Главная      Учебники - Производство     Лекции по производству - часть 2

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  339  340  341   ..

 

 

Проектирование кислородно-конвертерного цеха №2 ОАО "ММК"

Проектирование кислородно-конвертерного цеха №2 ОАО "ММК"

1

Снабжение железорудным сырьем ОАО «ММК» в настоящее время сориентировано на привозные руды и руды местных месторождений. Потребность ММК в железорудном сырье составляет около 14 млн.т/год. Сырьевой базой ММК на ближайшее время остается рудник Малый Куйбас (общий объем добываемого сырья равен 1,5 млн.т сырой руды в год), рудник горы Магнитной, Качканарское и Лисаковское месторождения. Мощность горно-обогатительного комбината близ Лисаковского месторождения составляет около 35 млн. т/год исходной руды с содержанием железа 47,5 %.

Компоненты

Содержание, %

1 сорт

2 сорт

3 сорт

CaO+MgO (не менее)

53,5

53,0

53,0

в т.ч. MgO (не более)

3,5

7,0

16,0

Al2O3 (не более)

3,0

3,0

3,0

RO2 (не более)

2,0

2,5

2,5

Подручный сталевара

Подручный сталевара

ЦИКЛ 1

Консоли

3*50 м3/ч

Кабель высокого тока

3*7 м3/ч

ЦИКЛ 1

Трансформатор

60 м3/ч

Температура воды, первый слив/возврат

350С / 450С

ЦИКЛ 2

Крышка (свод) ковша

2*230 м3/ч

Температура воды, первый слив/возврат

350С / 500С

Содержание кислорода в металле, ppm

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Расход алюминия, кг

40

80

120

160

200

240

280

320

360

400

По цвету

Черный

Содержание (FeO+MnO)>2%. Шлак необходимо дополнительно раскислить Al или Si.

Серый

Содержание (FeO+MnO)=1…2 %. Необходимо дальнейшее раскисление шлака Al или Si.

Белый – желтый

Шлак нормально раскислен. Желтый цвет указывает, что десульфурация прошла.

По цвету

Зеленый

Шлак содержит оксид хрома (Сr2O3).

По поверхности

Зеркальная – гладкая, тонкая

Высокая доля (SiO2, Al2O3). Необходима добавка извести порциями по 0,4 кг/т.

Гладкая и толстая

В холодном состоянии шлак должен распадаться. Если он не распадается, то высокая доля (Al2O3). Необходима добавка порций извести по 0,4 кг/т.

Шероховатая, неровная

Высокая доля (CaO). Если имеются нерастворенные частицы извести, то необходима добавка песка (SiO2) или глинозема (Al2O3) порциями не более 0,1 кг/т.

1 – контроль работы вакуумного пароэжекторного насоса; 2 – измерение температуры отходящих газов; 3 – определение состава отходящих газов; 4 – контроль работы графитового электрода для нагрева вакуумкамеры; 5 – контроль расхода подаваемого аргона; 6 – определение химического состава и температуры обрабатываемого металла; 7 – измерение остаточного давления в вакуумкамере; 8 - измерение температуры футеровки вакуумкамеры; 9 – контроль системы загрузки сыпучих и ферросплавов; 10 – определение массы подаваемых сыпучих и ферросплавов; 11 – контроль положения вакуумкамеры; 12 – контроль давления подаваемого аргона и определение объема аргона за весь цикл обработки

Приложение 1

Выбор и расчет количества основного технологического

оборудования отделения ковшевой обработки стали

1 Технологическое оборудование

1.1. Сталеразливочные ковши

Вместимость сталеразливочного ковша определяется вместимостью конвертера, и в проектируемом цехе составляет 220 т при вместимости конвертера 200 т [*].

Число сталеразливочных ковшей в цехе (Nск) рассчитывается по формуле:

Nск = *(tз + ) + nрм + nз ,

где n - число ковшей стали, разливаемых за сутки, шт;

tз – задолженность сталеразливочного ковша на разливке одной плавки (составляет 6,5 ч) [*];

tрф – затраты времени на ремонт футеровки ковша (составляют 15,6 ч);

nрм и nз – соответсвенно число ковшей на капитальном ремонте (кожуха, механических устройств и пр.) и запасных (обычно по одному), шт;

Ф – стойкость футеровки ковша (составляет 10…15 плавок);

С – коэффициент, учитывающий организационные задержки (принимается равным 0,8).

Число ковшей стали, разливаемых за сутки, соответствует числу плавок:

n = ,

где N - число постоянно работающих конвертеров, шт;

t - длительность цикла конвертерной плавки (см. п.2.1.), мин.

Принимаю:

- стойкость монолитной футеровки ковша 15 плавок;

- техническая характеристика ковша: высота – 4890 мм, ширина по цапфам – 4890 мм, ширина по носку – 5945 мм.

Согласно вышеприведенным формулам имеем:

n = = 35,87 ковшей;

Nск = *(6,5+ )+1+1 = 16,1 ковшей.

Принимаю в цехе 17 сталеразливочных ковшей.

