Модернизации конвертерного цеха

Потребность кранов в этом случае составит:

 крана.

Принимаем к установке  в отделении 1 кран.

 

 

Заливочные краны

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

                                                ,                                    (20)

где – затраты времени крана на слив одного ковша чугуна в конвертер, мин (принимаем 5,44, прил.7 [10])

Согласно формулам (20) и (17)имеем:

 часов;

 или 1 кран.

Принимаем к установке  в цехе два заливочных крана.

Разливочные краны

Суммарная суточная потребность  в разливочном кране ( ) определяется по формуле:      ,                               (21)

где – затраты времени на собственно разливку одного ковша стали, мин;

      – затраты времени на прочие операции, связанные с разливкой  одного ковша, мин.

Затраты времени на разливку определяется прямым хронометражем, расчетом или принимается на основе справочного материала и рекомендаций проектных организаций [7]. При разливке со стенда затраты времени на собственно разливку не учитываются ( = 0).

Затраты времени на прочие операции, связанные с разливкой  одного ковша, для рассматриваемого случая составят:          = 7,38 + 7,38 + 16 = 30,76 мин,

где 7,63 – затраты времени  на перестановку одного ковша со сталевоза  на разливочный стенд и пустого  – обратно, мин [2];

16. – затраты времени, связанные с обработкой стали на агрегате печь-ковш или на АДС перед разливкой, мин [2].

Согласно формулам (21) и (17) имеем:

 часа;

 или 2 крана.

Принимаем к установке  в цехе, учитывая высокую загруженность  и ответственные операции, 3 разливочных крана.

Краны для перестановки совков со скрапом

В настоящее время при  проектировании принимается, что часть  скрапа или весь поступает в цех, будучи предварительно загруженным  в совки, примерно 90% вместимости. В  скрапном пролете или шихтарнике цеха производится их догрузка, взвешивание  и перестановка. Для этого используют специальные мостовые краны. Грузоподъемность кранов определяется вместимостью совков (п.1.3) исходя из среднего насыпного  веса скрапа, равным 1,0 т/м³ [1].

Суммарная суточная потребность  в кране для перестановки совков определяется по формуле:

                                

,                                (23)

Где С_в и С_с– соответственно доля скрапа, поступающего в скрапное отделение (пролет, участок) в вагонах (на платформах) для выгрузки в ямы и в совках, %;    

        _{tc – затраты времени на одну перестановку совка со скрапом, мин [2];}

2– коэффициент, учитывающий число перестановок краном совков при загрузке из ям (с весов на скраповозную тележку и пустых обратно);

3 - коэффициент, учитывающий число перестановок краном совков, прибывающих в цехе в загруженном (на 90%) состоянии;

n_c – число совков для завалки на одну плавку.

Число совков скрапа, заливаемых на одну плавку, определяется по формуле:

                                                 ,                                              (24)

где  – максимально  возможная масса плавки, т;

        – максимально возможная доля скрапа в металлошихте плавки, %;

m_c – насыпная масса скрапа, т/м³ [1];

Е_с – принятая вместимость совка, м³.

Согласно формулам (24), (23) имеем:

;

Принимаем к установке 5 совков.

Краны для перестановки ковшей в ковшевом пролете (участке)

Краны ковшевого пролета  выполняют перестановку ковшей при  выполнении операции поплавочной их подготовки и ремонта футеровки.

Суточная потребность  в ковшевом кране определяется по формуле:

                                       ,                              (25)

где   – затраты времени ковшевым краном на одну перестановку ковша.

  и – соответственно, число подготавливаемых к плавке ковшей и на ремонт футеровки за сутки, шт;

и – число перестановок ковша при его подготовке и ремонте футеровки

Число ковшей, подготавливаемых за сутки, отвечает числу плавок и  составляет 45 ковшей (см. пункт 1.2). А число ковшей на ремонте футеровки определяется по формуле:                        ,                                           (26)

где – затраты времени на ремонт футеровки, ч

Принимаем число перестановок ковшей при его подготовки 5, а  при ремонте – 7 [2]. Согласно формулам (26), (25) и (17) имеем:

 или 2 ковша;

 ч;

 крана.

