книги / Генеральный план и транспорт промышленных предприятий

Н а

основе

исследования

степени

их

требуется от 2,5 до 4,5 т материалов.

влияния определяют условия

повыше­

Количество

потребляемого

сырья

на

ния количества и качества выплавляе­

1 т чугуна

зависит

главным образом

мого печью чугуна. Расход топлива

и

от содержания железа в руде и степе­

других

материалов

обычно выражают

ни подготовки

ее

к плавке. Поэтому

в тоннах на 1 т чугуна. Одним из ос­

при доставке на завод окатышей объ­

новных показателей работы печи яв­

ем доставляемого

материала

умень­

ляется

расход

кокса.

В

среднем

по

шается.

стране

его значение

равно

0,55

кг/кг,

Ниже приведены данные потребного

в определенных случаях доводится до

количества

сырья

и материалов

на

0,4 и ниже. Экономия кокса достигает­

производство 1

млн. т чугуна и выход

ся за счет повышения содержания же­

продуктов плавки.

леза

в шихте, вывода

из

шихты

изве­

РАСХОД СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ И ВЫХОД

стняка

(применение

офлюсованного

ПРОДУКТОВ ПЛАВКИ В ДОМЕННОМ ЦЕХЕ

агломерата),

повышения

температуры

(тыс. т)

дутья,

вдувания

природного

газа,

усреднения железной

руды,

металли­

Наименование материалов

Количество

зации шихты, повышения давления га­

на 1

млн. т

за в доменной печи.

Технический

прогресс

в

доменном

Прибытие

производстве выражается прежде все­

Кокс

железная,

агломерат,

435—455

го в росте полезного объема доменных

Руда

печей.

Интересно

отметить,

что

в

окатыши

1600—1800

1913

г. средний объем доменной печи

Скрап оборотный

3 - 5

в России составлял

191 м3 и всего од­

Песок

5,0

Известь гашеная

3,5

на печь имела объем 650 м3. В настоя­

Огнеупоры

и

огнеупорные

4,0

щее время в СССР работают печи объ­

порошки

емом

1033, 1371,

1513,

1719, 2000, 2700,

Ремонтные материалы

1—2

3200 и 5000 м3.

Разные грузы

4—6

Производительность

доменной печи

Отправление

объемом 2000 м3 составляет около

Чугун

1000

4500 т в сутки, или 1,6 млн. т в год,

Шлак

320—420

печи объемом 5000 м3— 13 000 т в сут­

Колошниковая пыль

30—40

ки, или 4,6 млн. т в год.

Скрап оборотный

5—10

Для нормальной

работы

доменной

Мелочь алгомерата и окаты­

20—40

шей

1—2

печи

необходим

комплекс

агрегатов,

Ремонтные материалы

составляющих

основу

современного

Разные грузы

4—6

доменного цеха. Это комплекс агрега­

Бой огнеупоров

2—3

тов,

предназначенных

для

приема,

Мусор

2—6

подготовки

(склады

сырых

материа­

Рассмотрим комплекс устройств, не­

лов), подачи шихты в доменные печи;

нагрева

дутья

(воздуходувные

стан­

обходимых

для

приема,

хранения

ции с турбовоздуходувками, кауперы),

сырья,

подготовки

и подачи шихты

в

производства

кислорода

(кислород­

доменные печи, который по мере раз­

ная

станция), очистки колошникового

вития доменного

производства,

техни­

газа, подачи необходимой для охлаж­

ческих

средств

транспорта

и методов

дения кладки печи воды, уборки про­

подготовки

сырья

существенно

видо­

дуктов

плавки

чугуна

и шлака,

газо­

изменялся. На

большинстве заводов,

очистки. Кроме того, для обеспечения

построенных до 60-х годов, прибыва­

непрерывной

работы

доменной

печи

ющую в доменный цех железную руду

необходимы

мощные энергетические и

и часть флюсов

(20%) складируют на

механические хозяйства.

рудном

дворе,

располагаемом,

как

Материалами

для

производства чу­

правило,

вблизи

доменных

печей,

гуна служат железорудноё сырье (ру­

вдоль их фронта.

