Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Планировка и определение основных размеров главного здания конвертерного цеха

литье заготовка сталь конвертерный

Планировка главного здания конвертерного цеха зависит главным образом от его производительности и выбранного способа разливки стали (в изложницы или на МНЛЗ). В цехах с конвертерами 100-250 т при разливке стали слитки, разливочные пролеты находятся в главном здании цеха.

В этом случае главное здание цеха состоит из пяти параллельно расположенных пролетов: конвертерного, загрузочного, ковшевого и двух разливочных. Все пролеты размещены под одной крышей и в поперечном направлении соединены между собой путями нормальной или широкой колеи, проложенными по полу цеха и предназначенными для перемещения шлаковозов и сталевозных тележек. В некоторых случаях в состав главного здания могут входить скрапной и шлаковый пролеты. В цехах с конвертерами садкой 100-150 т подготовка ковшей может осуществляться в одном из разливочных пролетов. В этом случае отдельного пролета для ремонта ковшей не делается.

Размеры пролетов зданий при строительстве сталеплавильных цехов определяются, исходя из условий размещения необходимого оборудования, сооружений и ж.д. путей с соблюдением требуемых правилами техники безопасности проходов между ними. Для унификации типоразмеров элементов зданий рекомендуется компоновать здания из пролетов кратных по ширине 6 м (12,18,24,30 и 36 м в зависимости от емкости установленных агрегатов). Основной шаг колонн по длине здания равен 12 м, в местах расположения конвертеров 24, 36 и 48 м. В настоящее время в целях удешевления строительства здания рекомендуется не более 36 м.

1.1 Планировка главного здания конвертерного цеха с разливкой стали в изложницы

В цехах с разливкой стали в изложницы с конвертерами емкостью до 250 т разливочные пролеты располагаются в главном здании цеха. Число их обычно равно двум.

В цехах с большегрузными конвертерами разливочные пролеты выносятся в самостоятельное здание. Количество пролетов при этом определяется объемом разливаемой стали. Через разливочные пролеты убирается мусор и шлак, остающиеся в ковшах после разливки стали.

В каждом пролете уложены сквозные и тупиковые железнодорожные пути, предназначенные для разливки стали и уборки мусора и шлака.

К основному оборудованию разливочных пролетов относятся разливочные краны, сталеразливочные ковши и шлаковые чаши, изложницы и тележки, разливочные площадки. К вспомогательному - стенды для разнесения сталеразливочных ковшей, шлаковых чаш и т.д.

При подготовке ковшей в разливочных пролетах в них устанавливаются консольные краны грузоподъемностью 5 т, предназначенные для постановки стопоров в ковши и вспомогательных работ - по одному крану в пролете.

Основные характеристики оборудования и его количество определяются производительностью проектируемого цеха, емкостью установленных в цехе агрегатов (конвертеров), принятым способом разливки и др. условиями.

Ширина разливочных пролетов для цехов с конвертерами до 200 т 18 м, в цехах с большегрузными конвертерами 24 м.

I) грузоподъемность разливочных кранов определяется максимально возможным весом металла и шлака в сталеразливочном ковше и весом самого ковша.

В примерном расчете для цеха с конвертерами емкостью 260,5 т грузоподъемность разливочных кранов, как и заливочных, принята равной 360+100/16т.

2) Необходимое количество разливочных кранов в цехе, (без учета резервных), зависит от занятости их на операциях по разливке стали и на вспомогательных работах (смене шлаковых чаш, уборка мусора и т.д.), т.е. от задолженности крана на тонну слитков (через два стопора) и суточной производительности цеха.

Рисунок 1. План и разрез главного здания конвертерного цеха со 100-160 т конвертерами и разливкой стали в изложницы

На рисунке 1 представлено главное здание конвертерного цеха с разливкой стали в изложницы, состоящее из четырех пролетов: загрузочного Г-Д, конвертерного В-Г и двух разливочных Б-В и А-Б. В конвертерном пролете установлены три конвертера 5 (расстояние между которыми 18 м), фурмы 17 с механизмами их перемещения, системы загрузки сыпучих 19 и отвода и очистки конвертерных газов 18. Конвертерный и загрузочный пролеты перекрыты рабочей площадкой на высоте 8,18 м.

Загрузочный пролет конвертерного цеха оборудован двумя мостовыми заливочными кранами 16. На рабочей площадке вдоль конвертеров положены два железнодорожных пути 7 для чугуновозов 15 и один путь 6 для подачи совков 14 с ломом.

Под конвертерами проложены поперечные ширококолейные пути 4 в сторону разливочных пролетов и пути 8 железнодорожной колеи, имеющие за пределами здания криволинейный участок для выезда на внешние пути.

