Главная
страница 1 ... страница 3страница 4страница 5страница 6страница 7страница 8страница 9

3.9 Оборудование и характеристика основных ферро-сплавных цехов

Производственный процесс в ферросплавном цехе включает три последовательные стадии: подготовку шихтовых материалов, плавку подготовленной шихты в электропечах, разливку и разделку готового сплава. В соответствии с этим современный ферросплавный цех состоит из отделения шихтоподготовки, плавильного корпуса и склада готовой продукции. В цехе с мощными рудовосстановительными печами они располагаются в отдельных зданиях, в цехе же с рафинировочными печами и металлотермических цехах – в одном.

3.9.1 Отделение шихтоподготовки. Отделение шихтоподготовки ферросплавного цеха предназначено для хранения, подготовки и дозирования шихтовых материалов. На отечественных ферросплавных заводах используют два различных варианта проектных решений шихтового хозяйства. На старых заводах каждый цех имеет собственный закрытый склад шихты. На открытом заводском складе обычно хранятся лишь те материалы, которые необходимы для работы нескольких цехов. Новые заводы отличаются централизованным хранением, подготовкой и распределением материалов по цехам.

Шихтовое хозяйство современного ферросплавного цеха, оборудованного мощными рудовосстановительными печами с централизованным обеспечением шихтой, включает напольный открытый склад сырых материалов (ОССМ), корпус вагоноопрокидывателей (ВО), закрытый склад (ЗССМ), корпус подготовки материалов (КПМ), корпус шихтовых бункеров (КШБ) с подготовленными материалами, дозировочные отделения (ДО) или дозировочные пункты (ДП), которые могут быть совмещены с КПМ или КШБ.

В шихтовом хозяйстве цеха для производства марганцевых и хромистых ферросплавов может быть предусмотрена соответствующая агломе­рационная или брикетировочная фабрика и цех обжига извести.

Напольный открытый склад сырых материалов служит для создания на заводе необходимого запаса сырых материалов, поставляемых из отдаленных районов, а также ведущих рудных материалов, суточный расход которых значителен. Материалы на этом складе хранятся в штабелях, разгружаются из вагонов козловыми грейферными кранами и в дальнейшем подаются железнодорожным транспортом через корпус ВО или по конвейерным галереям в ЗССМ.

При проектировании современных ферросплавных цехов для хранения шихтовых материалов предусматривается три типа складов:

- закрытый грейферный с железнодорожной колеей, проходящей посередине склада;

- закрытый бескрановый ангарного типа с конвейерной подачей и выдачей материала;

- открытый с конвейерной подачей сырых материалов и мостовым грейферным перегружателем, который принимает, штабелирует и выдает материалы на подготовку.

Корпус ВО представляет собой здание ангарного типа с двумя сквозными железнодорожными путями, на каждом из которых установлен роторный стационарный ВО. С помощью ВО материал из вагона выгружается в подземные бункеры, оборудованные тарельчатыми питателями, и далее конвейерами большой производительности направляется на ЗССМ. В корпусе ЗССМ крупных ферросплавных цехов обычно не имеется железнодорожного въезда, а склад оборудован грейферными кранами, с помощью которых материал подается в КПМ.

В КПМ установлено необходимое сушильное, дробильное и классифицирующее оборудование, тип и количество которого определяются видами применяемых шихтовых материалов.

Для дробления кокса используют: четырехвалковые дробилки 13Д 900/700 с диаметром валков 900 мм разгрузочной щелью 0-50 мм, производительностью 35 т/ч. Для кварцита – конусные дробилки ККД-500 с разгрузочной щелью 75 мм, производительностью 150 т/ч. Для стружки - стружкодробилки СМ-2 с разгрузочной щелью 25 мм, производительностью 1,5-5 т/ч.

Для сортировки кокса применяют вибрационный грохот ГВР-1 производительностью 70 м3/ч; кварцита – грохот инерционный производительностью 300 т/ч. Транспортные пути восстановителя и рудного материала во избежание их преждевременного перемешивания из–за просыпи во время разрыва ленты не должны пересекаться. При объединенном шихтовом хозяйстве подготовленные шихтовые материалы из КПМ поступают в КШБ или на центральный распределительный пункт (ЦРП), где с помощью реверсивных конвейеров и системы передаточных конвейеров распределяются по ДО плавильных цехов.

3.9.2 Способы дозирования шихты. На ферросплавных заводах применяется порционное и непрерывное дозирование шихты. При порционном дозировании используют порционные весовые автоматы и вращающиеся барабанные смесители. На складе шихты подготовленные шихтовые материалы загружают в отдельные для каждой печи дозировочные установки, оборудованные автодозаторами. Затем компоненты, образующие калошу шихты, выгружают на конвейер или в скиповый подъемник и транспортируют в плавильный корпус цеха к печам.

