КАФЕДРА МАШИН МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы "Выбор оборудования доменного цеха" по дисциплине "Технологические линии и комплексы" для студентов IIIкурса дневной и заочной формы обучения по специальности "Металлургическое оборудование"

Рекомендовано

на заседании кафедры ММК и ПМ

Протокол № 8 от 14.04.2011

Утверждено

на заседании методсовета ДонГТУ

Протокол № 7 от 20.05.2011

Алчевск

ДонГТУ

2011

УДК № 669.02/09.001.2(07)

Методичні вказівки до виконання курсової роботи "Вибір обладнання доменного цеху" з дисципліни "Технологічні лінії і комплекси" для студентів III курсу денної та заочної форм навчання по спеціальності "Металургійне обладнання" /Укл.: Ю.В.Ізюмов, В.А. Козачишен, О.С. Козачишена. – Алчевськ: ДонДТУ, 2011. – 88 с.

Надано основні матеріали та вихідні дані для розрахунків продуктивності та необхідної кількості обладнання ліній і дільниць доменних цехів.

Укладачі:	Ю.В. Ізюмов, доц., В.А. Козачишен, доц., О.С. Козачишена, ст.викл.
Відповідальнийредактор	Ю.В. Ізюмов, доц.
Відповідальнийза випуск	П.О. Петров, ст.викл.

УДК № 669.02/09.001.2(07)

Методические указания к выполнению курсовой работы "Выбор оборудования доменного цеха" по дисциплине "Технологические линии и комплексы" для студентов IIIкурса дневной и заочной формы обучения по специальности "Металлургическое оборудование" /Сост.: Ю.В. Изюмов, В.А. Козачишен, Е.С. Козачишена. – Алчевск: ДонГТУ, 2011. – 88с.

Содержат основные материалы и исходные данные для расчета производительности и потребного количества оборудования линий и участков доменных цехов.

Составители:	Ю.В. Изюмов, доц., В.А. Козачишен, доц., Е.С. Козачишена, ст.преп.
Ответственный редактор	Ю.В. Изюмов, доц.
Ответственный за выпуск	П.А. Петров, ст.преп.

СОДЕРЖАНИЕ

1 ВВЕДЕНИЕ 5

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ 7

3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТУ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДОМЕННОГО ЦЕХА 8

3.1 Общая характеристика и устройство доменных цехов 8

3.2 Опpeделение годовой производительности доменной печи и количества печей в цехе 12

3.3 Рудный двор и его оборудование 14

3.3.1 Определение потребного количества вагоноопрокидывателей 16

3.3.2 Расчет нормы запаса шихтовых материалов на рудном дворе 18

3.3.3 Определение фронта погрузки и выгрузки шихты 19

3.3.4 Определение объема штабеля 20

3.3.5 Определение потребного количества перегрузочных кранов и их производительности 22

3.4 Бункерная эстакада и ее оборудование 27

3.4.1 Определение необходимого количества вагонов-перегружателей и их производительности 28

3.4.2 Выбор вместимости бункеров и расчет их пропускной способности 29

3.4.3 Определение производительности ленточного конвейера 35

3.4.4 Определение производительности вагон-весов 35

3.4.5 Определение производительности барабанных питателей 36

3.4.6 Определение производительности электровибрационных питателей 37

3.4.7 Расчет производительности пластинчатого конвейера 37

3.4.8 Определение производительности вибрационного грохота и эффективности грохочения материалов 38

3.4.9 Определение загруженности подъемника коксовой мелочи 40

3.5 Системы подачи шихты на колошник 41

3.5.1 Определение вместимости скипа 44

3.5.2 Определение производительности скипового подъемника и его загруженности 44

3.5.3 Определение производительности конвейера для подачи шихты на колошник доменной печи 47

3.6 Оборудование для уборки чугуна и шлака 48

3.6.1 Определение необходимого количества чугуновозных ковшей 50

3.6.2 Определение необходимого числа чугуновозных ковшей миксерного типа 52

3.6.3 Определение потребного числа шлаковозов 52

3.7 Отделение разливки чугуна и его оборудование 54

3.7.1 Определение числа разливочных машин и их производительности 56

3.8 Определение расчетной занятости железнодорожных путей 58

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 60

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………..55

1. Введение

Основными направлениями дальнейшего развития черной металлургии является коренное улучшение качества, увеличение выпуска эффективных видов металлопродукции и осуществление широкого технического перевооружения металлургических предприятий.

Поставленная задача решается путем совершенствования традиционных металлургических процессов, разработки и освоения новых технологий и модернизация действующих механизмов и ввода в эксплуатацию новых мощных агрегатов и машин, роста уровня механизации производственных операций, совершенствования форм эксплуатации и технического обслуживания механического оборудования.

Для успешного решения этих вопросов инженер-механик должен понимать единство техники и технологии, уметь правильно решать задачи технического прогресса, владеть навыками проектирования металлургических цехов и заводов.

Выполнение курсовой работы по дисциплине "Технологические линия и комплексы металлургических цехов" способствует развитию технического мышления студентов, приобретению ими навыков компоновки машин и агрегатов в единый технологический комплекс, увязывания их по производительности.

При выполнении домашних заданий предусматривается расчетное обоснование потребности отделений и участков доменного цеха в основном оборудовании.