В разливочных пролетах, где сталь разливают в изложницы, имеются разливочные площадки 1, разливочные пути 2, разливочные 10 и велосипедные 9 краны. В этих пролетах подготавливают и ремонтируют разливочные ковши, для обслуживания которых служат консольные краны 11. Пути 3 служат для подачи огнеупоров и уборки мусора.

Жидкий чугун подают к конвертерам по путям 7 чугуновозами 14 из расположенного рядом с загрузочным пролетом верхнего миксерного отделения. Заливочные ковши поднимают с чугуновозов и заливают чугун кранами 16.

Стальной лом из отделений магнитных материалов подают в загрузочный пролет на путь 6 тележками, на которых совки 14 с ломом объемом 3,5 м³ находятся в поперечном положении. Опрокидывание совков с ломом в наклоненный конвертер осуществляют реечным механизмом, расположенным под рабочей площадкой или механизмом, смонтированным на тележке.

Сталь выпускают в ковш, установленный на сталевозе 12, который транспортирует ковш в разливочный пролет на пути 4. Шлак сливают в ковш, установленный по поперечно-криволинейным путям 8.

1.2 Планировка главного здания конвертерного цеха с разливкой стали на МНЛЗ

В цехах с конвертерами 100-250 т при разливке на МНЛЗ и в цехах с конвертерами более 250 т при любом способе разливши разливочные пролеты выносятся в отдельное здание, соединенное с главным зданием передаточным пролетом. В этом случае в состав главного здания входят загрузочный, конвертерный, скрапной, ковшевой и шлаковый пролеты, a также может входить пролет бункеров расхода сыпучих материалов.

Для лучшего наблюдения за работой конвертеров может быть сделан отдельный пролет (шириной 6-9 м) для размещений пультов управления. Взаимное расположение пролетов определяется конструктивными особенностями цеха и расположением газоочистки, пролет подготовки ковшей обычно располагается ближайшим к разливочным пролетам.

Размеры пролетов зданий при строительстве сталеплавильных цехов определяются, исходя из условий размещения необходимого оборудования, сооружений и ж.д. путей с соблюдением требуемых правилами техники безопасности проходов между ними. Для унификации типоразмеров элементов зданий рекомендуется компоновать здания из пролетов кратных по ширине 6 м (12,18,24,30 и 36 м в зависимости от емкости установленных агрегатов). Основной шаг колонн по длине здания равен 12 м, в местах расположения конвертеров 24, 36 и 48 м. В настоящее время в целях удешевления строительства здания рекомендуется не более 36 м.

Рисунок 2. Главное здание конвертерного цеха Новолипецкого металлургического комбината

Цех с тремя 350-т конвертерами включает следующие основные отделения: главное здание, верхнее миксерное, нижнее шихтовое для сыпучих материалов, ОНРС. Главное здание (рисунок 2) состоит из четырех пролетов: загрузочного В-Г, конвертерного Г-Ж, шлакового Б-В, ковшового А-Б и примыкающих к углам двух шихтовых открылков 13, расположенных между колоннами рядов Ж-У. В конвертерном пролете, который разделен вспомогательными колоннами на собственно конвертерный Г-Д и вспомогательно-энергетические Д-Е-Ж, расположены конвертеры 7 (расстояние между ними 48 м), машины для подачи кислорода с фурмами 23, система загрузки сыпучих, часть газоотводящего тракта и 80-т кран 24 для обслуживания ремонта конвертеров, фурм и котлов-утилизаторов. Газоочистки 28 расположены в пристройках 9 над электромашинным помещением 8. Рабочая площадка (+11,5 м) перекрывает загрузочный и конвертерный пролеты. Пульты 31 управления конвертерами расположены между колоннами ряда В.

В загрузочном пролете установлены два заливочных крана 11 (400+100/16 т), две полупортальные машины 30 (20/130 т) для загрузки лома; на рабочей площадке проложен опорный рельс 15 полупортальных машин. Шлаковый пролет, оборудованный двумя мостовыми кранами 18 (125/30 т), служит для перестановки и вывоза из цеха шлаковых ковшей по путям 16. Ковшовый пролет с кранами 19 (125+30 т) предназначен для ремонта и подготовки сталеразливочных ковшей. Под конвертерами проложены ширококолейные пути 1, идущие через все пролеты в ОНРС. В шихтовых открылках имеются магнитные краны 4, мостовые краны 12 (130 т) с поворотной тележкой, ямные бункера 5 для лома.

