Расчет производительности и оборудования СПЦ с дуговой сталлеплавительной печью ДСП-10

Содержание
Введение
1 Описание технологии выплавки стали дуплекс процессом
2 Расчет оборудования ЭСПЦ
2.1 Расчет производственной программы цеха
2.2 Расчет оборудования шихтового пролета
2.3 Печной пролет
2.4 Разливочный пролет
2.4 Внепечной пролет
2.5 Расчет количества основного оборудования отделения
непрерывной разливки стали (ОНPC)
3 Описание устройства цеха
Заключение
Список используемых источников

Расчет производительности и оборудования СПЦ с дуговой сталлеплавительной печью ДСП-10

l=76∙ (3,55 + 1,0)/4 = 86,45 м. Примем 87 м.
Произведем расчет размеров ямных бункеров, которые выполняются из железобето­на с дополнительным армированием стен стальными плитами или рельсами. Глубина залегания ниже пола составляет 2,0-4,0 м. Примем 3,0 м. Борта ямных бункеров располагаются на расстоянии от пола 1,0-2,0 м. Примем 1.5 м. Полная глубина залегания ямных бункеров 3,0 + 1,5 = 4,5 м.
Суммарный объем бункеров (V, м3 ) для металлолома составит
, м3 (2.16)
где nз - норма запаса лома, составляет 3 суток; К1 - коэффициепт заполнения бункера (0.8).
, м3
Примем ширину бетонного бункера равной 15 м, тогда длина бункера со­ставит
, м
где 4,5 - полная глубина бункера. Примем длину площадки 48 м.
Аналогично посчитаем объем бункера для хранения чугуна
, м3
Длина ямного бункерадля хранения чугуна составит
, м примем 17 м
Аналогичным образом посчитаем закрома для ферросплавов и сыпучих ма­териалов.
Для ферросплавов
, м3
, м примем 22 м
Для извести
, м3
, м примем 2 м
Для известняка и заправочных материалов
, м3
, м примем 3 м
Для флюсов
, м3
, м примем 3 м
Для руды
, м3
, м примем 4 м
По нормативам длина закромов не может превышать 50 м с шириной прохода между бункерами 1 м. [2, С.39]
2.3 Печной пролет
Основные параметры печного пролетов представлены ниже:
Массовая вместимость печи 180 т;
Ширина пролета 30 м;
Высота рабочей площадки 8,4 м;
Высота до головки подкранового рельса 28 м;
Шаг колон в основном ряду 30 м.
Крановое оборудование печного пролета. Печной пролет обслуживается литейными кранами с двумя или тремя ле­бедками различной грузоподъемности. Грузоподъемность завалочных кранов представлена в таблице 2.3.
Таблица 2.3
Грузоподъемность завалочных кранов печного пролета электросталеплавильного цеха
Номинальная
вместимость
ДСП,т
Расчетная
масса металлоза-
валки. т
Масса порожней
саморазгружаю-
щейся корзины.
Общая масса
загруженной
корзины.
Грузоподъ-
емность
завалоч ного крана, т
25
50
20,2
58.6
9,57
21,01
38,77
79.61
50
100
100
118,0
34,90
152,90
160
150
176
60
236
250
200 (180)
236
78
314,0
320
Задолженность крана (Σ) на плавку при загрузке печи сверху складывает­ся из следующих операций, мин:
- захват и подача заправочной машины центробежного типа к печи - 3
- заправка печи - 5
- возврат и отцепление заправочной машины - 3
- захват двух загруженных шихтой бадей и установка их на специальный постамент на рабочей площадке - 7
- подача двух бадей к печи - 4
- загрузка двух бадей в печь (основная завалка и подвалка) - 6
- возврат порожних бадей на рабочую площадку - 4
- захват двух бадей и установка их на тележку поперечного пути - 7
- ввинчивание металлического ниппеля на короткую свечу - 3
- перенос короткой свечи от печи и установка ее на стенде для навинчивания электродов - 5
- перенос новой свечи от стенда для навинчивания электродов и установка ее в электрододержателе печи - 4
- перепуск двух электродов - 4
- подача инструмента и электродов к печи - 5
Итого 60 минут плюс время на неучтенные работы 15 минут. Всего 75 минут на плавку.
Необходимое число завалочных кранов nкр определяется
, шт (2.17) примем 2 шт
где k – коэффициент учитывающий неравномерность операций по времени, равный 1,3.
Загруженность установленного количества кранов не превы­шает 75 % от времени загруженности крана.
Число шлаковых ковшей (n) можно определить по формуле
, шт (2.18)
где К- коэффициент запаса (1,15-1,3); А - число плавок в цехе за сутки, пл/сут, n1 - число шлаковых ковшей на одну плавку, шт./пл.; tоб - продолжительность оборота шлакового ковша (2-3 ч).
Число шлаковых ковшей на одну плавку, шт., рассчитывается по формуле
, шт (2.19)
где Т - емкость ДСП, т; Кш - количество шлака в ДСП, т/т стали; Vк - объем шлакового ковша (16 м3 ): q - плотность жидкого шлака (2,5 т/м3 ).
, шт примем 1 шт
Тогда общее количество шлаковых ковшей составит
, шт примем 4 шт
2.4 Разливочный пролет
Сталеразливочные ковши. К основному оборудованию разливочного (раздаточного) пролета отно­сятся сталеразливочные ковши, оборудованные шиберным затвором. Стойкость ковшей составляет 35-50 плавок. При среднем ремонте меняют рабочий слой футеровки с затратой времени 19-24 ч, затраты времени на капитальный ремонт ковша (когда меняются и арматурный, и рабочий слои футеровки) составляют 25-32 ч.
Задолженности одного ковша па плавку (τоб) при шиберной разливке ста­ли представлены ниже, мин:
