- •Оборудование и проектирование металлургических цехов
- •1 Принципы и технология проектирования
- •1.1 Принципы проектирования
- •1.2 Исходные материалы проектирования
- •1.3 Состав проекта цеха
- •1.4 Технология разработки проекта
- •2 Содержание проекта цеха
- •2.1 Пояснительная записка
- •2.2 Генеральный план и транспорт
- •2.3 Технологическая часть
- •2.4 Строительная часть
- •2.5 Энергетическая часть
- •2.8 Охрана окружающей среды
- •3 Общая характеристика сталеплавильных цехов
- •3.1 Состав, производительность и расположение цеха
- •3.2 Унификация и расположение плавильных агрегатов
- •3.3 Грузопотоки и транспорт
- •3.4 Мостовые краны
- •3.5 Установки внепечной обработки
- •4 Шихтовые отделения сталеплавильных цехов
- •4.1 Общая характеристика отделений
- •4.2 Шихтовые отделения для магнитных и сыпучих материалов
- •4.3 Основное оборудование
- •4.4 Расчет потребности в основном оборудовании
- •5 Подача жидкого чугуна в сталеплавильный цехи
- •5.1 Стационарные миксеры
- •5.2 Применение передвижных миксеров
- •5.3 Расчет потребности в основном оборудовании
- •6 Мартеновские цеха
- •6.1 Производительность печей и цеха
- •6.2 Общая характеристика цеха
- •6.3 Главное здание цеха
- •6.4 Основное оборудование
- •6.5 Пылегазовые выбросы и экология
- •6.6 Расчет потребности в оборудовании печного пролета
- •6.7 Реконструкция мартеновских цехов
- •7 Конверторные цехи
- •7.1 Проектные решения по работе конвертеров
- •7.2 Схема работы и планировки цеха
- •7.3 Оборудование и организация основных работ в цехе
- •7.4 Доставка и загрузка лома
- •7.5 Системы подачи и загрузки в конвертер сыпучих материалов
- •7.6 Очистка конвертерных газов и экология
- •7.7 Рациональные решения для проектируемых цехов:
- •7.8 Основные технические показатели
- •7.9 Расчет потребности в оборудовании
- •8 Электросталеплавильные цехи
- •8.1 Проектные решения для электропечей и их работы
- •8.2 Общая характеристика электросталеплавильных цехов
- •8.3 Описание некоторых эспц
- •8.4 Организация основных работ в эспц и оборудование
- •8.5 Пылегазовые выбросы и экология
- •8.6 Устройство главных зданий эспц
- •8.7 Рациональные решения для проектируемых цехов
- •8.8 Основные технические показатели
- •8.9 Расчет потребности в основном оборудовании
- •9 Отделения сталеплавильного цеха для разливки стали в изложницы
- •9.1 Выбор способа разливки металла и массы слитка
- •9.2 Общая характеристика отделений
- •9.3 Устройство и оборудование разливочного пролета
- •9.4 Подготовка и ремонт сталеразливочных ковшей
- •9.5 Отделение раздевания слитков
- •9.5 Участок охлаждения изложниц и смазки изложниц
- •9.7 Расчет потребности в основном оборудовании
- •10 Отделения непрерывной разливки стали
- •10.1 Выбор типа и числа унрс
- •10.2 Расположение унрс в цехе
- •10.3 Онрс с блочным и линейным расположением машин
- •10.4 Общая характеристика онрс
- •11 Общая характеристика доменных цехов и литейных дворов
- •11.1 Проектные решения для доменных печей и их работы
- •11.2 Планировка доменных цехов и устройство литейных дворов
- •12 Системы шихтоподачи
- •12.2 Бункерная эстакада
- •12.3 Подача шихты на колошник
- •13 Участки и отделения доменного цеха и организация в них работ
- •13.1 Уборка чугуна
- •13.2 Разливочное отделение
- •13.3 Ковшевая уборка шлака
- •13.4 Переработка жидких шлаков и припечная грануляция
- •13.6 Воздухонагреватели и их расположение
- •13.7 Воздуходувная станция
- •13.8 Очистка доменного газа
- •13.11 Основные технические показатели
- •13.12 Расчет потребности в основном оборудовании
- •Рекомендуемая литература
9.4 Подготовка и ремонт сталеразливочных ковшей
В разливочных пролетах старых цехов подготовка и ремонт стопорных ковшей с футеровкой из шамотного кирпича связана с затратой тяжелого ручного труда. В связи с этим в последние годы широкое применение нашли замена кирпичной кладки ковшей набивными или наливными массами, применение шиберных затворов вместо стопоров, использование различных средств механизации.
