Проектирование линии конвертерного цеха

Цель работы: изучение принципа проектирования конвертерного цеха и получение знаний о конструкциях и функционировании основного и вспомогательного оборудования конвертерного цеха.

Первые кислородно-конвертерные цехи (в дальнейшем для краткости будем называть их конвертерными) строились с конвертерами емкостью от 30 до 100 т, в настоящее время их емкость достигает 350—400 т; подобные цехи являются наиболее высокопроизводительными сталеплавильными цехами.

Основными линиями системы грузопотоков конвертерного цеха являются: доставка и заливка жидкого чугуна, доставка и загрузка лома; доставка и загрузка в конвертер 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 конвертеров и другого оборудования и уборка мусора. Компоновка основных линий грузопотоков, взаимное расположение и число отделений цеха, планировка главного здания в существующих цехах отличаются большим разнообразием. Во многом это объясняется тем, что опыт эксплуатации конвертерных цехов непродолжителен и по мере его накопления планировочные решения продолжают совершенствоваться; объясняется это и тем, что во многих зарубежных конвертерных цехах применены вынужденные проектные решения, поскольку они строились в условиях стесненной площади, сложившихся грузопотоков и с использованием зданий существовавших ранее цехов.

При выборе емкости конвертера учитывают, что качество выплавляемой в кислородных конвертерах стали практически не зависит от их емкости, и в то же время при росте емкости существенно улучшаются технико-экономические показатели работы конвертерного цеха.

С учетом этих данных для проектируемых цехов рекомендуются конвертеры емкостью 300—400 т. Сооружение цехов с малыми (50—100 т) конвертерами возможно в отдельных случаях, например при реконструкции малых заводов, где объем выплавки чугуна недостаточен для обеспечения работы большегрузных конвертеров.

В первые годы освоения кислородно-конвертерного процесса разрабатывались проекты цехов с числом конвертеров, шесть. Однако опыт показал, что в связи с большой производительностью конвертеров даже при сравнительно малом их числе в цехе объем выплавки стали столь велик, что могут возникать трудности в организации подачи шихтовых материалов и разливке стали. Так, при двух непрерывно работающих конвертерах емкостью 350 и 400 т годовой объем выплавки стали в цехе составит около 9 и 11,5 млн. т жидкой стали соответственно. С учетом этого и в связи с отсутствием опыта эксплуатации цехов более высокой производительности в проектируемых цехах обычно устанавливают 2—3 большегрузных конвертера.

Многократно обсуждался вопрос о том, какой из вариантов строительства более целесообразен — цеха с двумя установленными и постоянно находящимися в эксплуатации конвертерами или цеха с тремя установленными конвертерами, два из которых постоянно работают, а один находится в ремонте или резерве. В цехе с тремя конвертерами обычно у двух работающих конвертеров рабочее время составляет 365 суток в году, что обеспечивает постоянство производительности цеха, полное использование рабочей силы и всех обслуживающих участков и оборудования цеха. При двух установленных конвертерах уменьшаются капитальные затраты на главное здание цеха. Однако во время простоев каждого из постоянно эксплуатируемых конвертеров производительность цеха снижается вдвое и неполностью используется оборудование и рабочая сила, что ведет к снижению основных технико-экономических показателей. Эти данные позволяют считать более рациональным строительство цехов с тремя конвертерами, один из которых является «подменным», т. е. находится в ремонте или в резерве.