Модернизации конвертерного цеха

Таблица Б6 – Состав стали

Элемент	%
[C]	0,074
[Si]	0,266
[Mn]	1,468
[P]	0,015
[S]	0,019
[Cr]	0,030
[V]	0,000
[Al]	0,000
[Cu]	0,019
[Ni]	0,008
[Ti]	0,000
[Fe]	98,101

 

Таблица Б7 – Состав шлака

Компоненты	%
CaO	53,75
SiO2	13,03
MgO	13,17
MnO	3,00
FeO	10,02
Fe2O3	5,01
Al2O3	1,23
CaF2	0,00
P2O5	0,41
S	0,08
Прочие	0,31
Сумма	100,00

 

Конечные результаты выхода продуктов плавки, их состав и температура  приведены в таблице Б8.

Таблица Б8 – Выход продуктов плавки, их состав и температура

Продукт	т (м3)	кг/100кг	Температура, оС
Сталь, т	361,0	91,24		1660
Шлак, т	43,3	10,95		1660
Газ, м3	30766,5	7,78		1550

 

По приведенной модели выплавки трубных марок стали определили основные параметры плавки с комбинированной продувкой металла при подаче инертного газа снизу с интенсивностью 0,115 м³/т∙мин.

 

 

 

 

Приложение В

(обязательное)

Расчет основного  технологического и кранового оборудования

 

Технологическое оборудование

Ковши миксерного типа

В нашей стране изготовляются  первичные миксеры вместимостью 135…150, 420 и 600 т[]. Число ковшей миксерного типа ( ), необходимое для организации бесперебойного снабжения конвертерного цеха чугуном, определяется выражением:

                                    ,                                               (3)

где – число миксерных ковшей, соответственно находящихся в обороте, на ремонте и запасах. Число последних принимается равным 1…2

                                         ,                                             (4)

                                ,                                             (5)

где – время оборота ковшей миксерного типа между конвертерным и доменным цехами, ч;

       – вместимость ковшей миксерного типа, т;

        – коэффициент заполнения ковшей (принимаем 0,9 []);

       C –коэффициент, учитывающий возможные организационные задержки (принимается равным 0,8);

       – затраты времени на холодный ремонт футеровки миксерных ковшей (принимаются 450 ч []);

        – число горячих ремонтов футеровки миксерных ковшей между холодными (в среднем 3 []);

       – затраты времени на горячий ремонт футеровки ковшей (принимаются 8ч []);

       – стойкость футеровки миксерных ковшей, наливов (принимается равным 600 наливов);

Время оборота ковшей миксерного типа определяется по формуле:

                                                                                     (6)

где  S – расстояние от доменного цеха до конвертерного , км;

      – скорость передвижения ковшей миксерного типа [], км/ч;

     – соответственно, затраты времени на слив чугуна в доменном и конвертерном цехах, ч (принимаем в сумме равным 2,2 ч).

Максимально возможная суточная потребность в чугуне определяется по формуле:

 

Принимаем:

– вместимость ковша миксерного типа 600 т;

– расстояние от доменного до конвертерного 2 км;

– скорость передвижения ковшей 10 км/ч [];

– число запасных ковшей 1 шт;

Тогда согласно формулам (6),(7),(4), (5) и (3):

 

                             

или 7 ковшей;

= 9 + 7+ 1 = 17 ковшей.

Сталеразливочные  ковши

 

Вместимость сталеразливочного  ковша определяется вместимостью конвертера.

Число сталеразливочных ковшей рассчитывается по формуле:

                               

,                                (7)

где  – число сталеразливочных ковшей в цехе, шт

  – число ковшей стали,  разливаемых за сутки, шт;

 – задолженность сталеразливочного ковша на разливке одной плавки, ч;

 – затраты времени на  ремонт футеровки ковша, ч;

Ф  – стойкость футеровки ковша, плавок;

 и – соответственно, число ковшей на капитальном ремонте и запасных (один-два), шт;

С  – коэффициент, учитывающий организационные задержки (принимается равным 0,8).

Число ковшей стали, разливаемых  за сутки, соответствует числу плавок:

                                                

,                                                 (8)

При использовании 370-тонных конвертеров, необходимо применять ковши вместимостью 400 т []. Стойкость периклазоуглеродистой футеровки таких ковшей равна 100 плавок.

Принимаем: = 6 и = 17; = 1 и = 1 [].

Согласно формулам (8) и (7) имеем:

 ковшей;

 ковша.

Принимаем в цехе 39 ковшей для разливки стали.

Совки для скрапа

 

Вместимость совков конкретизируется в зависимости от объема заваливаемого скрапа на плавку:

                                             

,                                                      (9)

где – вместимость совка, м³;

– максимально возможная масса  плавки, т;

 – максимально возможная  доля скрапа в металлошихте, %;

– насыпная масса скрапа, т/м³ (принимается равной 1 т/м³ [3]).

Число совков для скрапа определяется по формуле:

                                           ,                                          (10)

где – число совков скрапа заваливаемых за сутки, шт.;

  – время оборачиваемости  совков, ч;

1,15 – коэффициент запаса  совков [3].