Учитывая, что в случае остановки одного из кранов ковшевой пролет не сможет обеспечить бесперебойную  работу цеха, принимаем к установке  в пролете 2 крана.

Магнитные краны

В настоящее время в  скрапных отделениях используются магнитные  краны с диаметром шайб 1,15 и 1,65 м, что соответствует грузоподъемности 10 и 15 т, соответственно. Магниты выполняют  работу по перегрузке скрапа с платформы  и вагонов в ямы, загрузке и  дозагрузке совков.

Суточная потребность  в магнитных кранах определяется по формуле:

                                               ,                                             (27)

где – затраты времени магнитным краном на перемещение 1 т скрапа, мин. Принимаем 1 мин.[2];

      – общее количество скрапа, перемещаемого магнитным кранами за сутки, т:                                 ,                   (28)

где и – соответственно доля скрапа, поступающего в цех в совках и навалом в вагонах, %

       2 – коэффициент,  учитывающий дополнительное перемещение  скрапа при загрузке совков  из ям;

      0,1- коэффициент,  учитывающий дозагрузку скрапом  совков(10 % от количества скрапа  в совках), %;

     – максимальная суточная потребность цеха в скрапе, т.

Максимальная суточная потребность  цеха в скрапе определяется по формуле:

                                              ,                        (29)

где – максимально возможная доля скрапа в металлошихте, %;

g – выход годного металла, %.

Согласно формулам (29), (28), (27) и (17) имеем:

 т;

 т;

ч;

кранов.

 

Принимаем к установке 5 кранов.

 

 

 

 

Приложение Г

(обязательное)

 Расчет пористого  блока для подачи инертных  газов снизу

 

В таблицах Г1 и Г2 представлены исходные данные для расчета пористого  блока и полученные результаты.

Таблица Г1 – Исходные данные

Наименование	Значение
Удельная интенсивность  подачи газа снизу, м3/(т*мин)	0,115
Вместимость конвертера, т	361
Диаметр канала, мм	2
Молекулярная масса  газа или смеси	32,2
Показатель адиабаты	1,45
Глубина ванны конвертера, м	1,97
Диаметр конвертерной ванны, м	6,91
Расчетный выход шлака, т	43,3
Число каналов в  блоке, шт	50

Таблица Г2 – Результаты расчета

Наименование	Значение
Массовый расход газа, кг/с	0,99
Давление на выходе из блока, МПа	0,25
Плотность газа на выходе из блока, кг/м3	3,12
Скорость газа на выходе из канала,  м/с	303
Число блоков	7
Давление в коллекторе перед блоками, МПа	0,47
Давление в магистрали (если потери = 50%), МПа	0,95

 

На рисунке Г1 и Г2 представлены разновидности донных огнеупорных блоков для подачи нейтральных газов через дно и схема подачи инертных газов к блокам, соответственно.

1- газоподводящий патрубок; 2 - каналы; 3 - щель;

           4 - кассета из стальных листов; 5 - трубка; 6 - закладная втулка.

Рисунок Г1 -  Разновидности огнеупорных блоков

1- кольцевой трубчатый коллектор; 2 - блок; 3 - корпус днища;
4 -  трубопровод подвода газа от цапфы; 5 - футеровка.

Рисунок Г2 – Схема подачи инертного газа к блокам

Приложение Д

(справочное)

Расчет газоочистки  ККЦ ОАО «ММК»

 

1 Вместимость конвертера - 370 т;

2 Удельная интенсивность продувки металла – 3,19 м³/т·мин;

3 Газоочистка располагается  в специальном пролете.

