів розливних кранів визначається стандартом.
Ріс.15. Відділення розливання сталі в злитки.
План і розріз:
1 - шляхи прибирання шлаку; 2 - стенди для сталеразливочных ковшів; 3 - розливні крани; 4 - шляхи подачі сталі від конвертерів; 5 - шляхи розливання сталі; б - сталевоз; 7 - розливні майданчики; 8 - шлакові чаші.
Ємкість сталеразливочного ковша вибирають виходячи з маси плавки по рідкій сталі з урахуванням шару шлаку близько 25 мм. При цьому об'ємні ваги приймають: по рідкій сталі - 6,9 т/м3; по рідкому шлаку - 3,0 т/м3
Ряд ємкостей сталеразливочных ковшів і їх параметри регламентуються ГОСТ 7358*-78.
Кількість розливних
майданчиків визначається часом їх
зайнятості на розливанні плавки:
,
де
- кількість плавок в добу;
- зайнятість розливного майданчика на
розливанні однієї плавки, мін; 1440 -
кількість
хвилин в добі; 0,8 - коефіцієнт використання
розливного майданчика. Зайнятість
розливного майданчика на розливанні
плавки
де
- очікування і підготовка складу до
розливання, приймається
мин.
У інструкціях ряду заводів приймається подача розливних складів в цех до початку продування плавки. При цьому час очікування розливання зростає до 30.40 мін;
-длительность
розливання, мін:
- число злитків при розливанні
зверху або сифонів при сифоновому
розливанні;
- час наповнення одного злитка або
сифона, мин. Залежить від типу розливаної
сталі, способу розливання, маси злитків
і інших параметрів; визначається
заводськими інструкціями і змінюється
в межах 1,5...5 мін; 0,4 - час переїзду крана
з ковшом від злитка (сифона) до наступного,
мін;
- витримка складів
після розливання, приймається для
сталей,
мін:
високовуглецевих - 60...70;
середньовуглецевих спокійних - 20...60;
киплячих - 10...30;
-смена
складів, зазвичай складає 10...15 мин.
Кількість розливних кранів визначається
зайнятістю їх на розливанні плювки і
виконанні допоміжних робіт по зміні
шлакових і сталеразливочных ковшів,
прибиранню сміття
- кількість плавок
в добу;
- час, що витрачається краном на розливання
однієї плавки, мін;
- коефіцієнт, що враховує нерівномірність
подачі плавок на розливання. Зазвичай
приймається при багатопролітних
розливних відділеннях 1,1, а однопролітних
- 1,2; 1,2 -коэффициент, що враховує виконання
краном допоміжних робіт; 0,8 - коефіцієнт
завантаженості крана, що максимально
допускається
Заборгованість розливного крана на розливання однієї плавки складається з наступних робіт, мін:
очікування подачі сталевоза із сталлю в проліт - 10...15;
захоплення, транспортування ковша до розливного майданчика, підключення шиберных затворів до гідросистеми, підготовки до розливання 5...10;
розливання (дані по її тривалості приведені раніше);
слива шлаку і установки ковша на сталевоз 5...10.
Кількість
сталеразливочных
ковшів складається з кількості ковшів,
що знаходяться в роботі і
ремонті футерування
:
де 1,1- коефіцієнта, що враховує 10% резервних ковшів.
Кількість ковшів в роботі
де
- кількість плавок в добу;
- сумарний час, що витрачається ковшом
на одну плавку (оборот ковша), мін, яке
включає, мін:
очікування випуску сталі, випуск і подачу на розливання 20...25;
позапічну обробку сталі 10...30;
розливання сталі (приведено раніше) слив залишків шлаку і передачу в ковшовий проліт для підготовки 10...15;
охолоджування 40...60;
підготовку, зокрема очищення і заміну шиберного затвора 50...60;
розігрівши футерування ковша 90...120;
передачу ковша до сталевозу 10.
Кількість ковшів, що знаходяться в зоні ремонту робочого шаруючи футерування
де
- стійкість робочого шаруючи футерування,
кількість плавок.
