Курсовая работа (т): Проект строительства кислородно-конвертерного цеха

При принятых условиях цех может работать по классической технологии плавки.

. Работа цеха "со сменой конверторов"

В цехе находятся только работающие конверторы. Для замены футеровки они транспортируются на специальный участок или в отделение ремонта, а на их место устанавливают новые.

Номинальное годовое время работы конверторов в этом случае определяется по формуле:

,                                          (6)

где 365 - календарное число суток в году;

 - стойкость футеровки конвертора, плавок;

 - затраты времени на замену конвертора с изношенной футеровкой на новый, ч;

- число часов в сутках.

Принимаем:  =6 ч, пф = 700 плавок.

Тогда:

В этом случае годовое производство одного 300-тонного постоянно работающего конвертера составит (конвертер загружен полностью):

Согласно формуле (2) число работающих конвертеров в цехе составит:

Принимаем количество непрерывно работающих конвертеров в цехе равным 1.

Тогда фактическая масса плавки составит:

Таким образом, для обеспечения производства 3,5 млн.т литой заготовки в цехе, работающем по режиму со сменой конвертеров, необходимо установить 1 конвертера емкостью по 300 т, которые необходимо загружать на 276 т.

Работа конвертеров "с перекрытием циклов"

Это возможный вариант реконструкции цеха с классическим режимом работы. В этом случае сразу после ремонта подменный (резервный) конвертер подключается к работе. В течение некоторого времени может иметь место одновременная работа сразу всех установленных конвертеров. Это сопровождается совпадением периодов на конвертерах и затрудняет организацию бесперебойного снабжения цеха сырьем и энергоресурсами. Усложняется организация работы прокатных цехов.

С перекрытием циклов работал ККЦ ММК, когда функционировал мартеновский цех и был избыток прокатных мощностей. В этом случае, когда подключался подменный конвертер из мартеновского цеха забиралось необходимое количество чугуна и энергоресурсов, вплоть до некоторого снижения в нем объема производства.

Номинальное время работы конверторов в рассмотренном режиме определяется по формуле

                                           (7)

где - затраты времени на ремонт футеровки, ч;

- затраты времени на планово-предупредительные и капитальный

ремонты, связанные с остановкой конвертора, сут;

- число часов в сутках.

Рассчитаем годовую производительность одного работающего конвертора по жидкой стали:

Тогда годовая мощность цеха в литой заготовке составит:

Таблица 1 - Основные параметры ККЦ при разных режимах работы

Анализ полученных данных дает возможность сделать следующее заключение:

)        более эффективным является проект строительства цеха

)        работающего «со сменной конвертеров» - меньше число установленных на рабочих местах агрегатов, меньше объем здания и оборудывания, как следствие меньше капитальных затрат.

)        при переходе с классического на режим с перекрытием циклов увеличение производительности составит 2,78 млн.т/год.

Список использованной литературы

1  Выбор конструкции конвертеров, обоснование их количества в цехе и режима работы: Методически указания к курсовому и дипломному проектированиям для студентов специальности 150101. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. 21с.

2    Авдеев В.А., Друян В.М., Кудрин Б.И. Основы проектирования металлургических заводов. - М.: Интермет, 2002. 480 с.

3        Нормы технологического проектирования и технико-экономические показатели конвертерных цехов.- М.: Гипромез, Н-8318.

         Марциновский Д.Б. Применение объемных конверторов // Проектирование заводов черной металлургии.- 1975. Вып. 11.

Приложение Б

Выбор вида МНЛЗ и обоснование их количества

Исходные данные:

)            потребность прокатных станов в литой заготовке - 3,5 млн.т;

2)      вместимость конвертера (номинальная) - 300 т;

)        количество конвертеров -1;

)        длительность цикла плавки - 39,0 мин;

)        сортамент по литой заготовке приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Программа ККЦ

Задача решается согласно методике [1].

Выбор вида и типоразмера МНЛЗ

Учитывая характер литой заготовки, в цехе устанавливаются как слябовые, так и сортовые машины. Весь сортамент стали может быть разлит на МНЛЗ криволинейного типа.

Для получения заготовок необходимых размеров устанавливаются машины следующих типоразмеров:

Заготовки сечением, мм                     Типоразмер машин, мм

слябовые 60*600  50-1000*500-900

сортовые 100*110  80*80-120*120

Руководствуясь опытом проектирования, в первом приближении принимаем машины слябовые - двухручьевые; для получения сортовой заготовки - шестиручьевые.

Таким образом, для расчета взяты следующие виды машин:

)            слябовая криволинейная радиальная двухручьевая для получения прямоугольных заготовок сечением50-1000*500-900;

2)      сортовая криволинейная шестиручьевая для получения сортовых заготовок сечением80*80-120*120.

Расчет числа МНЛЗ

Расчет числа каждого вида машин, учитывая их строгую специализацию, выполняется по формуле отдельно.