Подготовку ковшей ведут в специализированном ковшевом пролете, который оснащен мостовыми кранами и оборудованием для подготовки и ремонта ковшей (стенды для охлаждения и разогрева ковшей, для ломки футеровки, установки и снятия шиберных затворов, выдавливания стаканов; ямы для ремонта; машины для ломки футеровки и выполнения монолитной футеровки ковшей; участок подготовки шиберных затворов; установка для торкретирования; узел (установка) приготовления огнеупорных масс.
Рисунок 9.5 - Схема межплавочной подготовки сталеразливочных ковшей
После разливки из ковша 2 с помощью крана 1 сливают шлак в шлаковый ковш (чашу) 3 и затем ковш на сталевозе 4 транспортируют из ОНРС в пролет подготовки ковшей. Ковш краном устанавливают на стенд 5, оборудованный охлаждающим устройством 6; последнее представляет собой опускаемую на ковш крышку с патрубком, по которому подают вентиляторный воздух. После охлаждения футеровки ковш устанавливают на высокий стенд 7, оборудованный манипулятором 8 для снятия и установки шиберных затворов и устройством 9 для выдавливания стаканов. После снятия шиберного затвора и выдавливания стакана ковш устанавливают на поворотный стенд 11, где осматривают футеровку и удаляют скрап и остатки шлака с помощью кислорода в короб 10.
Далее ковш возвращают на высокий стенд, где устанавливают новый шиберный затвор и проверяют его работу с помощью устройства 13. В ковш опускают кессон 12, с помощью которого устанавливают стакан и уплотняют гнездо, после чего ковш переносят на стенд 14, оборудованный устройством 15 для сушки и разогрева ковша (опускаемая на ковш крышка с газовой горелкой). Разогретый ковш ставят на сталевоз 4 и транспортируют к конвертеру.
Ремонт ковшей. При ремонте футеровки рабочего слоя ковша. В ОНРС из ковша 2 после окончания разливки с помощью крана 1 сливают шлак в шлаковый ковш 3, затем ковш на сталевозе 4 транспортируют в пролет или отделение ремонта, где ковш краном устанавливают на стенд 5 для охлаждения вентиляторным воздухом. Далее на высоком стенде 6 с ковша снимают с помощью устройства 7 шиберный затвор, выдавливают стакан с помощью устройства 8 и затем устанавливают ковш на стенд 10, где осматривают его футеровку с площадки 9. Если необходим частичный ремонт футеровки, то ковш устанавливают в яму 11, где кроме ремонта можно торкретировать футеровку.
Если необходимо полностью заменить футеровку рабочего слоя, то ковш устанавливают на поворотный стенд 15, где с помощью машины 12 ломают и удаляют изношенную футеровку. Бой футеровки, наклоняя ковш с помощью стенда 15, высыпают в короб 13, стоящий на тележке 14 (тележка выдает заполненный короб 13 из-под поворотного стенда в зону действия мостового крана, которым короб устанавливают на платформу для вывоза из цеха).
Рисунок 9.6 - Схема ремонта сталеразливочных ковшей с шиберными затворами
Затем ковш краном устанавливают в яму и машиной 16 выполняют набивную монолитную футеровку рабочего слоя. Остальные операции выполняют так же, как и при подготовке ковшей. На высоком стенде устанавливают шиберный затвор и проверяют его работу устройством 17, с помощью опускаемого в ковш кессона 18 устанавливают стакан и затем проводят разогрев и сушку футеровки на стенде 20, оборудованном подъемной крышкой 19 с горелкой.
Стенд для охлаждения сталеразливочных ковшей: две опорные станины 1 для установки ковша 2; поворотную крышку 3, которую опускают на ковш или поднимают в положение 3а электроприводом 6 и уравновешивающей рычажно-пружинной системы 5; закрепленный на крышке 3 патрубок 4 и стационарный патрубок 7, идущий от вентилятора.
Рисунок 9.7 - Стенды для охлаждения (а) и разогрева и сушки (б) сталеразливочных ковшей
Для охлаждения ковш устанавливают краном на станины 1, опускают крышку 3 и через патрубки 7 и 4 направляют в ковш поток холодного воздуха от вентилятора.