Залежно від виду футерування стійкість коливається в межах, плавок:
шамотна цеглина 10...15;
кварцитова маса 10...15
основна не менше 30
- сумарний
час, що витрачається на ремонт ковша,
ч, яке включає (значення зростають при
збільшенні ємкості ковша);
ломку футерування 1,0...1,5,
футерування: цегляної кладки 4...8
набивного футерування 2.3
наливного футерування 1.2
сушку: цегляної кладки 8...16
набивного футерування 24...36,
наливного футерування 36...48.
Час, що витрачається на ремонт арматурного шару ковшів, у зв'язку з його високою стійкістю (біля 6мес) трохи і в розрахунку не враховується.
4.9.2. Відділення роздягання злитків (стрипперное відділення, рис.16)
Після розливання і необхідної витримки сталі склади із злитками виливницях направляють у відділення роздягання, де їх готують для подальшої передачі злитків до нагрівальних печей (колодязям прокатного цеху.
У відділенні з розширених догори злитків знімаються надставки, які переставляються на платформи, розташовані на паралельному шляху; злитки кранами відриваються від виливниць.
Розширені донизу злитки роздягаються - з них знімають виливниці, які переставляються на допоміжний склад візків, розташований на паралельному шляху. У складів, що розливаються сифоновим способом, окрім вказаних робіт, здійснюється відрив центрових від літників.
Мал. 16. Відділення роздягання злитків:
1- крана для роздягання злитків; 2 - неповна машина для виштовхування злитків; 3 - залізничні колії подачі складів із злитками; 4 -железнодорожные шляхи для допоміжних складів і прибирання сміття
Склади із злитками, відлитими сифоном в розширені догори виливниці, після звільнення від них у відділенні нагрівальних колодязів повертаються в стрипперное відділення, де виливниці переставляються на візки допоміжного складу.
Склади з виливницями, звільненими від злитків (допоміжні із стрипперного відділення і основні, які розливалися зверху), з відділення нагрівальних колодязів прямують на ділянки підготовки виливниць, де охолоджуються, чистяться і змащуються, а потім - в двір виливниць.
Допоміжні склади із знятими надставками прямують в двір виливниць.
Відділенням роздягання злитків є однопролітна будівля. Через нього проходять зазвичай три або чотири шляхи: один або два - для подачі робочих складів із злитками, один - для допоміжних складів, на які переставляються виливниці і надставки, і один - "господарський".
Залежно від кількості залізничних колій у відділенні його ширина змінюється від 21 до 30 м.
Довжина відділення визначається довжиною сталеразливочных складів і кількістю цих складів, що одночасно знаходяться у відділенні, а також кількістю встановлених кранів. Зазвичай на одному шляху встановлюється не більше двох складів. Якщо по рівню продуктивності відділення потрібно встановлювати одночасно три або чотири склади, їх подають на другий робочий шлях.
Роботи по обслуговуванню складів у відділенні здійснюють спеціальні трьохопераційні мостові крани для роздягання злитків (стрипперные крани), обладнані двома парами кліщів і штоком (штемпелем), взаємодія яких дозволяє виконувати вказані операції із злитками, надставками і виливницями.
Залежно від маси відливаних злитків і відповідно необхідного для них зусилля стрипперования застосовують стрипперные крани з характеристиками, приведеними ст. табл.21.
Для витягання з виливниць застряглих злитків, коли зусилля стрипперного крана недостатні, у відділенні встановлюють підлогові машини. Їх зазвичай розміщують між шляхами відділення. Застосовують підлогові машини з виштовхуючим зусиллям 6, 10 і 15 МН.
Конструкція сучасних машин для виштовхування злитків передбачає кантівку виливниці із злитком для забезпечення виштовхування злитків як з розширених догори виливниць, так і. розширених донизу. Виливниці із застряглими злитками подаються до машини стрипперными кранами.
