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

Достоинствами применения миксеров для организации грузопотока чугуна являются:

возможность усреднения чугуна по составу и температуре;

меньшая зависимость работы сталеплавильного цеха от работы доменного цеха.

Но применение миксеров сопровождается следующими негативными явлениями: значительные капитальные вложения на миксерное отделение, охлаждение чугуна при его транспортировке в открытых ковшах и переливе.

.1.1 Миксеры

В зависимости от мощности цеха используют типовые миксеры вместимостью 600, 1300 и 2500 т. Принимаем 2500 т (т.к. конвертор вместимостью больше 250 т).

Для бесперебойного снабжения конверторов жидким чугуном количество миксеров должно быть не менее двух. Более трех миксеров в одном цехе не устанавливают по экономическим соображениям.

Необходимое число миксеров определяется по формуле:

,               (3.1)

где  - суточная потребность цеха в чугуне, т;

 - время пребывания чугуна в миксере, ч;

 - вместимость миксера, т;

 - коэффициент заполнения объема миксера;

- число часов в сутках;

,01 - коэффициент, учитывающий потери чугуна в миксере.

Принимаем: = 7 ч, = 0,71 [7].

Известно: , т (см разд. 2.1).

Тогда  или 2 миксера.

При установке 2-х миксеров время пребывания чугуна в нем составит

 ч.

Усреднение чугуна в миксерах происходит в течение 6…7 ч. Значит, миксера не выполняют свою задачу. Поэтому отказываемся от миксерного отделения, и организация снабжения конвертерного цеха чугуном будет происходить с помощью ковшей миксерного типа.

.1.2 Ковши миксерного типа

Число ковшей миксерного типа необходимое для организации нормального снабжения конверторного цеха чугуном, определяется выражением:

,                            (3.2)

где  - число миксерных ковшей, соответственно находящихся в обороте, на ремонте и запасных.

                              (3.3)

                             (3.4)

где  - время оборота ковшей миксерного типа между конвертерными и доменными цехами, ч;

 - вместимость ковшей миксерного типа, т;

 - коэффициент заполнения ковшей;

 - коэффициент, учитывающий возможные организационные задержки;

 - число горячих ремонтов футеровки миксерных ковшей, шт;

 - затраты времени на горячий ремонт футеровки ковшей, ч;

 - затраты времени на холодный ремонт футеровки миксерных ковшей, ч;

- стойкость футеровки миксерных ковшей, наливов.

Принимаем: = 0,8, = 450 ч [13], = 3 шт [13], = 8 ч [13], = 600 наливов, = 0,9 [6], = 230 т, = 2 шт [1].

Время оборота ковшей миксерного типа определяется по формуле

,                                (3.5)

где S - расстояние от доменного цеха до конверторного, км;

 - скорость передвижения ковшей миксерного типа, км/ч;

 - соответственно затраты времени на слив чугуна в доменном и конверторном цехах, ч.

Принимаем: чугун транспортируется на расстояние 6 км; суммарная затрата времени на слив чугуна в доменном и конверторных цехах 2,5 ч, = 10 км/ч [6].

Известно:  т. (см разд. 2.1)

Тогда согласно формулам (3.5), (3.4), (3.3) и (3.2) имеем:

ч.

 ковшей.

1.2. Сталеразливочные ковши

Число сталеразливочных ковшей в цехе рассчитывается по формуле

,                            (3.6)

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

 - задолженность сталеразливочного ковша на разливке одной плавки, ч;

 - затраты времени на ремонт футеровки ковша, ч;

Ф - стойкость футеровки ковша, плавок;

С - коэффициент, учитывающий организационные задержки;

 - соответственно, число ковшей на капитальном ремонте и запасных, шт.

Число ковшей стали, разливаемых за сутки, соответствует числу плавок

.                                  (3.7)

Принимаем:  = 6,5 ч [2],  = 16,5 ч (набивная футеровка, см. разд. 1.5),

 = 2 шт,  = 1 шт; С = 0,8, Ф=15 плавок (набивная футеровка из кварце-глинистой массы).

Тогда согласно формулам (3.7), (3.6) имеем:

 ковшей.

 ковшей.

Принимаем в цехе 40 ковшей для разливки стали.

.3 Совки для скрапа

Вместимость совка конкретизируется в зависимости от объема заваливаемого скрапа на плавку ():

,                                   (3.8)

где  - максимально возможная масса плавки, т;

Рс - максимально возможная доля скрапа в металлошихте, %;

 - насыпная масса скрапа, т/м³.

Число совков для скрапа определяется по формуле

,                                   (3.9)

где  - время оборачиваемости совков, ч;

,15 - коэффициент запаса совков;

 - число совков скрапа заваливаемых в цехе за сутки, шт:

,                                   (3.10)

где  - число совков скрапа заваливаемы на одну плавку, шт.

