Практична робота №13 Розрахунок потреби обладнання мартенівського цеху.

Мета роботи;

1. Закріпити і поглибити теоретичні знання по розділу "Виробництво сталі у подових сталеплавильних агрегатах" програми предмету.

2. Навчитися правильно вибирати та розраховувати кількість обладнання різних дільниць мартенівського цеху.

З. Використовувати одержані знання та навички під час виконання курсових . та дипломних проектів.

Робота виконується згідно індивідуальним завданням, яке видає викладач предмету згідно з додатком 13.

Інструкція до практичної роботи:

Вихідні данні для розрахунку треба брати з додатку 13 до цієї методичної розро­бки.

1. Теоретичне обґрунтування є:

Вихідною величенною для розрахунку кількості обладнання у відділеннях мартенівського цеху є річна продуктивність цеху у придатних зливках та витрата рід­кого чавуну у шихті (середньо завантажувальний - в залежності від виду печей у це­ху).

Знаючи ці величини, необхідно розрахувати добове виробництво. При цьому необхідно ураховувати вихід приданої сталі з матеріального балансу (після розкис­лення сталі).

Для розрахунків приймають добове виробництво з урахуванням його можли­вого підвищення на 10-15%.

Якщо у сучасну годину мартенівські печі роблять з інтенсивною продувкою ванни киснем, тоді потреба у залізної руді з метою ведення плавки дуже мала, що необхідно ураховувати при розрахунку обладнання шихтового двора сипучим

При виконанні курсового і дипломного проектів, якщо завдання не відносять­ся конкретно до шихтових відділень, тоді обмежуються виконанням розрахунків по­трібного обладнання міксерних відділень, пічного і розливного прольотів і при не­обхідності замінного устаткування, яке переходить скрізь цех підготовки складів (візків, виливне).

Розрахунки дотримуються виконувати, куруючись літературними даними

Нижче надані приклади розрахунків необхідного обладнання міксерних відді­лень, пічного прольоту й розливного прольоту мартенівського цеху з печами ємніс­тю 300, 600т. і двохванними сталеплавильними агрегатами з середньою витратою чаву­ну 65%.

Приклад розрахунок обладнання.

1. Міксерне відділення.

Відповідно завдання річного виробництво мартенівського цеху складає 3224200т. З матеріального балансу плавки вихід придатного після розкислення складає 0,94. Тоді потреба у рідкої сталі складає 3224200:0,94=3430000т. З ураху­ванням витрат металу на розливці (приймаємо їх дорівним 2%) потреба у рідкої сталі складає 3430000x0,02+3430000=3500000 (закруглено).

Добове виробництво сталі складає 3500000:365=9590т. З урахуванням можли­вого підвищення виробництва на 10-15% приймаємо добове виробництво по рідкої сталі дорівним А_доб=10500т.

Добова необхідна ємність міксерів (Т_с) визначаємо по формулі, т:

(1)

де К_ч - витрата рідкого чавуну, т/т (К_ч=0,65 дивись матеріальний баланс);

1,01 - коефіцієнт, який ураховує збиток чавуну у міксерному відділенні;

h - коефіцієнт заповнення міксеру

(коливається у межах 0,65-0,7. Приймаємо h=0,75);

t - середній час перебування чавуну у міксері

(знаходиться у межах 6-8 годин. Приймаємо t=6,7 рік).

Тоді :

Для цього випадку приймаємо два міксера ємністю по 1300т,

2565/1300=1,97=2 міксера

яки розміщуємо у двох міксерних відділеннях з торців головної будівлі і з'єднаних з пічним прольотом залізиичим шляхом.

Ширина будівлі міксерного відділення визначається габаритами залізничних шляхів, розмірами міксера, який установлений, та чавуновозного ковша, а також на­ближенням гаків заливного крану. Довжина будівлі залежить від числа міксерів.

Для цього розрахунку приймаємо довжину шлаковиків, яка дорівнює 26500мм, ширину будівлі по вісі несущіх колон 27500мм, довжину будівлі З5000мм.

Відділення обслуговує мостовий кран вантажопід'ємністю 125/30т.

Зовнішній діаметр кожного міксера дорівнює 7,64м, довжина 10,7м.

Чавун у міксерні відділення і з них до печей доставляється чавуновозами у 100т ковшах. До печей чавун доставляє електровоз у 4-5 чавуновозах з ковшами.

2. Головна будівля.

Головна будівля включає шихтовий відкрилок, пічний прольот і розливний прольот.

З шихтового відкрилку маються скісні заїзди до печей з метою подавання шихтових матеріалів на візках, на яки ставлять по 4 мульди об'ємом 1,8м для сипучих матеріалів й 2,2м³ для металобрухту – 4.

Пічний прольот має відстань колон 48м. Скрізь нього проходять 3 залізничних шляхів: один - для подачі рідкого чавуну, другий. - металобрухту, третій є колією 8,5м - завалочних машин.

2.1 Завалочні машини

Приймаємо вантажопід'ємність завалюючих машин дорівної 15т., кількість машин знайдемо з формули:

(2)

де К=1,3 нерівномірності, який ураховує збіг завалок печей;

Адоб - добова продуктивність цеху, т.;

ΣК - заклопотаність машин, хв/т. Приймаємо ΣК =0,35 мульд ємністю 2,2м³;

В - коефіцієнт використання машин. Приймаємо В=0,8.

Заклопотаність завалюючих машин залежить від об'єму мульд і кількості рідкого чавуну у шихті. Тоді

Приймаємо 5 завалюючих машин, бо у перспективі можли­во підвищення продуктивності цеху.

