Типы конвертерных цехов. Основные грузопотоки в цехах

Типы конвертерных цехов. Основные грузопотоки в цехах (часть 1)

Конвертерный  цех является одним  из основных звеньев  производственного  цикла на металлургическом заводе, поэтому на заводской площадке он должен быть расположен в соответствии с  технологическим  потоком всего  металлургического  производства. Исходным материалом для производства стали является продукция  доменного, копрового, известковообжигательного и других вспомогательных цехов. В свою очередь стальные слитки или литые заготовки поступают на прокатные станы, а шлак, шлам, конвертерный газ и пар котлов-утилизаторов используют в других цехах и отделениях завода. Это вызывает необходимость синхронности и согласованности работы всех цехов завода. 
Как отмечалось выше, в мировой черной металлургии давно не строят бессемеровские и томасовские цехи. Они, наряду с другими сталеплавильными цехами, входят в состав существующих металлургических заводов. Отделения бессемеровских конвертеров в составе литейных цехов имеют самые разнообразные решения в зависимости от наличия других плавильных агрегатов и сортамента продукции цеха. 
Конвертерный цех представляет собой сложный комплекс специализированных зданий и сооружений, оснащенных разнообразным оборудованием и связанных между собой транспортными и энергетическими коммуникациями. Разделение основных элементов производственного процесса и связанных с ним грузопотоков по специализированным отделениям и участкам упрощает организацию производственного процесса и позволяет в наибольшей степени механизировать трудоемкие работы. При этом достигаются наиболее высокие технико-экономические показатели работы цеха при обеспечении требуемого качества металла. 
Компоновка цеха и устройство его отделений зависят от вида выпускаемой продукции: слитков или литых заготовок МНРС. Однако независимо от способа разливки стали любой конвертерный цех имеет в своем составе:  
1) миксерное отделение или отделение переливки чугуна из ковшей миксерного типа;  
2) отделение магнитных материалов (металлошихты);  
3) отделение сыпучих материалов с трактом их подачи в конвертер и сталеразливочный ковш;  
4) конвертерное отделение;  
5) ковшовое отделение (пролет);  
6) отделение шлакопереработки;  
7) механические мастерские;  
8) здание управления цехом и бытовых помещений.

Планировка главного здания кислородно-конвертерного цеха зависит  от применяемого способа разливки стали. В обоих случаях в нем располагается  конвертерное отделение с параллельно  расположенными пролетами: конвертерным, загрузочным, шлаковым. Оборудование для  подачи сыпучих материалов и система  газоочистки могут располагаться  в отдельных специализированных пролетах или в конвертерном пролете. Два или три конвертера располагаются  линейно; при большем количестве агрегатов предпочитают их расположение блоками по два-три конвертера со свободными пролетами между блоками  или даже в отдельных зданиях (пример конвертерного цеха № 2 комбината  «Криворожсталь»), Иногда в главном  здании находится и шихтовое отделение (пролет) магнитных материалов. При  разливке стали в изложницы разливочные  пролеты находятся в главном  здании цеха и расположены параллельно  пролетам конвертерного отделения (рис. 9.1). В них размещены участки ремонта ковшей (при отсутствии ковшового пролета) и подготовки шиберных затворов.

 
Жидкий чугун транспортируют тепловозом в загрузочный пролет I в чугуновозных ковшах 1 и заливают его в конвертер  заливочным краном. Металлический лом  в совках 2, установленных на железнодорожных  платформах, подают в этот же пролет с противоположной стороны цеха. Для загрузки лома используют заливочные мостовые краны 3. В конвертерном пролете II расположены конвертеры, над которыми размещены механизмы подъема  и спускания фурмы, система отвода и очистки конвертерных газов, система  подачи сыпучих материалов в конвертер  из бункеров, транспортеров, течек и  весов-дозаторов. На рабочей площадке конвертерного пролета расположено  оборудование для хранения, транспортировки, прокаливания и расплавления ферросплавов. Управляют плавкой с пультов  управления конвертерами, расположенных  над рабочей площадкой между  колоннами загрузочного пролета. 
Сталь из конвертера 4 выпускают в сталеразливочный ковш 6, а шлак — в шлаковую чашу 5, установленные на специальных тележках, первая из которых самоходная с дистанционным управлением. Тележки перемещаются по поперечным железнодорожным путям в разливочные пролеты III и IV. Сталеразливочные ковши разливочными кранами 7 передают к разливочным площадкам 8 для разливки в изложницы, расположенные на железнодорожных тележках 9. В разливочном пролете III разливочные пути тупиковые, в пролете IV — сквозные, что позволяет подавать составы с изложницами и увозить залитые составы независимо друг от друга. В первом разливочном пролете III расположены стенды для шлаковых чаш и тупиковый путь 10 для их эвакуации. В ряде цехов вывоз чаш со шлаком осуществляется в противоположную от разливочных пролетов сторону по железнодорожным путям непосредственно из-под конвертеров в шлаковые отделения. В пролете III находится также оборудование подготовки сталеразливочных ковшей: ремонтные ямы, отделения подготовки ковшовых дозирующих устройств и т. п. В ряде цехов подготовка ковшей ведется в специальном ковшовом пролете, расположенном между конвертерным и первым разливочным пролетами.