Известно:  = 230 т, Рс = 30%,  = 3 ч [13],  = 2 шт, = 1 т/м³ [13].

Тогда согласно формулам П. 3.10,П. 3.9 и П. 3.8 имеем:

 совков.

 совков.

 м³.

Согласно рекомендациям (см. разд. 2.4), принимаем в цехе для завалки совки вместимостью 65 м³, которые при использовании 2-х совковой полупортальной завалочной машины двумя порциями позволяет завалить весь скрап.

.4 Шлаковые чаши

На металлургических заводах используются шлаковые чаши 11 и 16 м³, 30 м³. Выбор вместимости чаш определяется количеством образующегося на плавке шлака. Объем шлака на плавку определяется по формуле

,                                        (3.11)

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

 - плотность шлака, т/м³.

Количество шлаковых чаш определяется по формуле

,                                 (3.12)

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

,15 - коэффициент запаса;

 - время оборачиваемости шлаковых чаш, ч.

Максимальное число шлаковых чаш без учета их оборачиваемости рассчитывается по формуле

,                                 (3.13)

где  - число шлаковых чаш на плавку, шт.

Принимаем:  = 15 % от массы плавки (т.к. чугун высокофосфористый),  = 2,4 т/м³,  = 4,5 ч [13],  = 1 шт. Шлак вывозится из цеха через шлаковый пролет составами.

Тогда согласно формулам (3.13), (3.12) и (3.11) имеем:

 м³.

Принимаем вместимость шлаковых чаш 30 м³.

 чаш.

 чаш.

Принимаем для обслуживания цеха 20 чаш.

.5 Оборудование для футеровки сталеразливочных ковшей

Ремонт рабочего слоя футеровки сталеразливочных ковшей производится в ковшевом пролете конверторного отделения на специализированных местах и включает в себя операции: ломка изношенной футеровки, выполнение новой футеровки рабочего слоя и сушка футеровки ковша.

Количество оборудования для ремонта футеровки ковшей определяется количеством мест для выполнения соответствующих операций: ломки, набивки и сушки. Число мест определяется по формуле

,                                        (3.14)

где  - число ковшей стали разливаемых за сутки, шт;

 - задолженность соответствующего места на ломку футеровки, набивку или сушку, ч;

Ф - стойкость футеровки сталеразливочного ковша;

,15 - коэффициент учитывающий организационные задержки.

Известно: Вместимость ковша 230 т. Футеровка ковша набивная. За сутки в цехе разливается 92 ковшей стали. Стойкость футеровки ковша 100 плавок. Затраты времени на ломку футеровки, кладку днища кирпичом, получения набивного слоя и сушки: 2,5ч; 1,5 ч; 0,6ч; 11ч.

Потребность в соответствующих местах для ремонта футеровки, - согласно формуле (3.14) составит:

для ломки футеровки  мест;

для футеровки  мест;

для сушки и разогрева  места.

Принимаем в ковшевом пролете: 2- места для ломки футеровки (предусмотрено проектом), 2 - выполнения футеровки (предусмотрено проектом) и 1 - для сушки и разогрева ковшей.

.6 Машины для завалки скрапа в конвертер

Число завалочных ковшей определяется по формуле

,                                           (3.15)

где  - число порций скрапа, заваливаемых в цехе за сутки, шт;

 - затраты времени завалочной машиной на загрузку одного совка скрапа в конвертер, мин;, С - коэффициенты учитывающие прочие затраты времени.

Известно: для завалки используется 2-х совковая завалочная машина полупортального типа (см. разд. 1.3). Количество порций 2. Количество порций скрапа может быть рассчитано по формуле аналогичной П. 3.10:

,                                                       (3.16)

где К - количество порций скрапа заваливаемого на одну плавку (согласно заданию 2).

За сутки будет заваливаться порций скрапа:

Тогда согласно формуле П. 3.15 имеем:

 машины,

где 10,32 - затраты времени на загрузку одной порции скрапа в конвертер, мин.(см. разд. 2.2)

Принимаем к установке в загрузочном пролете 2-х полупортальных завалочных машин.

Крановое оборудование

Основными кранами конверторных цехов являются мостовые электрические. К ним относятся: литейные (заливочные, миксерные и разливочные); для перестановки совков и с магнитными шайбами для погрузки в совки скрапа; для перестановки ковшей в ковшевом пролете и шлаковых чаш в шлаковом и др. Кроме того, на вспомогательных работах широко используются различные консольные краны, кранбалки и тельферы. Независимо от вида кранового оборудования, потребное его количество определяется по формуле