2.2. Заливні крани

Вантажопідйомність заливних мостових кранів вибираємо в залежності від ємкості чавуновоз них ковшів. Кількість кранів визначаємо за формулою:

(3)

де K=l,3- коефіцієнт нерівномірності, який ураховує збіг ;

Адоб -добове виробництво сталі складає=10500 т/доб.;

ΣК - заклопотаність машин, хв/т. Приймаємо ΣК-0,5 хв/т.;

В - коефіцієнт використання машин. Приймаємо В=0,8.

Тоді:

Через те, що заливні крани виконують численні допоміжні роботи, приймає­мо їх кількість, яка дорівнює 7.

Крім того, на пічному прольоті розташовані заливні жолоба, заправочні машини — 4шт., дві машини для торкретування футеровки печей, бункера з ва­гами для феросплавів та інше обладнання.

3. Розливний прольот

Призначений для приймання сталі, яка випускається з печі по жолобам у ковші ємністю 310т, розливки сталі у виливниці сифонним способом і зверху, прибирання шлаку, ремонту і підготовки змінного обладнання.

Розливний прольот устатковані

- розливними і консольними кранами;

- стендами для сталерозливних ковшів і ямами для ремонту і сушіння ковшів;

- машиною "Орбита" з метою виготовлення монолітної футеровки ковшів;

- стендами для шлакових чаш ємністю 16м³;

- розливними майданчиками з кісневопроводами;

- шиберної майстерні;

- залізничними шляхами з низькими заїздами з метою подачі складів.

3.1 Розміри прольоту

Приймаємо довжину розливного прольоту, який дорівнює 725м, ширину - 25м. Заклопотаність розливних майданчиків залежить від умов розливки і складає на кожний ківш:

- чекання і підготовка складів - 30 хв.;

- розливка сталі — 100хв.;

- відстій складу після розливки - 30 хв.

Разом 160хв.

Необхідну кількість майданчиків визначаємо за формулою:

(4)

де K=l,3- коефіцієнт нерівномірності, який ураховує збіг ;

Адоб -добове виробництво сталі складає=10500 т/доб.;

В - коефіцієнт використання майданчиків. Приймаємо В=0,8.

ΣК==160/310=0,51хв./т

Тоді

Через те, що приблизно 30% всій сталі у цеху розливається зверху швидкісним засобом, тоді фактична заклопотаність майданчиків буде меньш прийнятої і дорі­внює 160 хв. Отже приймаємо 5 майданчиків, у тому числі дві зсунути.

3.2 Розливні крани

Вантажопідйомність визначається масою металу, шлаку і масою порожнього ковшу.

Приймаємо:

масу рідкої сталі у ковшу – 306т;

масу шлаку у ковшу – 8т;

масу ковшу – 83т.

Загальна маса ковшу зі сталлю та шлаком складає 397т. Тому приймаємо вантажопідйомність розливних кранів Q=450/80/20т.

Визначаємо необхідну кількість кранів за формулою:

(5)

де K=l,3- коефіцієнт нерівномірності, який ураховує збіг ;

Адоб -добове виробництво сталі складає=10500 т/доб.;

ΣК – заклопотаність крана на одну плавку з обліком її маси; В=0,8

Заклопотаність крана на основних операціях складає:

установлення ковша під жолоб і чекання випуску - 15хв.

випуск плавки – 15хв.;

розливка сталі – 80хв.;

злив шлаку та установлення його на стенд – 15хв.

Усього ΣК=125хв.

Заклопотаність крана на допоміжних роботах приймаємо 40 хв./плавку. Тоді загальна заклопотаність буде дорівнювати ΣК=165хв.

Приймаємо 7 розливних кранів

3.3. Розрахунок кількості кранів.

Nкр =(1,11,2)×(Поб+Пср+Пкр) (6)

де-(1,11,2) коєфіціент запасу.Прймаемо дорывняним 1,15;

Поб-кількість ковшів,яки знаходяться у оберту / залежить від кількості розливаемих за добу плавок і тривалості циклу оберту ковша,год/пл./,

Для ковша ємністю 250-350 т. воно складає 6-8 годин.Приймаемо 7 годин -420 хвилин.Тоді = ковшей

Пср-кількість ковшів,яки знаходяться у середньому ремонту,тобто змыни робочого шару футеровки.

Залежність від стійкості футеровки і тривалості операцій: охолодження ковша, ломки робочого шару, виготовлення нового робочого шару.

Стійкість монолітної футеровки ковшів приймаємо дорівної 18 плавок. Тоді кількість ковшів, які потребують ремонту, буде дорівна : 18 = 1,8=2. Приймаємо 2 ковша.

Обертність ковша у процесі ремонту приймаємо 1,2 разу.

Тоді П ср=2:1,2= 1,61. Приймаємо 2 ковша.

За механічної частині у ремонті буде знаходиться 2 коша.

На капі­тальному ремонті Пкр=1 ковш.

Усього потребується ковшей Nкр =1,15 (11+2+2+1)=18.

Додаток 13

Завдання на практичну роботу "Розрахунок потреби обладнання мартенівського цеху"

Варіант	Добове виробницт­во сталі, тис. т	Варіант	Добове виробни­цтво сталі, тис. т
1	6,0	14	14,5
2	7,0	15	13,5
3	8,0	16	12,5
4	9,0	17	11,5
5	10,0	18	10,5
6	11,0	19	9,5
7	12,0	20	8,5
8	13,0	21	7,5
9	14,0	22	6,5
10	15,0	23	6,3
11	16,0	24	7,3
12	16,5	25	8,3
13	15,5

Примітки: останні данні - з розрахунку матеріального балансу плавки