да, агломерат, окатыши), а также кокс

Рудный двор — это открытый склад,

и флюсы. Для

получения

1

т

чугуна

с одной

стороны

которого

находятся

Усредненную руду тем же грейфер­

тели,

разгрузочные

эстакады,

мосто­

ным краном подают (равным образом

вые

перегружатели,

трансферкары,

и флюсы)

в

перегрузочный

самоход­

бункера.

и совершенствование при­

ный вагон-трансферкар, который пе­

Развитие

редвигается по путям бункерной эста­

веденной схемы подачи и складирова­

кады

и

развозит

материалы по соот­

ния сырья для

доменного производст­

ветствующим

бункерам

эстакады.

ва происходило в направлении все бо­

Бункерная эстакада — это оператив­

лее широкого

применения ленточных

ный склад доменного цеха и потому

конвейеров. Вначале вместо вагонов-

необходим для всех типов доменных

весов в подбункерном помещении ста­

цехов и способов их снабжения сыры­

ли применять ленточные конвейеры, за­

ми или

подготовленными

материала­

тем отказались от сооружения желез­

ми. Располагается

бункерная эстака­

нодорожных путей на бункерной эста­

да параллельно оси доменного цеха и

каде, также заменив их конвейерами.

имеет, как правило, два ряда бункеров

Вместо передвижных башенных ваго-

для

хранения

оперативных

запасов

ноопрокидывателей

стали

применять

руды,

известняка

и добавок;

коксо­

роторные стационарные вагоноопроки-

вые

бункера

располагают

попарно

дыватели в сочетании с ленточными

против каждой доменной печи.

конвейерами.

Рудный

двор

не пред­

Емкость

рудных

бункеров

принима­

усматривается,

а

сырье

складируется

ют

равной

2,5

м3

на

1 м3 полезного

на складах сыпучих материалов, отту­

объема

печи,

коксовых — 0,7

м3.

да подается на агломерационную фаб­

На железобетонной

бункерной эста­

рику. Агломерат

ленточными

конвей­

каде укладывают

до четырех

(в зави­

ерами передается в доменный цех. При

симости от

объема

печей, их

числа,

этом используют

стационарные ваго-

характера и

структуры поступления)

ноопрокидыватели

для

разгрузки

по­

железнодорожных

путей

с

отметкой

лувагонов

грузоподъемностью

62,

93

головки

рельса

на

9— 11 м выше от­

и 125 т, бункера, заборные и усредни-

метки

головки

рельса

чугуновозных

тельные машины, конвейеры и т. д.

путей. В рассматриваемом случае пу­

Рассматриваемая

комплексная

схема

ти имеют следующее назначение:

основана на применении роторных ва-

I — (от доменных печей) — для

вы­

гоноопрокидывателей,

конвейерных

грузки

из

коксовых

трансферкаров

трактов, складов с надштабельными и

или вагонов кокса;

уборочными

конвейерами,

штабеле­

II — для

разгрузки

известняка,

до­

укладчиками

и

другими машинами.

бавок;

Усреднение руды в этом случае прово­

III и IV — для разгрузки руды соот­

дится в процессе ее погрузки из шта­

ветственно из вагонов и из трансфер­

белей на конвейеры. Погрузка руды

каров.

осуществляется

специальными

маши-

Иногда устраивают

консольный

со

нами-рекляймерами, которые произво­

стороны

рудного

двора

путь для вы­

дят одновременное обрушение и пере­

грузки

несаморазгружающихся

ваго­

мешивание всех слоев руды торцового

нов (а также в случае неисправности

откоса

штабеля.

Такие

комплексные

башенного

вагоноопрокидывателя).

схемы

запроектированы

на

Караган­

Под бункерной

эстакадой устраивают

динском, Череповецком, Западно-Си­

путь для вагонов-весов, дозирующих

бирском заводах,

используются

на

подачу материала,

кроме кокса.

предприятиях

черной

металлургии

Для въезда на бункерную эстакаду

Японии, США, Франции, Италии.