В настоящих методических указаниях представлены необходимые расчетные методики, а также исходные данные для выполнения расчетов с учетом достижений отечественного металлургического машиностроения.

2. Общие сведения для выполнения индивидуальных заданий

При выполнении курсовой работы по расчету линий и участков доменных цехов студент решает следующие типовые задачи, характерные для производства любого вида продукции цехов металлургического производства:

– выбор типа агрегатов и их количества для обеспечения заданной производительности цеха;

– определение потребности в сырьевых материалах cучетом норм их запаса;

– определение, вместимости хранилищ и их размеров;

– определение потребного количества технологического оборудования.

В задании студенту предлагается выполнить расчет потребного количества основного оборудования доменного цеха и его производительности согласно методикам, изложенным в разделе 3, и, данным, приведенным в приложениях А – З настоящих методических указаний.

По результатам расчетов студент представляет расчетно–пояснительную записку и компоновочные чертежи формата А3 с последующей ее защитой.

3. Методические указания к расчету потребного количества и производительности основного оборудования доменного цеха

   1. Общая характеристика и устройство доменных цехов

Доменный цех является одним из основных цехов металлургического предприятия. В его состав входит несколько доменных печей с относящимся к каждой из них и расположенным вблизи них комплексом объектов (литейный двор, воздухонагреватели с воздухопроводами, система подачи шихты к колошниковому загрузочному устройству, система газоочистки, установки припечной грануляции шлака и некоторые другие); бункерная эстакада; система транспортных путей, газопроводов и ряд общих для цеха или нескольких печей отделений и участков, таких как склад шихтовых материалов (рудный двор), отделение разливки чугуна, склад холодного чугуна, воздуходувная станция, отделение приготовления огнеупорных масс и ремонта чугуновозов и шлаковозов; вспомогательные отделения – ремонтные мастерские, электроподстанция и др.

Для доменных цехов характерны большой объем и сложная система грузопотоков, среди которых можно выделить грузопотоки шихтовых материалов к бункерной эстакаде с фабрик агломерации и окомкования, коксохимического завода и ряда других источников снабжения цеха шихтой, находящихся за пределами предприятия; система подачи материалов от бункерной эстакады к колошниковому загрузочному устройству; грузопотоки уборки продуктов плавки – чугуна, шлака, колошниковой пыли; системы линий уборки коксовой мелочи и мелочи агломерата; грузопотоки материалов, используемых при ремонтах объектов цеха, трубопроводная подача к доменным печам кислорода и природного газа и отвод колошникового газа.

Устройство доменного цеха, характер размещения в нем основных объектов во многом определяются выбранной системой грузопотоков и транспорта, причем, изменение этих систем существенно сказывается на планировке цеха [3].

На рис. 3.1 приведена схема грузопотоков доменного цеха с подачей шихтовых материалов машинами периодического действия [5].

Флюсы, добытые в карьерах сырых материалов, руду из рудников 2 и агломерат с агломерационной фабрики 3 направляют на железнодорожную станцию 4 доменного цеха и передают на склад шихтовых материалов вагонами 5. Вагоны при помощи толкателя 6 подают на вагоноопрокидыватель 7, который выгружает из них материал в приемную траншею 8. Шихту из траншеи 8 забирают грейфером тележки 9 рудогрейферного перегружателя 10 и выгружают послойно в штабеля 13. Грейферный кран перемещается вдоль склада 12 по специальным путям 11.

Шихтовые материалы из штабелей перегрузочным краном подают в вагоны 14 и направляют на агломерационную фабрику 3 или подают в бункер эстакады доменного цеха. Крупный металлургический кокс с коксохимического завода 15 направляют на бункерную эстакаду, где распределяют по бункерам доменных печей коксовым перегрузочным вагоном 16. Из бункеров эстакады 18 агломерат, окатыши и кокс (после его сортировки на грохотах и загрузки весовой воронки) порционно в определенной последовательности подают в скипы подъемника 19, поднимают на колошник доменной печи 20 и через загрузочное устройство загружают внутрь печи.

От газовой подстанции 21 газ направляют в воздухонагреватели 22 для нагрева их насадок. Воздух от воздуходувной станции 23 после подогрева в воздухонагревателе 22 обогащают кислородом, подаваемым от кислородной станции 24, и через фурмы подают в доменные печи совместно с природным газом, который поступает от газораспределительной подстанций 21. Продукты плавки доменной печи (чугун и шлак) через летки печи и желоба литейного двора 25 сливают соответственно в чугуновозы 26 и шлаковозы 27. Часть жидкого чугуна в ковшах передают на разливочную машину 28 для получения твердых чушек, а остальной чугун направляют в миксерные отделения сталеплавильных цехов. Жидкий шлак в шлаковозах отправляют на грануляцию в специальные отделения 29, остальной шлак гранулируют на придоменных установках 30 и по трубам передают в отстойники. Доменный газ перед подачей потребителям очищают от пыли в пылеуловителях грубой 31, полутонкой 32 и тонкой очистки 33. Пыль, выделенную в пылеуловителях, передают железнодорожным транспортом на агломерационную фабрику.

Более подробно вопросы устройства доменных цехов, их планировки и грузопотоков изложены в литературе [1, 3, 4].

Рисунок 3.1 – Схема грузопотоков доменного цеха