Таблиця 21
Маса злитка, т |
Вантажопідйомність, т |
Сила виштовхування, кН |
Проліт, м |
|
При роботі кліщами із злитками |
При підйомі крюком на допоміжних операціях |
|||
ГОСТ 12613-79 |
||||
До 8 |
12,5 |
32 |
2000 |
25 |
До 18 |
20,0 |
50 |
2500 |
25 і 27 |
До 25 |
32,0 |
80 |
4000 |
27 |
До 35 |
40,0 |
100 |
5000 |
27 |
Експлуатовані на заводах, що діють |
||||
8.10 |
16,0 |
25 |
1750 |
25 |
14 |
15,0 |
50 |
2500 |
25 |
8.10 |
20,0 |
50 |
2500 |
25 |
14.23 |
25,0 |
50 |
2500 |
25 |
23 |
25,0 |
75 |
4000 |
27 |
Кількість стрипперных кранів у відділенні
,
де
- добова продуктивність цеху, т;
- час, що витрачається краном на .обработку
1 т злитків, мін; зазвичай складає: 0,2 мін
на 1 т злитків, що відливаються в розширені
донизу виливниці; 0,3 мін на 1 т злитків,
відливані в розширені догори виливниці;
1,2 - коефіцієнт нерівномірності надходження
складів; 0,8 - коефіцієнт максимальної
завантаженості кранів.
Для забезпечення безперебійної роботи у відділенні встановлюють не менше два стрипперных кранів. Максимальна кількість кранів у відділенні виходячи з можливості забезпечення їх оптимальним завантаженням і ремонту не повинна перевищувати чотири.
Продуктивність відділення роздягання злитків залежить від маси, співвідношення розширених догори або донизу відливаних злитків, способу розливання і кількості встановлених кранів.
Продуктивність відділення при максимальній кількості кранів, що рекомендується, і об'ємі сифонового розливання близько 40%, млн т:
для сортових (блюмінгових) злитків масою 8...12 т - 4,0 ...6,0
для листових (слябинговых) злитків масою: 12.18т - 5,0...6,0, 20...30 т - 6,0.7,0.
При необхідності у складі сталеплавильного комплексу споруджують два і більш за відділення роздягання злитків.
4.10. Підготовка виливниць.
Підготовка виливниць складається з їх охолоджування, чищення і мастила.
4.10.1. Охолоджування виливниць.
Мета охолоджування виливниць - понизити їх температуру до температури 80...150°С, що забезпечує проведення операцій по їх підготовці і збірці складів.
Охолоджування виливниць до нижчих температур викликає при розливанні додаткову термічну напругу, що веде до їх розтріскування.
Способи охолоджування виливниць: витримка на повітрі, водяне, повітря і водо-повітряне душированне.
Для охолоджування на повітрі передбачається спеціальний парк залізничних колій.
Установку душирования виливниць розташовують уздовж залізничної колії рухи складів. Воду через форсунки і повітряний струмінь від вентиляторів подають на виливниці збоку і зверху. При застосуванні водо-повітряних душирования забезпечують регульовану подачу дисперсної води в повітряному струмені.
Охолоджування виливниць на повітрі забезпечує їх високу стійкість, проте вимагає значних витрат часу (6...10 ч в літній час) і площ для додаткових залізничних колій.
Водяне душирование скорочує час охолоджування до 20...30 мін, проте стійкість виливниць знижується із-за їх розтріскування унаслідок виникаючої термічної напруги.
Крім того, водяне охолоджування у зв'язку з проникненням води в злиток сприяє утворенню флокенов в сталі і не рекомендується при виплавці флокеночувствительных мазкий сталей.
Повітряне і водо-повітряне охолоджування ефективне, позбавлене вказаних недоліків, проте вимагає певної витрати електроенергії для роботи повітродувних засобів.
Доцільне застосування комбінованого охолоджування виливниць: у зимовий період - на повітрі, в літній - часткова витримка на повітрі з подальшим водяним або водо-повітряним охолоджуванням.