При проектировании новых цехов дозировочные узлы выносятся из помещения склада шихты, а подготовленную шихту подают в бункеры дозировочных пунктов по конвейерам непосредственно из отделений подготовки.

При непрерывном дозировании составляющие шихты выдаются ленточными автоматическими дозаторами непрерывного действия, работающими с заданной производительностью. Для непрерывного дозирования используют дозаторы типа ДН-23 производительностью 65 т/ч (для кокса), 100 т/ч (для кварцита), 125 т/ч (для стружки). При одновременном дозировании заданное соотношение производи-тельностей всех работающих дозаторов, соответствующее требуемому соотношению навесок компонентов в калоше шихты, соблюдается постоянным с помощью электронного регуля­тора соотношения.

Расчет шихты на определенную навеску ведущего компонента произ­водит решающее устройство, в которое вводят требуемую величину соотношения компонентов шихты. Регулятор соотношения управляет группой работающих дозаторов по выходному сигналу ведущего дозатора. При любом мгновенном отклонении производительности ведущего дозатора регулятор соотношения пропорционально изменяет производительность остальных дозаторов. Все компоненты шихты выдаются на движущуюся конвейерную ленту и направляются в приемные бункеры печей. На ленте компоненты шихты, дозируемые одновременно в заданном соотношении, располагаются в виде слоя смешанных материалов. В приемных бункерах печей шихта представляет собой достаточно однородную смесь с требуемым соотношением компонентов шихты. В случае небольших и средних грузопотоков шихты все печи плавильного корпуса обслуживаются одной линией шихтоподачи; при больших грузопотоках такая линия обеспечивает шихтой каждые две печи.

3.9.3 Способы подачи шихты в печь. Применяются три варианта подачи сдозированной шихты в печные бункеры: линейный, кольцевой, скиповый (рисунок 3.4). При кольцевой и скиповой подачах шихты отделение шихтоподготовки расположено параллельно плавильному корпусу, а при линейной – в одну линию с плавильным корпусом.

При линейной подаче непрерывно дозируемые шихтовые материалы поступают сначала на горизонтальный конвейер, затем наклонным конвейером подаются на шихтовую площадку плавильного корпуса, перегружаются на расположенный вдоль цеха конвейер, с которого с помощью плужковых сбрасывателей каждый компонент шихты выгружается в отдельные бункеры печного пролета. Под бункерами расположен монорельс, по которому движется тележка с тензометрическими весами. В тележку загружается каждый компонент шихты, образуя общую колошу весом 800-1200 кг. в строгом соотношении согласно шихтовке. Затем из тележки колоша шихты выгружается в печные карманы.

Кольцевой способ подачи шихты позволяет уменьшить длину конвейерных лент, число перевалок и потери шихтовых материалов, а также снизить на 13-15 % капитальные затраты на строительство цеха. Подготовленные шихтовые материалы транспортируются грейферными кранами или ленточными конвейерами в бункеры готовой шихты дозировочного отделения. С помощью непрерывных дозаторов заданное количество различных шихтовых материалов подается на горизонтальный конвейер, затем по наклонному конвейеру в плавильный корпус, а оттуда челночным конвейером в печные карманы. Одна группа бункеров готовой шихты обслуживает одновременно две печи.

При скиповой подаче компоненты шихты дозируются в отделении шихтоподготовки в виде отдельной колоши и шихта в плавильный корпус передается скиповым подъемником. При этом обеспечивается автоматическая подача шихты в печные карманы. Каждая печь обслуживается отдельной группой бункеров готовой шихты.

Себестоимость хранения, подготовки, дозировки и транспор-тировки шихтовых материалов в печные карманы, при скиповой подаче на 0,28-0,94 у.е./т меньше, чем при кольцевой и линейной. При движении шихты по конвейерному тракту за счет истирания образуется дополнительно 3-10 % коксовой мелочи фракции менее 5 мм. За счет налипания на ленту промасленной стружки и кокса их потери увеличиваются на 4,5 % и 3 % соответственно.

В современных цехах с мощными рудовосстановительными печами применяется в основном конвейерная подача сыпучих материалов. При этом, в связи с малым уклоном конвейерных лент (17°) и большой высотой цеха, галереи подачи сыпучих материалов занимают значительные площади. Применение скиповой подачи сыпучих материалов позволяет приблизить склад шихты и дозировочное отделение к плавильному корпусу.

В зарубежной практике шихтовый пролет иногда располагают непосредственно в плавильном корпусе, что значительно сокращает занимаемую предприятием площадь, однако, если в одном цехе расположены еще и продольные и поперечные пролеты, это создает неудобства в работе.