сооружают наклонные

въезды

на

на­

В качестве примера рассмотрим си­

сыпи

с

уклоном

10— 15%о- В зависи­

стему подачи и складирования сырья

мости от емкости

печей

и их числа

на Карагандинском

металлургическом

эстакада может быть тупиковой или

комбинате,

где

система

конвейерных

сквозной. При наличии рудного двора

линий перемещает руднометаллургиче­

схема

передачи

руды,

известняка и

ское сырье и топливо от вагоноопроки-

других шихтовых материалов в бун­

дывателей на открытые склады руды,

кера

следующая:

вагоноопрокидыва­

угля, флюсов и концентрата. Со скла-

печь имеет индивидуальный литейный	двора и несколько чугунных и шлако­
двор);	вых леток.

2)с блочным расположением печей Литейный двор расположен в зда­

(когда литейные дворы общие для блока из двух печей и расположены параллельно оси доменного цеха).

При этом выдача продуктов плавки

втом и другом случае может быть как

водну сторону от печей, так и на две стороны от печей.

Всовременных проектах доменных печей предусматривается островное расположение печей с направлением литейного двора под углом к продоль­ ной оси или с совпадением оси литей­

ного двора с продольной осью цеха, с выдачей продуктов плавки на две стороны. На заводах, построенных в годы первых пятилеток, имеются домённые печи с блочным расположени­ ем печей.

На рис. 12.4 представлен схематиче­ ский план доменного цеха с выдачей продуктов плавки на две стороны с блочным расположением печей. На рисунке видно, что шлак выдается в сторону бункерной эстакады (шлаковозная сторона), а чугун — по другую сторону литейных дворов (чугуновозная сторона).

Схемы путевого развития рассмат­ риваемого варианта плана доменных цехов имеют недостатки: использова­ ние одного погрузочного пути шлака для двух печей; использование одного

(V) пути для разных работ.

На рис. 12.5 представлен в качестве примера схематический план домен­ ного цеха с индивидуальным (остров­ ным) расположением доменных печей под углом к оси цеха.

Жидкие продукты доменной плавки

убираются со	специальной	площад­
ки— литейного	двора. На	литейном

дворе расположены желобы для чугу­ на и шлака, механизмы одноносковой разливки, отсечные устройства, обо­ рудование для разделки (пневмобу­ ры, кислородные трубки) и заделки (электропушка) чугунной летки, сто­ поры для шлаковых леток, мостовой кран (рис. 12.6). Каждая печь (при островном их расположении в плане)

имеет свой	литейный		двор; мощные
доменные	печи	2700,	3000, 3200,
5000 м3 могут		иметь	два литейных

нии, под его крышей размещаются также пути налива чугуна и шлака. Поскольку жидкий чугун и шлак уби­ рают непосредственно (без промежу­ точных емкостей) от печей, уборка продуктов плавки должна происхо­ дить четко и строго по контактному графику, увязанному с графиком ра­ боты доменных печей. Расчетное чис­ ло выпусков чугуна составляет при одной чугунной летке 8—10, двух — 10—14, трех— 15—20. На доменной печи объемом 5000 м3 на Криворож­ ском металлургическом заводе вы­ пуск чугуна производится 24 раза в сутки, т. е. практически непрерывно.

Количество чугуна за выпуск опре­ деляется из выражения

где Qn — полезный объем печи, м3; kJJ — коэф­

фициент использования полезного объема пе­ чи; tin— число выпусков чугуна в сутки.

Количество ковшей в подаче на вы­ пуск чугуна определяется по формуле

где а — учитывает непрерывность производ­ ства чугуна и неравномерность выпусков по массе чугуна, принимается 1,25; qK — ем­ кость чугуновозных ковшей, т; kK — коэф­ фициент использования грузоподъемности ковшей, принимается 0,8.

Для перевозки жидкого чугуна в сталеплавильный цех или на разли­ вочную машину применяют чугуново­ зы (рис. 12.7). Ковши внутри футеру­ ют специальным ковшовым или нор­ мальным шамотным кирпичом. В на­ стоящее время применяют чугуново­ зы с ковшом грузоподъемностью 100 и 140 т.

Чугун в сталеплавильный цех мож­ но доставлять также чугуновозами миксерного типа различной грузоподъ­ емности. Транспортировка чугуна на Западно-Сибирском металлургическом заводе в конвертерный цех осуществ­ ляется в ковшах миксерного типа ем­ костью 420 т, проектируются ковши емкостью 600 т.

