7 Розрахунок продуктивності мблз

7.1 Пропускна здатність мблз

Пропускна здатність МБЛЗ () для заданого профілю злитка, що відливається, розраховується по формулі:

, (7.1)

де n – кількість плавок у серії при розливанні методом плавка на плавку (слябові МБЛЗ плавок, сортові та блюмові –);

М – маса металу, рівна місткості сталерозливного ковша, т;

Ф – фонд часу роботи установки безперервного розливання сталі, діб;

–час розливання сталі із сталерозливного ковша, хв.;

–пауза, час підготовки машини до прийому плавки без зміни розмірів злитка, хв.(може бути прийнята в межах 40 ÷ 60 хв.);

–цикл розливання плавки (хв.), що може бути визначений також по співвідношеннях: для сортових МБЛЗ , для слябових МБЛЗ;

–кількість струмків МБЛЗ;

–коефіцієнт, що враховує ступінь завантаження устаткування (для слябових машин ; для сортових).

Пропускна здатність встановленої МБЛЗ () дорівнює:

, (7.2)

де – частка заготовок даного типорозміру, що відливається на МБЛЗ, частки одиниці.

Фонд часу роботи МБЛЗ складає звичайно 290 – 315 діб на рік і визначається по формулі:

, (7.3)

де – тривалість капітального ремонту установки безперервного розливання сталі – 5 – 15 діб;

–тривалість поточних ремонтів – залежить від кількості типорозмірів заготовок, що відливаються на МБЛЗ, тому що при цьому потрібна заміна кристалізаторів і верхньої секції охолодження, а також часу усунення проривів металу та інших аварійних ситуацій. У залежності від типорозміру заготовки і марки сталі поточні ремонти складають 25 – 40 діб на рік.

–тривалість планово-попереджувальних ремонтів (як правило щотижня, установка зупиняється на 8 годин і проводиться планово-попереджувальний ремонт із заміною окремих вузлів МБЛЗ, регулюванням системи охолодження і всієї технологічної лінії).

З огляду на те, що в році 52 тижні, загальна тривалість простоїв машини, пов'язаних з планово-попереджувальними ремонтами, складе .

На окремих підприємствах цей вид ремонтів проводиться один раз на місяць по 24 години. Таким чином, тривалість планово-попереджувальних ремонтів може складати 12 – 17,3 .

7.2 Підготовка мблз

Підготовка машини складається з наступних операцій: спорожнення проміжного ковша, перестановка в резервну позицію і передача ковша на обробку і ремонт; виведення злитка з кожного струмка; очищення стінок кристалізатора і його огляд; огляд основних вузлів і очищення їх від бруду та окалини; перевірка, очищення і заміна форсунок ЗВО; введення затравок в кожен струмок МБЛЗ і ущільнення голівок затравок щодо стінок кристалізаторів; встановлення проміжного ковша, перевірка стопорів і розливальних стаканів; встановлення сталерозливного ковша в робоче положення, встановлення захисних труб і стаканів для розливання металу під рівень; відкриття стакану сталерозливного ковша і наповнення металом проміжного ковша. Ряд операцій по підготовці установок до розливання проводиться одночасно, тому тривалість паузи між серіями складає звичайно близько 60 хв.

Тривалість розливання одного ковша визначається перетином заготовки, маркою сталі, типом машини і може бути визначена по формулі:

, (7.4)

де – маса металу в ковші, кг;

–кількість струмків, шт.;

–швидкість розливання (витягання) заготовки, ;

–маса 1 м (погонного) заготовки, кг;

і – товщина і ширина заготовки, м;

–щільність сталі, ;

–коефіцієнт, що враховує втрати часу (затримки) при розливанні. Коефіцієнт затримки розливання залежить від числа струмків машини і може бути обчислений по формулі:

. (7.5)

Тривалість розливання не повинна перевищувати максимально припустимого часу розливання із сталерозливного ковша. Максимально припустима тривалість розливання, обумовлена тепловими втратами для ковшів різної місткості наведена в табл. 7.1.

Таблиця 7.1 – Рекомендована максимально припустима тривалість розливання.

Місткість ковша, т	50	100	160	200	300	400
Макс. час розливання, хв.	60	75	85	90	110	120

Крім того, припустимий час розливання можна визначити з виразу:

(7.6)

Кількість струмків МБЛЗ і кількість машин у відділенні визначаються в залежності від сортаменту сталі, що розливається, і перетину злитка, місткості сталеплавильного агрегату і ритму подачі сталерозливних ковшів у відділення. При виборі МБЛЗ для визначення кількості струмків варто користуватися виразом:

, (7.7)

де – максимально припустимий час розливання, хв.

Варто враховувати, що збільшення числа струмків ускладнює конструкцію і обслуговування МБЛЗ, збільшує необхідну площу під МБЛЗ і капітальні витрати. Зменшення кількості струмків МБЛЗ веде до збільшення кількості встановлених у цеху МБЛЗ і відповідно до зростання капітальних витрат.

