Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Октября 2012 в 10:46, курсовая работа
Электрометаллургия стали возникла в конце XIX века, в шестидесятых годах XX столетия получила наибольшее развитие в результате совершенствования способа выплавки стали в дуговых электропечах и в настоящее время стала одним из основных сталеплавильных процессов.
Доля мирового объёма производства стали в дуговых электропечах (ДСП) в 2009 году составила около 38 %. Прогнозы экспертов указывают на рост доли электростали в течение последующего десятилетия со скоростью 4 -5 %/год.
Совместно кислородно-конвертерный и электросталеплавильный процессы практически вытеснили мартеновский.
Введение………………………………………………………………….....4
Технология производства стали и оборудование………….……………..5
Устройство сталеплавильных цехов………………………….…....5
Технологический процесс………………………………………..…6
Организация основных работ и оборудования……………………8
Расчетно-конструкторская часть…………………………………..……...9
Технологическая схема производства стали в
дуговых электропечах………….……………………………..……..9
Выбор количества и емкости электропечей………………….…..12
Выбор оборудования и расчет его количества………………...…12
Доставка и заливка жидкого чугуна……………………………....14
Миксерное отделение……………………………………………...16
Доставка и загрузка сыпучих материалов и ферросплавов…......17
Выпуск металла и шлака…………………………………………..18
Проектирование линии разливки стали на МНЛЗ……………….19
- возможность удобного обслуживания;
- проведение скоростных ремонтов;
- максимально возможная автоматизация.
Характерным для металлургического оборудования является его индивидуальность, а нередко и уникальность большинства его видов, высокая интенсивность работы в тяжелых эксплуатационных условиях, а также необходимость автоматического управления многими типами машин и агрегатов в связи со специфическими условиями их работы.
Чем сложнее рабочий
Рис 1. Технологическая схема производства стали в дуговых электропечах.
1 – полувагон; 2 – платформа; 3 – контейнеры; 4 – бункера с магнитными материалами; 5 – корзина с ломом; 6 – печи для нагрева лома; 7 – кран; 8,9,12,13,16,21 – транспортеры, конвейеры; 10,17,18 – реверсивные конвейеры; 11,15,19 – бункера; 17 – весы; 20 – печь для нагрева ферросплавов; 22,23 – склиз; 24 – агрегат доводки стали; 25 – ковш для стали; 26 – электрическая печь; 27 – трансформатор; 28 – газокислородные горелки; 29 – сталевоз; 30 – шлаковоз; 31 – МНЛЗ; 32 – дымоход; 33 – зонт для улавливания газов; 34 – газоочистка; 35 – дымовая труба.
В состав аглофабрики входят следующие отделения: отделение вагоноопрокидывателей, отделение приемных бункеров шихтовых материалов, отделение дробления и измельчения топлива и флюсов, отделение шихтовых бункеров, отделение смешивания и окомкования шихты, отделение спекания , охлаждения, дробления и сортировки агломерата, отделение газоочистных сооружений.
Транспортная связь между отделениями и отдельными машинами и агрегатами фабрики осуществляется в основном ленточными конвейерами.
Принципиальная схема технологического процесса агломерации, применяемого на агломерационной фабрике, представлена на рисунке 1.
Аглофабрики обычно располагают непосредственно на металлургических заводах. Это связано с необходимостью использования большого объема продуктов и отходов металлургического производства, а также со сложностью транспортировки. При агломерате используется помимо железорудного концентрата калашниковая пыль, которая является отходом доменного производства. Окалина образуется при горячей прокатке, а также в нагревательных и термических печах.
Состав и структура комплексов входящих в аглофабрику определяется технологией окускования аглошихты.
Технологическая схема производства агломерата.
Шихтовые материалы поступают на аглофабрику в железнодорожных вагонах и разгружаются вагоноопрокидывателями 1 в приемные бункера 2. Перед вагоноопрокидывателями установлены весы для взвешивания поступающего сырья. Из бункеров материалы подаются питателями, проходят через перегрузочные узлы и ленточными конвейерами направляется в отделение распределения материалов. Из этого отделения материалы передаются на усреднительные склады, где материалы штабелеукладчиками 3 укладываются в штабеля 4.