Рис. 12.7. Чугуновоз емкостью 140 т

/ — ковш; 2 — опорная рама; 5 —ходовая тележка; 4 — опорные цапфы; 5 — главные цапфы; $ — захват для кантовального механизма; 7 — автосушка

Рис. 12.8. Схема транспортно-технологической системы доменного производства

Четкая организация транспортного обслуживания доменных печей — важ ­ нейшая задача, так как от ее решения зависит работа доменного цеха.

Потребное число чугуновозных ков­

шей устанавливают с учетом графика выпуска чугуна (основы ритмичной и производительной работы доменных

печей)

и оборота

ковшей,

учитываю­

ковшей

решающее влияние оказывает

щих затраты времени на транспорти­

неравномерность производства и пере­

рование

ковшей,

налив

чугуна, слив

возок чугуна.

ме­

передельного

чугуна

в

миксере

(на

Доменному цеху утверждается

разливочной

машине).

Контактный

сячный план-график работы, где ука­

график

должен

предусматривать

по­

зывается

задание

на

каждые сутки:

становку чугуновозных ковшей за 15—

какое

количество

(по

видам

и мар­

20 мин до начала выпуска чугуна.

кам)

чугуна должна

выплавить каж­

В основе

взаимодействия транспор­

дая печь. На основе рассматриваемо­

та и доменного производства лежит

го месячного плана-графика в домен­

необходимость

учета

условий

работы

ном цехе составляются суточные пла­

различных

элементов

транспортно­

ны-графики по отдельным участкам

технологических

систем

(рис.

12.8),

(поступление

составов

с сырьем,

вы­

равномерного

распределения

выпу­

пуск чугуна, шлака, работа транспор­

сков

во

времени

на

каждой

печи в

та по обслуживанию

доменных

печей

отдельности и в целом по цеху, рав­

и т. д.).

Разрабатываемые

графики

номерности

выпуска

для

группы

пе­

должны

обеспечить

условия

для

не­

чей,

производящих

один

вид чугуна

прерывного

нормального

процесса

(передельный

или литейный).

плавки и выпуска.

При этом должно быть учтено коли­

Часть чугуна, как уже отмечалось,

чество резервных ковшей как вследст­

транспортируется

в

ковшах

к

разли­

вие

неравномерности

функционирова­

вочным

машинам.

Разливочная

ма­

ния транспортно-технологической си­

шина

представляет собой

цепной

на­

стемы, так и в связи с ремонтом ков­

клонный

транспортер

с желобковыми

шей.

обслуживания

домен­

формами.

Организация

Ковши с жидким чугуном доставля­

ных

печей

чугуновозными

составами

может выполняться двумя

способами:

ют

в отделение

разливочных машин;

по так называемому закрытому цик­

специальным

краном

ковши

медлен­

лу,

когда

определенные

ковши при­

но кантуются и чугун сливается в ж е­

креплены

к

определенным

печам,

и

лоб

(могут

быть

варианты

слива в

открытому,

когда

ковши

не прикреп­

промежуточную

ванну) с

двумя

от­

ляют к печам, а подают к ним в соот­

ветвлениями; по ним жидкий чугун

ветствии с графиком выпуска чугуна.

сливается

в

специальные

формы —

С точки зрения надежности транс­

мульды разливочной ленты конвейера.

портного

обслуживания

печей

пред­

По мере продвижения ленты (ско­

почтительнее

вариант прикрепленного

рость ее движения рассчитывается та­

обслуживания, но при этом требуется

ким

образом,

чтобы

жидкий

чугун

иметь в работе большее количество

приобрел

твердое

состояние)

мульды

ковшей

с

чугуном обрызгивают

водой

для

Вопределенных условиях может остывания чугуна и мульд. Остывший

быть	поставлен вопрос об		организа­	в виде чушек чугун	специальным ба­
ции	вывоза чугуновозных		ковшей,	рабаном сбрасывается с лент в погру­
когда объединяются ковши с чугуном				зочные желоба, а из них в железно­
от нескольких выпусков. На практике				дорожные вагоны. Лента с порожни­
такая	организация	не всегда может		ми мульдами опрыскивается известко­
быть	использована	из-за неизбежной		вым раствором, и снова мульды могут
потери температуры		чугуна	вследст­	быть залиты жидким	чугуном.