Жидкий чугун подают к конвертерам чугуновозами 17 по ширококолейным путям 2 на рабочей площадке из миксерного отделения. Лом в шихтовые открылки 13 доставляют по пути 6 (около 20% россыпью с разгрузкой в бункера 5, а основную часть в совках объемом 50 м³, размещенных на платформах в продольном положении). Совки поднимают и разворачивают в поперечное положение краном 12 и устанавливают на пол открылка или на скраповоз 10. После догрузки лома в совки из бункеров 5 магнитным краном 4 скраповоз перевозит два совка по поперечному пути 14 в загрузочный пролет, где их через вырез 3 в рабочей площадке поднимает полупортальная машина 30 и транспортирует к конвертерам.

В торце конвертерного пролета на рабочей площадке расположен участок подготовки ферросплавов. Система загрузки сыпучих материалов - двусторонняя.

В пролете Е-Ж с каждой стороны конвертера установлено по четыре расходных бункера 25, материалы в которые доставляют конвейерами из шихтового отделения. На каждые два расходных бункера установлены весы-дозаторы 26; из них материалы выдаются к конвертерам (в пролет Г-Д) поперечным конвейером 27. Сталь выпускают в ковш, установленный на сталевозе 20, который по поперечному пути 1 переезжает в ОНРС. Шлак сливают в ковши самоходного шлаковоза 21, который переезжает из-под конвертера по пути 1 в шлаковый пролет; здесь ковши со шлаком переставляют краном 18 на несамоходные шлаковозы 22 и вывозят их в шлаковое отделение по путям 16.

1.3 Планировка главного здания конвертерного цеха с комбинированной разливкой стали

В существующих конвертерных цехах проектирование главных зданий (основных производственных отделений цеха) отличаются многообразием. При любой планировке в главном здании всегда есть конвертерный и загрузочный пролеты.

Существенно различаются главные здания конвертерных цехов по числу и назначению пролетов для разливки стали. В отечественных цехах сталь разливают либо в изложницы (цехи более ранней постройки), либо на МНЛЗ; в зарубежных цехах часто сочетаются оба способа разливки.

При разливке в изложницы в главном здании сооружают как минимум два разливочных пролета, а во многих зарубежных цехах дополнительно пролеты подготовки изложниц.

При разливке стали одновременно в изложницы и на МНЛЗ в зарубежных цехах можно встретить самые разнообразные решения как по количеству, так и по расположению пролетов разливки в изложницы и пролетов или участков МНЛЗ в главном здании.

При разливке всей стали непрерывным способом в зарубежных цехах пролеты МНЛЗ обычно входят в состав главного здания, а в отечественных цехах, строившихся до последнего времени, сооружали отдельное здание непрерывной разливки (ОНРС) с расстоянием до 36 м от главного с целью создания аэрационного разрыва. При проектировании новых цехов в связи с необходимостью экономии земельных площадей необходима проработка вопроса о возможности размещения ОНРС в составе главного здания.

В состав главных зданий некоторых отечественных и зарубежных цехов входит пролет внепечного рафинирования, располагаемый перед ОНРС. Во многих цехах имеются шихтовые пролеты магнитных материалов (скрапные пролеты). Наиболее рациональным является доставка совков с ломом из скрапоразделочного цеха; при этом необходимость в шихтовом пролёте отпадает.

В ряде отечественных цехов имеют специальные шлаковые пролеты. Однако более рационально вывозить шлаковые ковши от конвертеров в близко расположенное шлаковое отделение, при этом шлаковый пролет в главном здании не нужен. Число пролетов зависит от принятой схемы подготовки и ремонта сталеразливочных ковшей.

Во многих зарубежных цехах эти работы выполняют в торцах разливочных или других пролетов, что сильно усложняет организацию работ в цехе. Для высокопроизводительных цехов более рационально устройство специального пролета подготовки ковшей, как это принято в отечественной практике.

2. Примеры планировок главного здания конвертерного цеха

Рисунок 3. Главное здание конвертерного цеха Западно-Сибирского комбината

В цехе установлены два конвертера. Его основные производственные отделения следующие: главное здание, отделения магнитных материалов, перелива чугуна и шлаковое, разливочное отделение с соответствующими отделениями раздевания слитков и подготовки изложниц. В отличие от прочих отечественных сталеплавильных цехов разливочное отделение расположено в отдельном здании. Главное здание (рисунок 3) включает пять пролетов: подготовки ковшей А-Б, шлаковый Б-В, загрузочный В-Г, конвертерный Г-Ж, энергетический Ж-И. В конвертерном пролете расположено то же оборудование, что в цехе НЛМК, в том числе кислородные фурмы 23 с машинами их перемещения, 80-т кран 22 для ремонтных работ. Расстояние между конвертерами 5 равно 48 м. Система загрузки сыпучих такая же, как в цехе НЛМК с передачей материалов к конвертерам из зоны расположения расходных бункеров 24 поперечным конвейером 26.