Схемы устройства основных отделений цехов с разливкой  стали на МНРС представлены на рис. 9.2 и 9.3.

 
Отличие цехов, представленных на указанных  рисунках, в расположении основного  оборудования в отделениях непрерывной  разливки стали (ОНРС). В первом варианте (см. рис. 9.2) металлолом из отделения металлической шихты I, находящегося в главном здании цеха, загружается из ям 1 с помощью мостового крана 2 в совки, которые по поперечным железнодорожным путям передаются через шлаковый пролет II в загрузочный пролет III и через проемы 6 поднимаются на рабочую площадку. С помощью полупортальных кранов 7 лом заваливают в конвертер. 
Чаши 11 со шлаком транспортируют из конвертерного пролета IV по поперечным железнодорожным путям на самоходных тележках в шлаковый пролет II, где заменяют пустыми чашами с помощью мостового крана 3. Заполненные чаши доставляют в отделение шлакопереработки железнодорожным или автомобильным транспортом. 
Чугун из отдельно стоящего здания миксерного отделения в чугуновозных ковшах 4 по эстакаде транспортируют тепловозом на рабочую площадку и кранами 5 заливают в конвертер. Существует схема подачи чугуна из миксеров в загрузочный пролет на уровне пола цеха. В этом случае рабочая площадка перекрывает загрузочный пролет не полностью и ковши транспортируют краном к конвертеру с нулевой отметки. В загрузочный пролет по железнодорожным путям также подают составы с огнеупорами для ремонта конвертеров. 
В конвертерном пролете IV размещаются конвертеры 8, системы отвода газов и подачи сыпучих материалов. Пролет оборудован краном 9 для перемещения грузов. Пульты управления конвертером расположены между колоннами шлакового II и загрузочного пролетов. В некоторых цехах система очистки газа располагается в специальном энергетическом пролете. В конвертерном или загрузочном пролете расположены участок ремонта фурм и оборудование для торкретирования конвертеров. 
Сталеразливочные ковши 10 транспортируют от конвертеров по железнодорожным путям через ковшовый пролет V, тамбур VI и пролет подготовки промежуточных ковшей VII в один из пролетов разливочного отделения, где кранами 14 их подают на рабочую площадку 12 к кристаллизаторам МНРС 11. Приведенное на рис. 9.2 расположение МНРС называют блочным. Ковш устанавливают на двухместный разливочный стенд, позволяющий быстро заменять ковши и проводить разливку непрерывно «плавка на плавку». После МНРС заготовки поступают по системе рольгангов 13 в передаточный пролет, а затем в отделение складирования и ремонта литых заготовок (адъюстаж). Примером конвертерного цеха с линейным расположением МНРС является цех Череповецкого металлургического комбината. 
Чугун из доменного цеха в конвертерный передают в 600-т ковшах миксерного типа по путям, расположенным перпендикулярно оси загрузочного пролета. Заливочные 350-т ковши установлены на две самоходные тележки, передвигающиеся по железнодорожным путям на дне приямка глубиной 10 м. Скрапное отделение расположено перпендикулярно оси загрузочного пролета. Скрап в отделение доставляют железнодорожным и автомобильным транспортом, в загрузочный пролет — в совках на самоходных тележках. Так как отделение пакетирования и огневой резки скрапа расположено в непосредственной близости от конвертерного цеха, скрап из этого отделения в загрузочный пролет подают с помощью двухсовковой самоходной тележки. Для уборки шлака от конвертеров до отделения первичной переработки используют ковши вместимостью 29 м3, установленные на самоходных тележках. 
Сыпучие материалы и ферросплавы в конвертерный цех подают автотранспортом до приемных бункеров отделения приема сыпучих материалов, затем системой ленточных транспортеров — в расходные бункеры. Ковш со сталью на самоходных тележках транспортируют в ОНРС. Для стабилизации химического состава и температуры стали, а также для микролегирования, десульфурации и коррекции ее состава по содержанию углерода, марганца, кремния, алюминия предусмотрено сооружение трех специальных установок, располагаемых в пролете внепечной обработки стали; предусматривается также строительство установки вакуумирования жидкой стали. В торцовой части ОНРС размещаются участки ремонта промежуточных ковшей и сборки настройки узлов МНРС. Все пролеты отделения связаны поперечным железнодорожным путем, по которому перемещается самоходная тележка. Слябы с МНРС в транспортно-отделочное отделение адъюстажа передаются рольганг-тележками. Расположение вспомогательных отделений и подъездных путей определяется в значительной степени размещением цеха на генеральном плане завода.