1.2. Шлаковые чаши

Выбор емкости чаш определяется количеством (объемом) образующегося на плавке шлака. Объем шлака (Vшл) на плавку можно рассчитать по формуле:

Vшл = ,

где G - максимальная масса плавки, т;

Р - максимально возможное количество образующегося шлака, % от массы плавки;

rшл – плотность шлака, т/м3 (изменяется в пределах 2,3…2,5 т/м3).

Количество шлаковых чаш (Nшл) определяется по формуле:

Nшч = *1,15,

где ån - потребное суточное количество шлаковых чаш без учета их оборачиваемости, шт;

1,15 – коэффициент запаса;

tоб – время оборачиваемости шлаковых чаш, ч.

В настоящее время при организации вывоза шлака с помощью шлакового пролета или крановой эстакады время оборачиваемости чаш составляет 3…6 ч.

Максимальное число шлаковых чаш без учета их оборачиваемости рассчитывается по формуле:

ånшч = * nшч,

где nшч – число шлаковых чаш, шт.

Известно:

- максимальная масса плавки 250 т;

- на плавке образуется 15 % шлака от массы плавки;

- шлак вывозится из цеха через шлаковый пролет составами.

Тогда на плавке образуется шлака:

Vшл = = 15,6 м3.

Принимаю к установке на плавку под конвертер одну чашу емкостью 16 м3.

Согласно приведенным выше формулам имеем:

ånшч = *1 = 35,87 чаш;

Nшч = *1,15 = 7,7 чаш.

Принимаю для обслуживания цеха 8 чаш.


2 Крановое оборудование

2.1 Разливочные краны

Выбор разливочного крана производится в зависимости от вместимости выбранного сталеразливочного ковша, ширины принятого пролета и необходимой высоты подъема.

В общем случае, суточная потребность в разливочном кране (åtРкр) определяется по формуле:

åtРкр = ,

где N - число постоянно работающих конвертеров;

tр – затраты времени на собственно разливку одного ковша стали, мин;

tпр – затраты времени на прочие операции, связанные с разливкой одного ковша, мин;

t - длительность конвертерной плавки, мин.

Затраты на собственно разливку определяется прямым хронометражом или расчетом, или принимается на основе справочного материала и рекомендаций проектных организаций. При разливке стали со стенда затраты времени на собственно разливку не учитываются (tр = 0).

Затраты времени на прочие операции зависят от: вида операций, выполняемых краном и связанных непосредственно с разливкой стали; схемы грузопотока и конструктивных решений отделения разливки.

Длительность конвертерной плавки определяется из условия средней интенсивности продувки металла (в проектируемом цехе равной 4,2 м3/(т*мин)).


Тогда:

Компонент

Содержание в шлаке, %

Сталь, раскисленная кремнием

Сталь, раскисленная алюминием

CaO

55…65

55…65

SiO2

20…30

5…10

Al2O3

5…10

20…30

MgO

4…5

4…5

FeO+MnO

1

0.5

Периоды

Длительность, мин

Завалка скрапа

2,0

Заливка чугуна

2,0

Продувка

17,14*

Отбор проб, замер температуры и ожидание анализа

4.0

Додувка

2.0

Слив металла

5.0

Слив шлака

2.0

Подготовка конвертера

3.0

Неучтенные задержки

3.0

ИТОГО

40.14

· - определено расчетом:

t = = 17,14 мин,

где 16,0 – длительность продувки при интенсивности 4,5 м3/(т*мин) [**].

Потребное количество кранового оборудования определяется по формуле:

Nкр = ,

где åtкр – суммарная суточная потребность в кране;

m – коэффициент, учитывающий затраты времени на вспомогательные операции. Принимается обычно во всех случаях равным 1,15 (15% от времени основных работ);

С – коэффициент использования рабочего времени крана. Принимается равным 0,8;

24 – число часов в сутках.

Известно: ОНРС с линейным расположением машин, ширина разливочного пролета 16 м.

Принимаю:

- вместимость сталеразливочного ковша 220 т [*];

- мостовой разливочный кран с параметрами: грузоподъемность 280+100/20 т, пролет 15,5 м, высота подъема крюков 36+36/40 м, скорость подъема 9,6+7,5/15,0 м/мин, скорость передвижения главной тележки 30, вспомогательной 30 и моста крана 60 м/мин [*];

- разливка на машинах с применением консольно-поворотных стендов.

Затраты времени на прочие операции, связанные с разливкой одного ковша, для рассматриваемого случая составят:

tпр = 7,38+7,38+20 = 34,76 мин,

где 7,38 – затраты времени на перестановку ковша со сталевоза на разливочный стенд и пустого – обратно, мин [*];

20 – средние затраты времени, связанные с обработкой стали в отделении ковшевой обработки, мин [*].

Согласно прведенным выше формулам имеем:

åtРкр = = 20,78 ч;

Nкр = = 1,24 крана.

Учитывая высокую загруженность и назначение, принимаю к установке в разливочном пролете ОНРС с линейным расположением машин четыре разливочных крана.