3.9.4 Расчет количества оборудования отделения шихто-подготовки. Общий запас шихтовых материалов в тоннах или м3 на складах для ферросплавного цеха рассчитывается, исходя из суточного расхода материалов и установленных норм запаса, по формуле


(3.4)
где – суточный расход -того материала по цеху, т. или м3;

– нормативный запас -того материала, сутки (таблица 3.3);

– коэффициент неравномерности поступления

грузов.


При установке в цехе однотипных печей суточный расход -того материала находят из выражения
т (3.5)
где – суточная производительность печи, т/сут;

– количество печей;

– расход –того материала на 1 т сплава, т или м ³.
Таблица 3.3 – Нормы хранения шихтовых материалов, отходов и попутных материалов на складах ферросплавных цехов

Шихтовые материалы

Нормы хранения, сутки

Руда хромовая

60

Концентрат марганцевый

30

Агломерат неофлюсованный:

– при изготовлении на заводе;

– при поставке извне

10

30



Кварцит, коксовый орешек, полукокс, стружка стальная, известняк при поставках на расстояние:

– не более 200 км;

– более 200 км


15

15–30



Доломит

15

Железная руда, оксид хрома, алюминий в чушках, уголь древесный, уголь каменный, плавиковый шпат

30

Известь при изготовлении на заводе

1–2

Пек каменноугольный, антрацит, кокс пековый

15–30

Отсевы кварцита

10

Отсевы кокса

10

Исходя из необходимого общего запаса шихтовых материалов, рассчитывают размер складов. Определяем длину склада при заданной ширине и высоте штабеля материалов.

Длина закрытого грейферного склада с шириной пролета и высотой вычисляем по формуле
м (3.6)
где – насыпная масса шихтовых материалов, т/м3 (таблица 3.4);

– глубина закрома, равная 3,0; 4,0; 5,5 и 6 м.

Длина закрытого, напольного, бескранового склада шихты при ширине пролета 63 м. для типового склада рассчитывается по формуле



м (3.7)
Длина открытого склада с конвейерной выдачей и грейферным перегружателем при ширине пролета , высоте штабеля , глубине закрома рассчитывается по формуле
м. (3.8)
В таблице 3.3 приведены нормативные значения грузоподъ-емности крана и объема грейфера для различных сплавов в зависимости от мощности плавильного агрегата.

При расчете количества кранов исходят из затрат времени крана для подачи шихты на 1 тонну сплава, суточного производства сплава и планового времени работы крана. Необходимое количество кранов для обеспечения работы одной печи определяются по формуле


(3.9)
где – время, затрачиваемое краном на подачу шихты для

выплавки 1 т. сплава, мин/т;

840 – длительность работы крана в сутки, мин.

Значения рассчитывают исходя из насыпной массы шихты, вместимости грейфера и длительности одной крановой операции по уравнению


мин. (3.10)
где – насыпная масса шихты, расходуемой на

выплавку одной тонны сплава, т/м3;



– насыпная масса –того компонента шихты;

– доля этого компонента в шихте;

– объем грейфера, м3;

– коэффициент заполнения грейфера (0,75–0,8);

– длительность одной выполняемой операции,

составляющей в среднем 4 мин.


Таблица 3.4 – Плотность и насыпная масса шихтовых материалов и огнеупоров для ферросплавного производства

Материал


Содержание

основного элемента, %



Плотность, кг/м3

Насыпная масса 1м3 материала, кг

Примечание

Кремнийсодержащие материалы

Кварцит

99–98 SiO2

2350–2650

1600

50–100 мм

Мелочь кварцитовая

96–98 SiO2

2350–2650

1400

0–40 мм

Руды и концентраты хрома

Руда хромовая

45–53 Cr2O3



2400–2750

0–50 мм

Концентрат хромовый







2300

Сухой 0,1–0,5 мм

Оксид хрома







1500




Руды и концентраты марганца

Никопольская

–1 сорт;


–2 сорт

2–43 Mn


36–38 Mn


1800–2100

1730



Чиатурская 1 сорт

49–53 Mn

3800–4000

2000–2100

Влаги 6–8%

Железосодержащие материалы

Стружка стальная

95 Fe

7800

1500–1800



Окалина

70 Fe

7800

1900–2000



Железная руда

46–58 Fe



2000–2800



Агломерат железной руды

49–55 Fe


1700–2000




Углеродсодержащие материалы

Кокс

81,6–87,6 С

1400

450–500

Кусковой

Кокс–орешек

81,6–87,6С

1400

500–600

10–25мм

Ангарский полукокс

62–75 С

1820

550–570

0–40 мм

Антрацит

93,1–94С



1050

10–30 мм

Электродная масса



1600–1900

700–1000

100–200мм

Флюсы

Известняк

93СаСО3

2500–2800

1600–1700

Дробленный

Продолжение таблицы 3.4

Известь

90СаО

900–1300

600–320



Доломит



2900

1670–1740

Кусковой

Плавиковый шпат

65–92 СаF3



1700–1800

Кусковой

Огнеупоры

Угольный блок





1000–1050



Шамотный кирпич



2500–2700

2000



Шамот молотый





2200



Магнезитовый порошок

65 MgO


1500–2400



Таблица 3.5 Характеристика кранового оборудования шихтового хозяйства


Характер–истика кранов

Мощность печи, МВА



Грузоподъемность,т

Объем грейфера, м3

3,5

5

16,5

25

33

63


10

15

Мр,СК

ФМн (с/у)

