КАФЕДРА МАШИН МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы "Выбор оборудования кислородно-конверторного цеха" по дисциплине "Технологические линии и комплексы" для студентов 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)

Методические указания к выполнению курсовой работы "Выбор оборудования кислородно-конверторного цеха" по дисциплине "Технологические линии и комплексы" для студентов специальности "Металлургическое оборудование /Сост.: Ю.В. Изюмов, В.А. Козачишен, Е.С. Козачишена. – Алчевск: ДонГТУ, 2011. – 68 с.

Содержат основные материалы и исходные данные для расчета производительности и потребного количества оборудования линий и участков кислородно-конверторных 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 О КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТОРНЫХ ЦЕХАХ 6

3 ВЫБОР ВМЕСТИМОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА КОНВЕРТОРОВ 7

3.1 Общие рекомендации по выбору вместимости конверторов 7

3.2 Определение количества конверторов 9

3.3 Определение суточной производительности цеха по годным слиткам 12

4 ВЫБОР И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ МИКСЕРНОГО ОТДЕЛЕНИЯ 13

4.1 Общие замечания к расположению и планировке миксерного отделения 13

4.2 Выбор вместимости и определение количества миксеров 14

4.3 Оборудование миксерного отделения и расчет потребного его количества 15

4.4 Определение основных габаритных размеров здания миксерного отделения 18

5 ВЫБОР ТИПА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ШИХТОВОГО ОТДЕЛЕНИЯ 18

5.1 Общие требования к выбору типа шихтового отделения 18

5.2 Определение размеров шихтового отделения и расчет количества основного оборудования 22

6 ВЫБОР ТИПА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЛЕТОВ ГЛАВНОГО ЗДАНИЯ ЦЕХА И ИХ РАЗМЕРОВ 33

6.1 Загрузочный пролет, его основное оборудование 33

6.2 Конверторный пролет, его расположение и оборудование 38

6.3 Ковшевой пролет и его оборудование 38

6.4 Разливочные пролеты и их оборудование 40

6.5 Шлаковый пролет, его расположение и оборудование 48

6.6 Рекомендации по выбору основных размеров главного здания цеха 50

7 ВЫБОР ТИПА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЯ ОТДЕЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 56

7.1 Общие сведения о непрерывной разливке стали 56

7.2 Общие рекомендации по выбору типа МНЛЗ 57

7.3 Выбор числа ручьев и определение потребного количества МНЛЗ 58

7.4 Определение потребного количества основного оборудования пролета подготовки ковшей 62

7.5 Выбор схемы расположения МНЛЗ в цехе при проектировании 65

7.6 Выбор планировки ОНРС 66

7.7 Рекомендации по определению основных размеров здания ОНРС при линейной планировке 67

7.8 Рекомендации по выбору основных размеров здания ОНРС при блочной планировке 67

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 73

1. Введение

Настоящие методические указания предназначены в качестве руководства при выполнении студентами-механиками всех форм обучения курсовой работы "Выбор состава оборудования отделений и участков кислородно-конверторных цехов и их компоновка", в которой предусматривается на основании принятой технологической схемы разработка и компоновка отдельных участков кислородно-конверторного цеха с выбором количества и типов основного технологического и вспомогательного оборудования, расчет технических параметров производительности этих машин и линий.

Стремясь сделать настоящие методические указания полезными студентам-механикам при выполнении дипломных проектов, авторы привели методики расчета потребного количества основного и вспомогательного оборудования также необходимый справочный материал, рассмотрели конкретный пример проектирования участков кислородно-конверторного цеха заданной производительности.

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной и графической части (план и разрез цеха, отделения или участка – 2 листа формата А1).

Настоящие методические указания написаны с учетом того, что основные технологические машины и агрегаты кислородно-конверторных цехов изучаются студентами-механиками в соответствующих курсах и при прохождении технологической практики в условиях современного металлургического предприятия.