При розливанні на МБЛЗ розширеного сортаменту сталей склад МБЛЗ (необхідна кількість струмків) варто розраховувати по найбільш трудомісткому (мінімальному) перетину.

В даний час знаходяться в експлуатації сортові машини з кількістю струмків до восьми, блюмові до чотирьох, слябові до двох. Проектуються слябові машини для розливання злитків шириною 900 ÷ 1400 мм з чотирма струмками.

Кількість МБЛЗ у відділенні безперервного розливання сталі складає:

, (7.8)

де ,– кількість працюючих і резервних машин відповідно.

У випадку роботи установок безперервного розливання сталі з розливанням тільки одиночними плавками кількість МБЛЗ визначається за умови , де– виробництво рідкої сталі в цеху;– пропускна здатність МБЛЗ.

У випадку роботи МБЛЗ із розливанням плавок серіями методом плавка на плавку кількість машин визначається як:

, (7.9)

де – ритм подачі ковшів у відділення.

Слід зазначити, що кратність подачі ковшів у відділення повинна бути цілим числом, інакше необхідно змінити тривалість розливання сталі на МБЛЗ за рахунок зміни швидкості розливання чи складу МБЛЗ.

Кількість резервних машин може бути визначена як:

, (7.10)

де Т – тривалість усіх видів ремонтів, .

Зазвичай передбачають дві резервні машини – одну для підміни в аварійних випадках, іншу – для підміни під час ремонтів.

Приклад 17. Визначити кількість МБЛЗ і їхню продуктивність у складі конвертерного цеху, що складається з трьох конвертерів місткістю М = 250 т. Метал розливається на заготовки перетином . Сталі – вуглецеві звичайної якості і низьколеговані конструкційні. Тривалість плавки в конвертері =.,. Щільність сталі 7650 кг/м³. Фонд часу роботи МБЛЗ Ф = 290 діб. Тривалість паузи між серіями складає 60 хв.

Відповідно до рекомендацій приймаємо швидкість розливання сталі в заготовки перетином .

Киснево-конвертерний цех працює по системі: два конвертери в роботі, один у резерві. Ритм подачі ковшів у відділення безперервного розливання сталі складе , а продуктивність конвертерного цеху по рідкій сталі:

.

Склад МБЛЗ (кількість струмків) при припустимому часі розливання складе:

.

Приймаємо до установки машини із п’ятьма струмками.

Час розливання на п’ятиструмковій МБЛЗ при швидкості розливаннябуде:

Приймаємо тривалість розливання . Кратність розливанняскладе, а швидкість розливання.

Ця швидкість перевищує задані швидкісні параметри і не може бути використана для розливання даного перетину.

При збільшенні часу розливання до 90 хв отримаємо кратність розливання , а швидкість розливання, що також виходить за задану межу швидкості.

Таким чином, необхідно збільшити кількість струмків МБЛЗ до 6.

Час розливання на шестиструмковій МБЛЗ при швидкості розливаннябуде:

Приймаємо тривалість розливання . Кратність розливанняскладе, а швидкість розливання.

Пропускна здатність (потужність) МБЛЗ при розливанні сталі серіями по 40 плавок складе:

.

Кількість працюючих МБЛЗ:

.

Кількість МБЛЗ, що знаходяться в резерві:

.

Приймаємо .

Загальна кількість МБЛЗ складе:

.

Продуктивність встановленої МБЛЗ:

.

Приклад 18. Визначити кількість МБЛЗ і їхню продуктивність у складі конвертерного цеху, що складається з трьох конвертерів місткістю . Метал розливається на заготовки перетином. Сталі – низьковуглецеві звичайної якості, леговані і низьколеговані конструкційні. Тривалість плавки в конвертері =32 хв. ,. Щільність сталі= 7280 кг/м³. Фонд часу роботи МБЛЗ Ф = 290 діб. Тривалість паузи між серіями складає 60 хв.

Відповідно до попередніх розрахунків приймаємо швидкість розливання сталі в заготовки перетином .

Киснево-конвертерний цех працює по системі: два конвертери в роботі, один у резерві. Ритм подачі ковшів у відділення безперервного розливання сталі складе , а продуктивність конвертерного цеху по рідкій сталі:

.

Склад МБЛЗ (кількість струмків) при припустимому часі розливання складе:

.

Приймаємо до установки машини з десятьма струмками.

Час розливання на десятиструмковій МБЛЗ при швидкості розливаннябуде:

Приймаємо тривалість розливання . Кратність розливанняскладе, а швидкість розливання.

Пропускна здатність (потужність) МБЛЗ при розливанні сталі серіями по 25 плавок складе:

.

Кількість працюючих МБЛЗ:

.

Кількість МБЛЗ, що знаходяться в резерві:

.

Приймаємо .

Загальна кількість МБЛЗ складе:

.

Продуктивність встановленої МБЛЗ:

.