Стенд для сушки (разогрева) сталеразливочных ковшей: две опорные станины 1 для установки ковша 2; поворотную крышку 3, опускаемую на ковш или поднимаемую с помощью привода 7 и рычажно-пружинного механизма 6 уравновешивания крышки; закрепленную на крышке горелку 5, к которой подводят газ и воздух; трубопровод 4, по которому из ковша через трубу 8 с помощью дымососа отводят продукты горения.
Ломка футеровки сталеразливочных ковшей гидравлическим экскаватором с пневмомолотами. Ломка футеровки ковша 7, установленного на поворотном стенде 6 с помощью машины МР-1004. Машина на базе экскаватора ЭО-3332А имеет колесную ходовую тележку 1 и поворотную (поворачиваемую вокруг вертикальной оси) платформу 2, на которой смонтирована выдвижная телескопическая стрела 4 с механизмом 3 ее подъема – опускания; на конце стрелы шарнирно закреплен пневмомолот 5 с механизмом, позволяющим наклонять его вверх и вниз. Бой разрушенной футеровки выгружают из ковша в короб 8 путем наклона ковша с помощью поворотного стенда 6.
Рисунок 9.8 - Ломка футеровки сталеразливочного ковша машиной MP-1004
Применяются машины с пескометными и пневмотрамбовочными рабочими органами для изготовления набивной футеровки и установки для изготовления наливной футеровки.
Машина «Орбита» пескометного типа: портал 10, передвигающийся с помощью механизма 20 по рельсам 21 над ямой 1 для ремонта ковшей. На портале смонтированы бункер 12 с электровибрационным питателем 11, ленточный дозатор 13 и подвижная колонна 16, которая закреплена в роликовой опоре 14 и может перемещаться вверх и вниз с помощью механизма 15, воздействующего на зубчатую рейку 17, закрепленную на колонне. На нижнем конце колонны 16 смонтирована поворотная платформа 22 с закрепленной на ней подвижной кареткой 25. Два привода 8 обеспечивают вращение платформы с кареткой вокруг оси колонны 16; при этом платформа через ролики 19 опирается на площадку 18, закрепленную на колонне. Кольцевой токосъемник 7 служит для подвода питания к электроприводам, расположенным на поворотной платформе. Радиальное смещение платформы 22 предотвращают шесть опорных роликов 6.
На каретке 25 размещены ленточный питатель 23, пескометная головка 5 и шаблон 2, изогнутый по форме стенки ковша. Каретка может перемещаться на роликах по горизонтальным направляющим поворотной платформы с помощью винтового механизма 4; этим перемещением регулируют зазор между шаблоном 2 и стенкой ковша, т. е. толщину набиваемого слоя футеровки.
Рисунок 9.9 - Схема машины «Орбита» для выполнения набивной футеровки ковшей
Линия подачи огнеупорной массы: из бункера 12 с помощью электровибрационного питателя масса выдается на ленточный дозатор 13 и затем по закрепленному на колонне вертикальному желобу 9 поступает на ленточный питатель 23, доставляющий ее к пескометной головке 5. В корпусе головки имеется ротор с метательным ковшом, вращение ротора с частотой 1470 мин-1 обеспечивает электродвигатель 24. Метательный ковш захватывает поступающую в головку огнеупорную массу и выбрасывает ее с большой силой и скоростью в кольцевой зазор между шаблоном 2 и стенкой ковша. Отбойный лист 3 предотвращает разброс огнеупорной массы.
Поворотную платформу вводят в ковш опусканием колонны 16 почти до касания шаблоном 2 дна ковша. Перемещением каретки 25 создают требуемую толщину кольцевого зазора между шаблоном и стенкой ковша. Далее включают линию подачи огнеупорной массы и пескометную головку, выбрасывающую массу в кольцевой зазор, и одновременно начинают вращение платформы. После того, как уровень набиваемого слоя достигнет верха шаблона, включают механизм 15 подъема колонны. За счет перемещения каретки обеспечивается формирование поверхности футеровки в виде усеченного конуса. Машина позволяет футеровать 14–18 ковшей в сутки. Собственно процесс набивки длится 30–40 мин; производительность пескометной головки равна 40 м3/ч; частота вращения платформы 1,5–5,0 мин-1.