При написании этих указаний авторы использовали материалы, изложенные в работах [1 – 8].

2. Общие сведения о кислородно-конверторных цехах

Кислородно-конверторный процесс выплавки стали благодаря высоким технико-экономическим показателям является эффективным сталеплавильным процессом. Наиболее распространен процесс с верхней продувкой ванн кислородом.

Современные кислородно-конверторные цехи оснащены конверторами вместимостью 130 – 400 т представляют собой наиболее высокопроизводительные сталеплавильные цехи. В то же время имеются действующие цехи с конверторами вместимостью 50 и 100 т.

Основными линиями системы грузопотоков кислородно-конвер-торных цехов являются:

– доставка и заливка жидкого чугуна, доставка и загрузка лома;

– доставка и загрузка в конвертор сыпучих материалов;

– доставка и загрузка в ковш ферросплавов зачастую с их нагревом или расплавлением;

– транспортирование ковшей с жидкой сталью;

– разливка и уборка слитков или литых заготовок;

– уборка шлака;

– доставка материалов для ремонта конверторов и другого оборудования;

– уборка мусора.

Более подробные сведения об устройстве кислородно-конверторных цехов, организации их грузопотоков, оценке основных проектных решений приведены в работах [2, 4 – 8].

3. Выбор вместимости и определение количества конверторов

   1. Общие рекомендации по выбору вместимости конверторов

Выбор вместимости (садки) и количества конверторов для цехов разной производительности определяется принятым способом разливки стали (в изложницы или на машинах непрерывного литья заготовок МНЛЗ), массой отливаемых слитков, условиями передачи слитков в прокатные цехи, типом процесса, принятой схемой работы конверторов и т.д.

Решающее влияние на выбор садки конвертора (скрап + жидкий чугун) оказывает заданная производительность цеха и принятый способ разливки стали.

При выборе вместимости конвертора учитывают, что качество выплавляемой в кислородных конверторах стали практически не зависит от их вместимости, и в то же время при росте вместимости существенно улучшаются технико-экономические показатели работы конверторного цеха [6]. Поэтому при проектировании новых цехов при прочих равных условиях отдают предпочтение установке конверторов большой вместимости, но с учетом обеспечения равномерности работы конверторного и прокатного цехов при остановке конвертора на ремонт [4]. Для цехов небольшой производительности установку одного-двух больших конверторов, обеспечивающих выполнение всей программы цеха, как правило, не рекомендуют, поскольку это приводит к недогрузке оборудования и осложнениям в работе смежных цехов и отделений при остановке конвертора на ремонт [4].

На основании изложенного рекомендуется выбирать следующие вместимости конверторов (табл. 3.1) и схемы их работы (табл. 3.2).

Таблица 3.1 Рекомендуемые вместимости конверторов в зависимости от производительности цеха и способа разливки

Производительность цеха, млн. т/год	Способ разливки стали	Рекомендуемые номинальные вместимости конверторов, т (садки)
От 2 до 4	Разливка в слитки и на МНЛЗ	130 – 160
От 3 до 5	Разливка в слитки и на МНЛЗ	250 – 300
От 4 до 6	Разливка на МНЛЗ	300 – 350
От 6 и более	Разливка на МНЛЗ	350 – 400

Таблица 3.2 Рекомендуемые схемы работы конверторов

Схемы работы конверторов	Количество конверторов в цехе	Количество исправно работающих конверторов	Количество конверторов в ремонте или резерве
I	2	1	1
II	3	2	1
III	4	3	1

Выбранная вместимость конверторов должна соответствовать типовому ряду вмеcтимостей (по массе жидкой стали): 50, 100, 130, 160, 200, 250, 300, 350 и 400 т.

Анализ технико-экономических показателей работы аналогичных по планировке и используемому оборудованию цехов, работающих по схемам I,IIиIII, позволяет считать наиболее рациональной схемуII[6].