Из штабелей 4 сырье различными способами по данной схеме роторным экскаватором 5 загружается на отводящие ленточные конвейеры 6 и транспортируется в отделение шихтовых бункеров 10,11,12,13. Перед подачей топливо (кокс) подвергают дроблению в четырехвалковой дробилке 7. Для измельчения известняка используют молотковую дробилку 8, которая работает в замкнутом цикле с грохотом 9. Компоненты аглошихты после подготовки поступают в отделение шихтовых бункеров 10,11,12,13. Железорудный концентрат поступает с обогатительной фабрики по конвейеру 6 в отделение приемных бункеров.
Из бункеров шихтовые
материалы разгружаются питателями,
проходят через систему
В процессе агломерации для смешивания шихты применяются смесители барабанного типа 15. Затем шихта через ленточный транспортер 16 поступает в барабанный окомкователь 17, там они смешиваются, увлажняются и окомковываются.
Далее из окомкователя 17 подготовленная таким образом шихта подается в бункера распределители, где грохочением из шихты выделяют крупную фракцию – подстилочный материал (постель) и укладывают на движущиеся тележки агломашины. Питателями шихты укладывают сначала крупную фракцию, а затем остальную часть шихты. Уложенная на непрерывно движущиеся тележки шихта поступает под зажигательный горн, который зажигает находящийся в шихте коксик, и благодаря непрерывному просасыванию через шихту воздуха эксгаустером 28 происходит её спекание. Эксгаустер 28 создает разрежение под рабочей ветвью ленты машины в вакуум-камерах 19, что обеспечивает удаление в атмосферу газообразных продуктов горения через дымовую трубу 29. На участке газового коллектора 26 между машиной и эксгаустером продукты горения очищаются в газоочистительном устройстве 27 от пыли и просыпи шихты и агломерата.
После спекания готовый агломерат в хвостовой части агломашины сходит со спекательных тележек, поступает в одновалковую дробилку 20 и далее подвергается рассеву на грохоте 21. На грохоте выделяется горячий возврат – фракция менее 10 мм, который после охлаждения в барабанном охладителе 23, возвращается в бункера 10,11,12,13. Средняя температура спекшегося агломерата составляет 500 – 600, а в нижней части 1200 0С. Использование горячего агломерата в доменной плавке не активизирует процессы восстановления; вместе с тем оно отрицательно влияет на стойкость оборудования системы шихтоподачи к доменным печам и ухудшает условия работы в доменном цехе. Поэтому надрешетный продукт подается на охлаждение в прямолинейный охладитель 22, либо частично охлажденный на хвостовой части агломерационной ленты продувкой сверху вниз (или снизу вверх) холодного воздуха через слой материала. Агломерат с грохота в охладитель подается питателем. Из охлажденного агломерата на грохоте 24 выделяется мелочь и направляется в бункера возврата. Годный продукт , готовый агломерат отгружается в вагоны доставляется в доменный цех в агловозах 25 (специальных металлических железнодорожных вагонах), либо ленточными конвейерами.
Годовая производительность одной электропечи () определяется по формуле
где G емкость печи, т;
коэффициент выхода годного;
число рабочих суток в году;
продолжительность плавки, мин.
Число рабочих суток в году представляет собой разность между календарным временем (365 суток) и временем простоя на холодных ремонтах (338 суток). Продолжительность плавки зависит от мощности печного трансформатора и типа технологического процесса. Продолжительность плавки можно принять в пределах 50 – 70 мин. Коэффициент выхода годного равен 0,96 – 0,98.
Электропечи должны соответствовать существующему типовому ряду емкостей: 6, 12, 25, 50, 100, 150, 200 т. Выбираем электропечь емкостью 150т.
Количество электропечей в цехе
где годовая производительность цеха, т/год .
Число кранов для контейнерной загрузки
где число плавок в сутки, пл/сут.;
число контейнеров на плавку;
задолженность крана на загрузку одного контейнера, мин/конт;
коэффициент учитывающий выполнение вспомогательных работ, =1,1;
коэффициент использования крана, .
Число контейнеров
где емкость электропечи, т.;
удельный расход лома, т/т стали;
доля лома, загружаемого в корзины из контейнеров;
емкость контейнера, ;
насыпная масса лома, .