В загрузочном пролете установлены заливочные краны 20 (400+ 100/20 т) и полупортальные машины 19 для загрузки лома (2X130 т). Рабочая площадка 3 на высоте 11,5 м перекрывает конвертерный и часть загрузочного пролета; на ней уложен опорный рельс 6 полупортальных машин. Рабочая площадка соединена эстакадой 7 с шихтовым отделением 10 магнитных материалов. Шлаковый пролет с кранами 16 (180+50 т) и ковшовый с кранами 15 (125+30 т) по назначению и устройству такие же, как и в цехе НЛМК; в шлаковом пролете размещены пульты 17 управления конвертерами.

Жидкий чугун привозят в миксерных ковшах емкостью 420 т по путям 13 в отделение 12, где его переливают в 350-т заливочные ковши самоходных чугуновозов, которые по ширококолейным путям 14, уложенным в траншее 11, перевозят ковши в загрузочный пролет в зону действия заливочных кранов 20. В шихтовом отделении стальной лом загружают магнитными кранами в совки объемом 50 м³. Два совка специальным краном устанавливают на скраповоз 9, находящийся на эстакаде 7. Затем скраповоз по ширококолейному пути 8 эстакады перевозит совки в загрузочный пролет в зону действия полупортальной завалочной машины. Сталь, выпущенную в ковш сталевоза 18, транспортируют в разливочное отделение по ширококолейным путям 1. По ним же самоходный шлаковоз 21 транспортирует ковши со шлаком в шлаковый пролет, откуда их вывозят по путям 2.

Рисунок 4. Главное здание конвертерного завода «Азовсталь»

Основными производственными отделениями цеха, спроектированного из расчета установки в нем трех конвертеров емкостью по 400 т, являются (рисунок 4) главное здание, включающее загрузочный Д-Е, конвертерный К-3 и ковшовый 3-И пролеты. Примыкающий к главному зданию (на расстоянии Г-Д, равном 9 м) блок, включающий шлаковую эстакаду В-Г и два шихтовых пролета Б-В и А-Б для магнитных материалов. Нижнее миксерное отделение, совмещенное шихтовое отделение сыпучих материалов и ферросплавов и ОНРС. В конвертерном пролете размещено то же оборудование, что и в ранее описанных цехах, в том числе фурмы 23 с машинами их перемещения и 80-т кран 24 для ремонтных работ Применена совмещенная система загрузки сыпучих и ферросплавов с передачей материалов к конвертерам из зоны расходных бункеров 25 по наклонным точкам 2. Расстояние между конвертерами 3 равно 36 м.

Рабочая площадка 4 на высоте 12 м перекрывает конвертерный и часть загрузочного пролета. В загрузочном пролете установлено два заливочных крана 20 (450+100/20 т) и мостовой кран 21 (200 т) для загрузки лома. Пульты 19 управления конвертерами расположены против них между колоннами ряда Д.

Открытая шлаковая эстакада выполняет ту же роль, что и шлаковые пролеты в ранее описанных цехах, и оборудована кранами 17 (100/20 т) для перестановки шлаковых ковшей; пути 8 служат для вывоза шлака несамоходными шлаковозами. Шихтовый пролет А-Б оборудован магнитно-грейферными кранами 14 (15+15 т), пролет Б-В-магнитными кранами 15 (30/15 т) и мостовыми кранами 16 (200+32 т) для перестановки совков.

Жидкий чугун подают в торец загрузочного пролета чугуновозами в 350-т ковшах по двум ширококолейным путям 6 на нулевой отметке из миксерного отделения 5. Стальной лом привозят в шихтовые отделения по продольным путям 9 и разгружают в ямные бункера 10. В пролете А-Б в совки объемом 100 м³ загружают магнитными кранами 14 легковесный лом, после чего совки скраповозом по путям 13 передают в пролет Б-В. Здесь их краном 16 переставляют на стеллажи и догружают тяжеловесным ломом с помощью магнитных кранов 15. Заполненный и взвешенный совок (один) краном устанавливают на скраповоз 11, который по пути 12 переезжает в загрузочный пролет. Совок поднимают со скраповоза загрузочным краном 21 и загружают лом в конвертер в один прием.

В ковшовом пролете подготавливают и ремонтируют как сталеразливочные ковши (в левой половине пролета), так и промежуточные (в правой половине). По пути 2 подают материалы для ремонта ковшей. Уборка стали и шлака организована в разные от конвертера стороны, сталевозы 27 перемещаются в ОНРС по ширококолейным путям 1, самоходные шлаковозы 18 с двумя ковшами по 16 м³ - к шлаковой эстакаде по ширококолейным путям 7.

Заключение