В кислородно-конвертерном цехе ОАО  «ММК» установлена газоочистка  мокрого типа с частичным дожиганием до СО. Для утилизации физического тепла в системах газоочисток используют охладители конвертерных газов (ОКГ) - ОКГ 400-2 радиационно-конвективного типа [2]. В качестве устройства для подготовки газов к выбросу в ККЦ установлен каплеуловитель с завихрителем. Также в подготовку дымовых газов входит «свеча», установленная на выходе из последнего газохода (после дымососа) и  газгольдер для сбора отходящих конвертерных газов.

Принципиальная схема мокрой газоочистки  без дожигания приведена на рисунке Д1.

   1- конвертер; 2 - юбка; 3 - кессон; 4 - стационарный газоход ОКГ;

    5 - узел впрыска воды; 6 - полый скруббер; 7 - прямоугольная труба

    Вентури; 8 - бункер каплеулавителя;  9 - каплеулавитель;

10 - дымосос;    11 - клапан; 12   - свеча; 13 – дожигающее устройство.

Рисунок Д1 - Структурная схема газоочистки

Расчет мокрой газоочистки без  дожигания представлен ниже.

Емкость конвертера 370 т

интенсивность продувки 3,19 нм3/т*мин

Режим очистки - без дожигания

Состав газа

СО2 = 15 %

СО = 75 %

N2 = 10 %

О2 = 0 %

Содержание пыли  150 г/м3

Объем газа на выходе из конвертера  46,74 нм3/с

Первоначальная плотность  газа  1,36кг/нм3

Гидравлическое сопротивление  газа  12000 Па

Расчет участка ОКГ

 Вид ОКГ - Радиационно  конвективный

Сопротивление ОКГ  500 Па

Геометрические параметры  ОКГ в литературе, аналогах

 Вид подготовителя  дымовых газов - тр. охладитель

Расчет трубы охладителя

температура на входе  850 град.целс

Температура на выходе  150 град.целс

длинна трубы охладителя  8 м

Результаты по участку  трубы охладителя:

Расход воды охлажденья  17,62 Кг/С

Объем дымовых газов и пара  194,22 М3/С

Плотность дымовых газов  и пара  0,42 Кг/М3

Диаметр трубы охлажденья  2,96 м

Сопротивление трубы охладителя  7,07 Па

Расчет фильтра

количество ступеней очистки:

Одна ступень очистки

Вид трубы Вентури - прямоугольный

Температура на выходе из трубы  Вентури  60 "С

Скорость газа в горловине  трубы Вентури 150 м/с

Результаты расчета прямоугольной  трубы Вентури:

Число труб в ступени 2

Габариты трубы:

Высота конфузора 1,57м

Длина конфузора 1,39 м

Ширина конфузора 1,07м

Высота диффузора 6,17 м

Длина диффузора 1,42 м

Ширина диффузора 1,05 м

Высота горловины 0,8 м

Длина горловины 0,55 м

Ширина горловины 0,4 м

-Общая длина трубы  Вентури 8,54 м

-Сопротивление трубы  Вентури 11992,93 Па

Температуру дымовых газов  на выходе из капле уловителя 30 "C

Капле уловитель с завихрителем

Скорость дымовых газов15 м/c

Коэффициент местного сопротивления 3 Па

Размеры капле уловителя:

Диаметр внутреннего патрубка 1,93 м

Диаметр капле уловителя с завихрителем 2,41 м

Высота прямоугольной  части шламо отделителя 4,09 м

Высота внутреннего патрубка 1 м

Высота цилиндрической части 9,67 м

Длина шламо отделителя 5,2967 м

Ширина шламо отделителя 3,13 м

Сопротивление капле уловителя 308,59 Па

Расчет соединений газоходов

Расчет 1-газохода

Очередная длина участка 6 м

Угол поворота 90 "

1-cопротивление 1-ого газохода 233,20Па

Диаметр газохода 2,43м

Сопротивление всех газоходов 233,20Па

Расчет 2-газохода

Очередная длина участка 6 м

Угол поворота 100 "