Принимаем, что металошихта состоит из стального лома и жидкого чугуна. Тогда удельный расход лома составит 0,7. Емкость контейнера можно принять равной 15, насыпную массу лома равной 1,0 – 1,5 т/.
Задолженность крана по разгрузке
одного контейнера включает операции
по захвату его краном, подъему
и транспортировке пустого
Число магнитных кранов
где: доля лома, загружаемого в бадьи магнитным краном.
Коэффициент выполнения вспомогательных работ = 1,1, коэффициент использования крана = 0,8. Задолженность крана по догрузке можно принять равной 1,5 – 2 мин/т.
Число мостовых завалочных кранов
где: задолженность крана на одну плавку, мин/пл.
Коэффициент неравномерности можно принять в пределах 1,0 – 1,3. Коэффициент использования крана = 0,8.
Задолженность крана слагается из следующих операций: захват груженой скрапом бадьи, её транспортировку к электропечам, установку над открытым печным пространством, высыпания скрапа в печь, транспортировку бадьи к месту ожидания. Её можно принять равной 20 – 30 минут.
Количество заливочных ковшей
где число ковшей, находящихся в обороте;
число ковшей, находящихся в ремонте.
Коэффициент запаса ковшей = 1,1 – 1,2.
Количество ковшей в обороте
Продолжительность оборота ковшей зависит от организации работ в цехе и составляет 0,4 – 0,6 ч.
Количество ковшей, находящихся в ремонте
где продолжительность ремонта, ч.;
стойкость футеровки ковша между ремонтами (число наливов).
Для расчетов стойкость футеровки можно принимать 550 наливов.
Количество чугуновозов
где продолжительность оборота чугуновоза, мин.
Величина определяется с учетом следующих операций: ожидание слива чугуна из ковша миксерного типа, слив чугуна, переезд в загрузочный пролет и обратно, скачивание шлака из заливочного ковша. можно принять равной 20 – 30 мин.
Суммарная потребная емкость миксеров, (т.)
где потребное количество чугуна в сутки;
количество оборотов миксера.
Количество миксеров
где емкость одного миксера, т.
Оптимальным следует считать наличие в цехе не более двух – трех миксеров. В настоящее время выпускают миксеры емкостью 1300 и 2500 т.
Грузоподъемность миксерных
кранов зависит от емкости (100 и 140 т.)
ковшей с чугуном, поступающих из
доменного цеха. Для использования
этих ковшей устанавливают краны
грузоподъемностью
Количество миксерных кранов
где общие затраты времени на обработку всех ковшей, поступающих из доменного цеха, мин.
где количество ковшей поступающих из доменного цеха;
время на обработку одного ковша с чугуном, мин;
коэффициент, учитывающий выполнение вспомогательных работ, .
где: емкость ковша, т.
Расчет ленточного конвейера, (м.)
где часовая производительность конвейера, т/ч.;
коэффициент, учитывающий продолжительность простоев на ремонт, обслуживание конвейера, = 1,2 – 1,5;
С коэффициент, зависящий от угла естественного откоса материала, С = 200 – 250 с/ч.;
скорость перемещения материала, м/с;
насыпная масса материала, т/.
Таблица 1.
Удельные расходы и насыпные массы материалов
Материалы |
Расход, т/т стали |
Насыпная масса, т/ |
Известь |
0,035 |
0,8 – 1,0 |
Доломит |
0,004 |
1,2 – 1,4 |
Плавиковый шпат |
0,003 |
1,6 – 1,8 |
Скорость движения ленты для этих материалов можно принять равной 0,8 – 1,2 м/с.
Принимаем ширину ленты равную 500 мм.
Количество разливочных кранов
где задолженность крана на одну плавку, мин/пл.
Коэффициенты неравномерности = 1 для цеха с двумя – тремя печами, коэффициент использования крана = 0,8.
Годовая пропускная способность АКОС, (т/год)
где масса плавки, т.;
число рабочих суток в году;
время обработки на АКОС одной плавки, мин/пл.
Число рабочих суток на АКОС в году обычно 300.
Время обработки одной плавки составляет от 45 до 60 мин.
Количество АКОС
где годовая производительность цеха, т/год.
Информация о работе Проект современного сталеплавильного цеха с дуговыми печами