Число совков скрапа заваливаемых за сутки

                                                   ,                                  (11)

где – число совков скрапа заваливаемых на одну плавку, шт.

Известно, что максимальная масса плавки составляет 48,5 т. Завалка скрапа на одну плавку, доля которого составляет 100 %, осуществляется одной порцией. Время оборота совков принимаем равным 3 ч [].

Согласно формуле (9):

                                                 м³.

Согласно рекомендациям  принимаем в цехе для завалки совка вместимостью 50 м³ (выбирается по каталогам и др. источникам). Для завалки будет использоваться мостовая завалочная машина.

Тогда согласно формулам (11) и (10) имеем:

совков;

 совков.

 

Оборудование  для футеровки сталеразливочных ковшей

 

Количество оборудования для ремонта футеровки ковшей определяется количеством мест для  выполнения следующих операций: ломка, набивка и сушка футеровки. Число  мест ( ) определяется по формуле:

                                               ,                                                (15)

где – число ковшей стали, разливаемых за с – задолженность соответствующего места на ломку футеровки, набивку и сушку, ч;

1,15 – коэффициент, учитывающий  организационные задержки.

Принимаем:

– для ломки футеровки  ковшей поворотный механизированный стенд  и машину с телескопической стрелой  и пневмоударником конструкции  института “ВНИИмехчермет” [5];

– для набивки стен машину “Орбита 2” [5];

– затраты времени на: ломку 2,5 ч;

                                       кладка днища 1,5 ч;

                                       набивку 0,5 ч;

                                       сушку и разогрев ковша 24 ч.

Согласно формуле (15) число, требуемых мест для ремонта футеровки, составит:

– для ломки футеровки  места;

 

– для набивки футеровки  места;

– для сушки и разогрева  места;

Принимаем в ковшевом пролете  по два места для ломки и  набивки футеровки и 4-5 – для сушки и разогрева ковшей. Соответственно требуется установить два механизированных стенда, две машины для ломки футеровки и пять стендов для сушки.

Машина для  завалки скрапа в конвертер

 

Для завалки скрапа в печь используются мостовые и полупортальные завалочные машины.

Число завалочных машин ( ) определяется по формуле:

                                           ,                                                   (16)

где – число порций скрапа заваливаемых за сутки, шт.;

        – затраты времени завалочной машины на загрузку одной порции скрапа в печь, мин;

      m и c – коэффициенты, учитывающие прочие затраты времени и равные,  соответственно 1,15 и 0,8.

Затраты времени завалочной машины на загрузку одной порции скрапа в конвертере принимаем 5 мин. [2].

Тогда согласно формуле (16) получим:

 машин.

Принимаем к установке  в загрузочном пролете две  мостовые завалочные машины.

 

 

Технологическое крановое оборудование

 

Не зависимо от вида кранового  оборудования, потребное его количество определяется по единой формуле:

                                            ,                                                   (17)

где – суммарная суточная потребность в кране для выполнения  основных операций, ч;

       т – коэффициент, учитывающий затраты времени на вспомогательные операции. Принимается обычно во всех случаях равными 1,15 [6];

       С – коэффициент использования рабочего времени крана. Принимается равным 0,8 [6].

       24 – число часов в сутках.

Учитывая специфику сталеплавильного производства (непрерывный характер работы, наличие жидкого металла и пр.), при любом результате расчета число кранов для выполнения основных технологических операций не должно быть менее двух. Это обеспечивает бесперебойную работу при остановке кранов на ремонт или аварийной остановке одного из них.

Миксерные краны

Грузоподъемность кранов для слива чугуна в миксер определяется вместимостью чугуновозных ковшей. В настоящее время в производстве применяются ковши вместимостью не более 140 т.

Суммарная суточная потребность  в миксерном кране ( ) определяется по формуле:

                                              ,                                                  (18)

где – затраты времени миксерного крана на слив одного ковша, мин;

      – количество ковшей чугуна, сливаемых в миксер в течение суток, шт;

     60 – число  минут в часе.

Затраты времени миксерного крана на слив одного ковша зависят  от вместимости печи. Для нашего случая = 12,00 мин. [2].

Число ковшей, сливаемых  в миксеры за сутки, определяется по формуле:

                                              ,                                              (19)

где – максимально возможная суточная потребность цеха в чугуне, т      (определяется по формуле (2));

         – вместимость чугуновозных ковшей, т;

       К   – коэффициент заполнения ковшей чугуном (принимается равным 0,9 [6]);

      1,15 – коэффициент, учитывающий возможность неравномерной подачи чугуна из доменного цеха.

Согласно формулам (19), (18) и (17) имеем:

 ковшей;

 часа;

 или  4 крана.

Данное количество кранов незначительно превышает допустимое значение – один кран на миксер. Если принять некоторые меры по выносу вспомогательных операций из цеха и по улучшению использования рабочего времени кранового оборудования, то можно коэффициент m уменьшить до 1,05, а с – увеличить до 0,95.