- Ожидание выпуска плавки - 30;
- Охлаждение ковша - 10;
- Выпуск плавки - 5;
- Очистка ковша - 30;
- Измерение температуры стали - 5;
- Замена шиберного затвора - 20;
- Внепечная обработка стали - 20;
- Разогрев шиберного затвора - 20;
- Разливка стали и МНЛЗ - 75;
- Разогрев ковша под плавку - 60;
- Промывка канала шиберного затвора кислородом - 5;
- Подача ковша под разливку - 10;
- Слив шлака из ковша и установка его на стенд - 10
Итого 300 минут составляет задолженность одного ковша за плавку.
Количество оборотов ковша в сутки
, шт (2.20)
где τоб - задолженность одного ковша на плавку, мин.
Рабочий парк ковшей, шт.,
, шт
где А - число плавок по цеху в сутки.
Стойкость футеровки сталеразливочного ковша (С) равна 35 плавкам, то­гда ремонтный парк ковшей (nрем ,шт.) определится по формуле
, шт (2.21)
Запасной парк сталеразливочных ковшей (nзап) примем 4 ковша.
Итого инвентарный парк ковшей (nк, шт.)
nк = nраб + nрем + nзап, шт (2.22)
nк = 5,4 + 0,7 + 4 = 10,1 шт. Принимаем 11 ковшей.
Разливочные краны. Операции, связанные с использованием мостовых разливочных кранов на одну плавку, при выпуске стали в ковш на сталевозе, мин:
- подача ковша на внепечную обработку - 5,0;
- ожидание ковша во время внепечную обработки - 20,0;
- подача ковша на поворотный стенд МНЛЗ - 5,0;
- ожидание после разливки на МНЛЗ - 5,0;
- слив шлака из ковша - 7,0;
- подача ковша на стенд для охлаждения - 3,0;
- перестановка ковша на шиберный стенд - 5,0;
- установка ковша для сушки - 5,0;
- установка ковша на стенд - 5,0;
- неучтенные операции - 5,0;
Итого задолженность крана составляет 65 минут.
Задолженность всех кранов составляет, мин,
, мин (2.23)
Следовательно, требуется кранов, шт.
, шт (2.24)
где b - коэффициент запаса, принимаем (0,8).
Принимаем 2 крана.
Проверим загруженность кранов по возможному пределу времени
Nзагр к = 1690∙100/(2∙1440∙0,8) = 73,4 %, что меньше нормативной величины загрузки крана (< 75 %).
2.4 Внепечной пролет
Агрегат для комплексной обработки стали (АКОС). Универсальным агрегатом внепечной обработки стали является установка ковш-печь (УКП). На нем выполняют практически все технологические опера­ции: раскисление, легирование, продувку аргоном и порошками, подогрев ме­талла и - на некоторых марках стали - модифицирование и вакуумирование.
Как известно, сталь теряет температуру при выпуске из агрегата; в ковше, отдавая тепло футеровке и нагревая ее; при выдержке - через футеровку, кожух и в воздух; при продувке; при расплавлении присаживаемых ферросплавов, кроме высококремнистых, которые, растворяясь, дают положительный тепло­вой эффект, достаточный для их расплавления. Общие потери температуры в зависимости от емкости ковша, количества присаживаемых ферросплавов и других факторов, перечисленных выше, могут быть в пределах 100 °С и более.
Для внепечной обработки стали выбираем установку АКОС 150.
Определим пропускную способность АКОС 150
,т (2.25)
где Ф - количество рабочих суток в календарном году (принимают 320); М - вес плавки, т; t - время обработки стали одной плавки (одного ковша), мин.
Технические характеристики агрегата для комплексной внепечной об­работки стали представлены ниже.
- Тип агрегата - АКОС-150;
- Масса слитка, т: a) номинальная -150, b) максимальная -160;
- Мощность трансформатора, МВА – 25;
- Напряжение трансформатора, кВ: a) первичное – 110, b) вторичное 340-150;
- Диаметр графитированного электрода, мм – 500;
- Максимальный ток электрода, кА – 45;
- Скорость нагрева металла, °С/мин – 3-4,5;
- Расход охлаждающей воды, м3/ч – 250;
Время обработки одной плавки составляет от 45 до 60 мин, в том числе по операциям, мин:
- перепуск электродов - 5;
- подача сталевоза с ковшом к АКОС – 5;
- продувка - 2-5;
- предварительный нагрев - 5-8;
- взятие пробы и замер температуры - 2-3;
- основной нагрев и легирование металла - 10-15;
- взятие пробы и замер температуры - 2-3;
- выравнивающий нагрев и окончательное легирование - 10-15;
- подача алюминиевой проволоки - 2;
- взятие пробы и замер температуры - 2-3;
- выдача сталевоза из-под крышки агрегата – 5
Пропускная способность составит
,т
При определении количества агрегатов внепечной обработки исходят из приоритетности плавильного агрегата. При наличии в цехе агрегатов типа ковш-печь, на которых выполняются практически все вариан­ты вмененного воздействия на металл (десульфурация, раскисление, корректи­ровка химического состава, легирование, гомогенизация, удаление неметалли­ческих и газовых включений и модифицирование), весь выплавляемый металл должен проходить через АКОС.
Расчет количества агрегатов производится по формуле
,шт (2.26)
где А — максимальное количество плавок, обрабатываемых на АКОС в цехе за сутки, шт.; t - время обработки в агрегате одной плавки, мин.
,шт примем 1 шт
2.5 Расчет количества основного оборудования отделения
непрерывной разливки стали (ОНPC)