ФХ(с/у)

(н/у)


Мр,СК

ФМн(с/у)


ФХ(с/у)

(н/у)


ФСХ, ФХ,

ФМн, МнС








10

2







ФС

ФС





15

3,1

ФМн (с/у)

ФХ(с/у) (н/у)



ФМн (с/у)

ФХ(с/у)


ФСХ, ФХ,

ФМн, МнС,

ФС


ФСХ, ФХ,

ФМн, МнС,

ФС


ФСХ,

ФХ(у)




15

4










ФС





15

5,3

















20

4,3







ФСХ

ФХ(у)


МнС

ФС

ФМн(у)



ФХ(у)

МнС


ФС


ФСХ

ФХ(у)


МнС

ФС

ФМн(у)



ФСХ

30

10













ФСХ

ФХ(у)


МнС

ФС

ФМн(у)



ФСХ

ФХ(у)


МнС

ФС

ФМн(у)



Суточная производительность вагоноопрокидывателя () определяется по формуле


т/сут (3.11)
где – время неизбежных простоев в сутки (50 % рабочего времени), мин;

– продолжительность цикла разгрузки одного вагона

(обычно 3 мин);



– грузоподъемность вагона, т. (обычно 60 т.).

Суточная производительность валковой дробилки ()


т/сут (3.12)
где – площадь поперечного сечения выходя-

щего из дробилки материала, м2;



– длина валка, м;

– ширина разгрузочной щели, м;

– окружная скорость валков, м/мин;

– диаметр валка, м;

– скорость вращения валков, мин–1;

– коэффициент разрыхления материала при дроблении.

Необходимые значения величин, входящих в это уравнение, принимают по техническому паспорту дробилки.

Производительность плоского грохота ()
т/сут (3.13)
где – скорость движения материала на грохоте, м/с. (0,05-0,25);

– ширина сита, м. (1,8–2,4);

– толщина слоя сортируемого материала, м. (0,04 м.);

– коэффициент наполнения сита (обычно 0,4–0,6).

Количество грохотов должно соответствовать количеству дробилок.

Производительность ленточного конвейера ()
т/сут (3.14)
где – поперечное сечение непрерывного слоя материала на

ленте, м2 (0,05–0,1 м2);



– скорость движения материала, м/с (0,1–2,5 м/с).

При определении окончательного числа оборудования необходимо здесь и далее учитывать коэффициент использования оборудования (Ки), который принимается равным 0,75.



<< предыдущая страница   следующая страница >>
Смотрите также:
Учебное пособие для студентов металлургических специальностей Павлодар
1618.77kb.
9 стр.
Учебное пособие для магистрантов и студентов гуманитарных специальностей Павлодар
2151.47kb.
9 стр.
Учебно-методическое пособие для студентов юридических специальностей Павлодар 2008 удк ббк ж
1434.29kb.
6 стр.
Учебно-методическое пособие для студентов всех специальностей Павлодар
726.15kb.
3 стр.
Учебно-методическое пособие для студентов естественных специальностей Павлодар (075. 8) Ббк 20. 1я7 Б81
1215.69kb.
9 стр.
Учебное пособие для студентов экономических специальностей Красноярск 2009 Рецензент Печатается по решению Методической комиссии фэф
2429.54kb.
24 стр.
Учебное пособие для аспирантов и студентов всех специальностей Новосибирск 2006 Моргунов Г. В. Философия: Учебное пособие для студентов всех специальностей. Новосибирск: нф рап, 2006
3457.73kb.
40 стр.
Учебное пособие для самостоятельной работы студентов заочного отделения технических специальностей и естественнонаучных направлений
2194.42kb.
14 стр.
Учебное пособие для студентов естественных специальностей Павлодар (075. 8) Ббк 42. 2 я73 А57
2253.67kb.
27 стр.
Учебное пособие 28365942 Москва 2008 ббк 66. 0 П 50
2984.78kb.
13 стр.
Учебное пособие по развитию навыков устной речи для студентов I курса технических специальностей
303.9kb.
4 стр.
Учебное пособие для студентов специальностей 271200 «Технология продуктов общественного питания»
1268.65kb.
7 стр.