вие необходимости	ожидания следую­	Платформы	с чушковым чугуном
щего выпуска и большого количества		транспортируют	на	склад холодного
ковшей в составе,	что вызывает за­	чугуна, где чугун укладывают в шта­
труднения при его приеме в миксерное		беля. Температура		чушкового	чугуна
отделение.		достаточно высока		(порядка	400—
На организацию работы транспорта		500°С), и поэтому платформы для пе­
на участке перевозок жидкого чугуна		ревозки чушкового чугуна имеют спе­
и потребное количество чугуновозных		циальную конструкцию.

Рис. 12.9. Схема железнодорожных путей отделения разливочных машин и склада холодного чугуна

1 —	разливочные машины; 2 — склад холодного чугуна; 3 — вагонные весы; 4—14 —		железнодорожные пути
(4 и	5 —	для слива чугуна; 6 и 7 — для погрузки чушкового чугуна; 8 — ходовой;	9—13 — погрузочно-раз­
грузочный;		14 — выставочный)

Рис. 12.10. Шлаковоз с ковшом емкостью 16 м3

/ — тележка ходовая; 2 — экипажная рама; 3 — ковш; 4 — опорное кольцо; 5 — ограждение зубчатых колес оп­ рокидывающего механизма; 6 — крыша опрокидывающего механизма; 7 — защитный кожух механизма оп­ рокидывания; 8 — автосцепки; 9 — рельсовый захват

На рис.	12.9		приведена схема			же­	Жидкий шлак из доменного цеха в
лезнодорожных			путей отделения			раз­	отвал или на грануляционные устрой­
ливочных машин и склада холодного							ства доставляют специальными шла-
чугуна.		плавки			доменной	печи	ковозами	(рис.	12.10).	По	условиям
Продуктом							свойств транспортируемого				груза ков­
является также жидкий шлак. Домен­							ши шлаковозов должны быть выпол­
ный шлак	в ковшах доставляют в цех						нены из стального литья, иметь значи­
шлакопереработки,				где	производятся		тельную толщину		стенок (до 60 мм),
шлаковый	щебень,			гранулированный			большую	собственную		массу, повы­
шлак, шлаковая			пемза, минеральная				шенную прочность и стойкость в экс­
вата и другие		материалы. Шлак,				не­	плуатации. Используют			шлаковозы с
пригодный для переработки, а также							ковшами емкостью 11 и 16 м3.
отходы шлакопереработки транспорти­							Схематичный план цеха по перера­
руют в отвал.							ботке доменного		шлака	приведен на

Рис. J2.11. Схематичный план цеха переработки доменного шлака

1 — кран для выбивки настылей; 2 — установки для грануляции шлака; 3 — склад гранулнро* ванного шлака; 4 — бункера для погрузки гранулированного шлака в автомобили; 5 — склад шлаковой пемзы; 6 —дробильно-сортировочный комплекс; 7 — конвейеры; 8 — бункера; 9 — гидроэкранные аппараты; 10 — копер для выбивки скардовин; 11 — площадка для дробления скардовнн; 12 — перегрузочный бункер; 13 — отделение первичного дробления; 14 — отделение вторичного дробления; 15 — склад шлакового щебня; 16 — отделение сортировки; 17 — тран­ спортерные галереи; 18 — бункера для погрузки щебня в вагоны; 19 — вагонные весы

Рис. 12.12. Схема

генерального плана

доменного цеха

с двумя печами объемом

3200 м3 каждая

/ — станционное здание;

2 — станция подачи

воздуха

горения; 3 — бытовой

корпус; 4 — здание

управления

печью; 5 — воздухонагреватели; 6 — вытяжная

станция

литейного двора; 7 — газоочистка;

8 — газотурбинная

расширительная станция;

9 —установки для

грануляции доменного шлака у печи;

10 — доменные печи: 11 —

столовая; 12 — перегрузочный узел;

13 — воздуходувная станция установок для

грануляции;

1 14 — бункерные

эстакады; 15 — центральные

приточные

станции;

16 — вытяжные

станции

бункерной

эстакады;

17 — скла­

ды гранулированного доменного

шлака;

18 — конвейерная галерея

подачи шихтовых

материалов в домен­

ную печь (шихтоподача);

19 — конвейерная

галерея

уборки гранулированногошлака;

20 — приемное устройст­

во для выгрузки сырья