1 Конверторы и параметры технологии
В новых цехах, как отмечалось, рекомендуется установка большегрузных (300—400 т) конвертеров. Их удельный объем должен составлять 0,85—1,0 м3/т; кислородные фурмы должны иметь 5—7 сопел и более, что обеспечивало бы интенсивность подачи кислорода 5—8 м3/(т·мин) и длительность продувки не более 12 мин. Целесообразно применять конвертеры с независимым опорным кольцом, двусторонним навесным многодвигательным механизмом поворота, отъемным днищем, что облегчает ремонт конвертеров.
Технология производства должна предусматривать десульфацию чугуна в ковшах; полное скачивание шлака из заливочного ковша перед сливом чугуна в конвертер; применение непрерывной разливки; применение внепечной обработки стали и, в частности, продувку в ковше перед разливкой аргоном с одновременной корректировкой состава и температуры, а для высококачественных сталей — обработку вакуумом, шлаками и другие способы внепечного рафинирования. Технология выплавки должна базироваться на применении автоматизированных систем управления ходом плавки, что позволяет исключить продувки и другие корректировочные операции.
2 Планировка конвертерного цеха
Известны следующие схемы планировки и работы конвертерных цехов: классическая, маятниковая, конвейерная, со съемными конвертерами. При классической схеме конвертеры установлены в цехе стационарно (на «стационарных продувочных стендах»); здесь же их ремонтируют. Недостатком этой схемы является неполное использование оборудования продувочного стенда — в межпродувочные периоды не используются кислородная фурма и система отвода и очистки отходящих газов; еще меньше используется система загрузки сыпучих. В первые годы освоения кислородно-конвертерного процесса были предложены схемы, предусматривающие перемещение конвертеров по ходу плавки с помощью рельсовых тележек и пребывание их на продувочном стенде лишь во время продувки, а далее отъезд на стенды, где выполняются другие работы (слив металла, заливка чугуна и др.). При маятниковой схеме конвертеры поочередно прибывают на продувочный стенд с двух противоположных сторон, при карусельной движутся по замкнутой кривой. Эти схемы не нашли применения, так как они не обеспечивают снижения удельных капитальных затрат и существенно усложняют организацию работ в цехе.
Схема со съемными конвертерами отличается от классической тем, что после остановки на ремонт конвертер снимают со стенда и транспортируют в отделение ремонта, а на его место устанавливают новый. При этом обеспечивается более полное использование оборудования продувочного стенда, но требуется установка кранов большой грузоподъемности для транспортировки конвертеров, усиления колонн здания, усложняется организация работ в цехе. В результате эта схема почти не применяется.
3 Устройство конвертерного цеха
Основные производственные отделения этих цехов следующие: главное здание, верхнее миксерное отделение, верхнее шихтовое отделение для магнитных материалов, нижнее отделение для сыпучих материалов, отделения
Рисунок 1 – План и разрез главного здания конвертерного цеха
раздевания слитков и подготовки изложниц. Главное здание (Рисунок 1) состоит из четырех пролетов: загрузочного Г—Д, конвертерного В—Г и двух разливочных Б—В и А—Б. В конвертерном пролете установлены три конвертера 5 (с расстоянием между ними 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 оборудован двумя мостовыми заливочными кранами 16. На рабочей площадке вдоль конвертеров проложены 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 отделения 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 на несамоходном шлаковозе 13, который вывозят из цеха локомотивом по поперечно-криволинейным путям 8.