Средний вес металла в сталеразливочном ковше(G_ср) равен 200 т. На отдельных видах МНЛЗ будет разливаться стали в год (П_ж):

Пж =5000000/94*100,

а)           сляб:

б)          сорт:

где         5 000 000 - количество литой заготовки, получаемой на соответствующем виде машин;

и 94 - соответственно выход годной литой заготовки на слябовых и сортовых МНЛЗ, %.

Линейная скорость (V_л) и машинное время разливки (τ_м) на машинах определяется по формулам:

а)           сталь легированная конструкционная, сечение заготовки 60*600 мм:

Машинное время разливки () на машинах определяется:

Предусматриваем установку в цехе принципиально новых двухручьевых криволинейных радиальных слябовых машин совмещенной непрерывной разливки и обжатия литой заготовки. На машинах будут отливаться слитки сечением 60*600 мм.

б)          сталь инструментальная, сечение заготовки 110*110 мм:

Таким образом, принятая для получения сортовой заготовки машина не обеспечивает требуемой скорости опорожнения 300 тонного ковша (τ_м<110 мин) и не может быть использована для разливки.

В данных условиях нужно использовать более современные МНЛЗ, с удвоенной скоростью вытягивания заготовки из кристаллизатора (до 6,5 м/мин).

Для организации разливки методом «плавка на плавку» машинное время разливки принимаем кратным (τ_к):

а)       сляб сечением 60*600 мм ():

циклу 2-х плавок ();

б)      сорт сечением 110*110 мм ():

циклу 2-х плавок ().

Фактическая линейная скорость разливки на машинах в этом случае должна быть равной:

а)           сляб сечением 60*600 мм:

б)          сорт сечением 110*110 мм:

Принимаем, что на слябовых машинах (МНЛЗ) сталь будет разливаться сериями по 10 плавок, а на сортовых - по 4. Тогда среднегодовое значение времени подготовки машин к разливке (τ_п^ср) приходящееся на одну плавку составит:

а)           слябовые машины:

б)          сортовые машины:

где 160 и 105 - соответственно время подготовки слябовых (двухручьевых) и сотовых (шестиручьевых) машин.

Среднее время разливки одного ковша стали составит:

а)           слябовые машины:

а)           сортовые машины:

В течение года на одной постоянно работающей машине будет разливаться ковшей стали:

а)           слябовые машины

б)          сортовые машины

Число постоянно работающих машин (М_р) в цехе должно быть равно:

а)           слябовые машины

б)          сортовые машины

Принимаем число постоянно работающих в цехе машин равным:

а)           слябовых - 1 шт;

б)      сортовых - 1 шт.

Принимаем общее число устанавливаемых в цехе машин (включая резервные) равным:

а)           слябовых - ∑М=1+1=2 шт;

б)      сортовых - ∑М=1+1=2 шт.

Проверка на возможность работы с постоянным числом машин:

а)           слябовых

б)          сортовых

Наличие одной запасной слябовой и одной сортовой машин обеспечивает работу цеха с необходимым числом постоянно работающих МНЛЗ. Общая характеристика машин для разливки и результаты расчета даны в таблице 2.

В заключение по каталогам и другим источникам проектирования выбирается конкретная разливочная машина. Для этого предварительно определяется максимальная протяженность жидкой фазы металла:

а)           слябовая машина:

б)          сортовая машина:

Список использованных источников

1 Выбор вида МНЛЗ и расчет их числа в цехе: Методические указания для выполнения самостоятельной и курсовой работ по дисциплине «Оборудование и конструирование цехов. Проектирование цехов» для студентов специальности 110100. Магнитогорск: МГТУ, 2002. 17 с.

Нормы технологического проектирования и технико-экономические показатели отделений и установок непрерывной разливки стали (ВНТМ 1-5-76). М.: Гипромез, 1976.

Литвин А.В., Мазур В.Л., Темошенко В.Л. Разработка литейно-прокатных комплексов для производства листовой стали, тонких слябов и лент за рубежом // Черная металлургия. 1990. №4.

Приложение В

Выбор и расчет количества основного технологического оборудования конверторных цехов

Исходные данные:

. Вместимость конвертера - 300 т;

. Количество конвертеров в цехе (общее/работающих) - 2(1);

. Количество порций лома в завалку - 2;

. Чугун - высокофосфористый;

. Длительность плавки - 39 мин.

Выбор вида и расчет количества технологического оборудования является одной из важнейших и сложных задач, решаемых в проектировании. От правильности выбора конструктивной разновидности машин и их числа решающим образом зависит объемно - планировочное решение цеха, занимаемая им площадь, объем здания, капитальные затраты. В общих капитальных затратах расходы на оборудования составляет не менее 50 %.

Работа решается согласно методике [1].

Технологическое оборудование

.1 Миксеры и ковши миксерного типа

В настоящее время существует две схемы подачи жидкого чугуна из доменного цеха к конверторам:

с использованием миксеров как промежуточной емкости;

с использованием ковшей миксерного типа.