Список использованных источников

1. Технология производства стали в современных конвертерных цехах/ С.В. Колпаков, Р.В. Старов, В.В. Смоктий и др. М.: Машиностроение, 1991.

2. Металлургия стали/В.И. Явойский, Ю.В. Кряковский, В.П. Нечкин и др. М.: Металлургия, 1983.

3. Кудрин В.А. Металлургия стали. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Металлургия, 1989.

4. Глинков Г.М., Маковский В.А. АСУ технологическими процессами в агломерационных и сталеплавильных цехах. М.: Металлургия, 1981.

5. Заявка и исходные данные на установку порционного вакуумирования стали - Магнитогорский Гипромез, 1983.

6. Технический проект конвертерного цеха №1 ММК. Корректировка. Том 3 – Магнитогорский Гипромез, 1988.

7. ММК. Основные направления развития металлургического комплекса до 2003 года – Магнитогорский Гипромез, 1995.

8. Зиньковский М.М. Техника безопасности и производственная санитария. Краткий справочник металлурга. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Металлургия, 1984.

9. ММК. Технологические решения по основному производству. Охрана труда - Магнитогорский Гипромез, 1986.

10. Злобинский Б.М. Охрана труда в металлургии. 2-е изд. М.: Металлургия, 1975.

11. Бринза В.Н., Зиньковский М.М. Охрана труда в черной металлургии. М.: Металлургия, 1982.

12. Правила безопасности в сталеплавильном производстве. 2-е изд. перераб. и доп./Под ред. П.И. Гетьмана, И.Д. Чиграя и др. М.: Металлургия, 1984.

13. Ефанов П.Д., Берг И.А. Охрана труда и техника безопасности в сталеплавильном производстве. М.: Металлургия, 1976.

14. Внепечное вакуумирование жидкой стали на комбинированной установке. Технологическая инструкция ТИ101-СТ-ККЦ-71-2000. Магнитогорск: ММК, 2000.

15. Поволоцкий Д.Я., Кудрин В.А., Вишкарев А.Ф. Внепечная обработка стали. М.: МИСИС, 1995.

16. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. М.: Стройиздат, 1995.

17. ММК. Реконструкция мартеновского цеха. Обоснование инвестиций. Пояснительная записка. Том 4 – Магнитогорский Гипромез, 2001.

18. Техническое задание на проектирование и изготовление МНЛЗ сечением 310 х 440 мм – Челябинский Гипромез, 1975.

19. Летимин В.Н. Проектирование сталеплавильных цехов. Основные принципы, технические решения и методика конструирования конвертерных цехов: Метод. указ. к самостоятельной работе и дипломному проектированию. Магнитогорск: МГМИ, 1989.

20. Ахметшин Н.Ф., Зинуров И.Ю., Галян В.С., Шумаков А.М., Киселев А.Д. Выбор параметров трансформатора для агрегата «ковш-печь» и режимы обработки стали// Электрометаллургия. 2001. № 10. С.23-26.

21. Якушев А.М. Справочник конвертерщика. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1990.

22. Тахаутдинов Р.С. Производство стали в кислородно-конвертерном цехе Магнитогорского металлургического комбината. Магнитогорск: 2001.

23. Летимин В.Н. Выбор и расчет количества основного технологического оборудования конвертерных цехов: Метод. указ. к практическим занятиям и дипломному проетированию для студентов специальности 0401 специализации «Металлургия стали». Магнитогорск: МГМИ, 1985.

24. Обработка стали на установке «печь-ковш». Временная технологическая инструкция ВТИ 101-СТ-ККЦ-83-2000. ММК, 2000.

25. Внепечное вакуумирование жидкой стали на комбинированной установке. Технологическая инструкция ТИ101-СТ-ККЦ-71-2000. ММК, 2000.

(???) 26. гипромезовская книга по АПК на немецком языке (переводная)…

27. Внепечное вакуумирование стали./А.Н. Морозов, М.М. Стрекаловский, Г.И. Чернов и др. М.: Металлургия, 1975.

28. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства/В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров и др. М.: МИСИС, 1995.

29. Немцев В.Н., Купфер Г.В., Савинова Т.Л. Оплата труда на предприятии: Метод. указ. для самостоятельной работы по дисциплине «Организация и управление на предприятиях» для студентов технических специальностей заочного факультета. Магнитогорск: МГТУ, 2001.

30. Немцев В.Н. Расчеты по оплате труда на предприятии: Метод. разраб. Для самостоятельной работы по дисциплине «Организация и управление на предприятиях» для студентов технических специальностей заочного факультета. Магнитогорск: МГТУ, 2001.

31. Немцев В.Н. Расчет капиталовложений в инвестиционный проект: Метод. указ. для самостоятельной работы по дисциплине «Организация и управление на предприятиях» для студентов технических специальностей заочного факультета. Магнитогорск: МГТУ, 2001.

32. Немцев В.Н. Расчет показателей финансовой оценки инвестиционного проекта: Метод. указ. для организации самостоятельной работы по дисциплине «Организация и управление на предприятиях» для студентов технических специальностей. Магнитогорск: МГТУ, 2000.

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  339  340  341   ..