Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

По дисциплине: «Основы проектирования и проектирование металлургических объектов»

Проектирование цеха с годовой производительностью 115000 тонн низкоуглеродистого феррохрома

Выполнил: студент группы

Даулеткереев Т.С.

Введение

ферросплавный разливочный шихтоподготовка

Производственный процесс в ферросплавном цехе включает три последовательные стадии: подготовки шихтовых материалов, плавки подготовленной шихты в электропечах и разделки готового сплава. В соответствии с этим современный ферросплавный цех состоит из отделения шихтоподготовки, плавильного корпуса и склада готовой продукции.

Отделение шихтоподготовки предназначено для бесперебойной работы ферросплавных печей запаса шихтовых материалов, шлакообразующих, огнеупорных и других материалов, с тем, чтобы по мере надобности можно было обеспечить их беспрепятственную и своевременную подачу в плавильный корпус.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ мостовые краны оборудуют магнитными плитами и грейферами, кроме того, широко используют контейнеры. Все поступающие и отгружаемые материалы обязательно взвешивают на стационарных и крановых весах, а также на весах раздаточных тележек. Запас материалов в шихтовом отделении определяется на основе нормативов с учетом возможности оперативной доставки.

Плавильный корпус ферросплавного цеха в свою очередь делится на печной, разливочный, трансформаторный, шихтовый и остывочный пролет.

Число ферросплавных печей в печном пролете цеха определяют с учетом годовой программы производства, емкости ферросплавных печей, их производительности, сортамента выплавляемых марок высокоуглеродистого феррохрома и массы слитков, которые могут быть далее с легкостью раздроблены.

Ферросплавные печи оборудуют как средствами для отсоса из рабочего пространства отходящих газов, так и защитными от избыточного шума устройствами. В ряде цехов загрузку шлакообразующих, восстановителей и руды осуществляют через загрузочные желоба расположенные в своде. На рабочей площадке у плавильных печей также располагают другое оборудование.

В торцах печного пролета отводят участки для стеллажей электродов и огнеупорных кирпичей. Здесь же выделяют площадь для выполнения ремонта охладительной аппаратуры, электрододержателей и другого оборудования.

Разливочный пролет предназначен для приема и разливки готового сплава и удаления шлака. С ростом мощности ферросплавных печей объемно-планировачные решения здания плавильного корпуса совершенствовались по пути сокращения числа пролетов за счет выноса шихтового и разливочного пролетов за пределы здания и ликвидации остывочного пролета.

1. Расчет количества печей в ферросплавном цехе

Необходимое количество ферросплавных электропечей в проектируемом цехе определяется заданным объемом производства ферросплавов и установленной мощностью выбранной печи и рассчитывается по формуле

Годовая производительность ферросплавной электропечи определяется из выражения

Суточная производительность ферросплавной электропечи непрерывного и периодического действия зависит от установленной мощности печного трансформатора и типа выплавляемого сплава. Она рассчитывается по единой формуле

Обычно при расчетах суточной производительности ферросплавных печей практикуется замена коэффициента Ки на произведение трех составляющих его коэффициентов: загрузки трансформатора по мощности ; использования трансформатора во времени ; учитывающего колебания напряжения в питающей сети . Рекомендуемые нормами технологического проектирования числовые значения коэффициентов , , , а также для печей, выплавляющих различные сплавы, сведены в таблице. Следует, однако, иметь в виду, что в соответствии новыми требованиями к энергосистемам все потребители должны иметь cos = 0,92-0,96, что обеспечивается при оснащении ферросплавных электропечей установками продольно-емкостной компенсации реактивной мощности (УПК). Удельный расход электроэнергии при выплавке данного сплава определяется по лучшим результатам работы освоенных аналогичных печей.

Фактическое время работы печи за год вычисляется путем вычитания из календарного времени длительности холодных и горячих простоев печи:

Здесь номинальное время работы печи, сутки.

Нормативные значения номинального времени для различных сплавов и печей представлены в таблице. Длительность горячих простоев колеблется в пределах 0,5-1,5% от календарного времени (365 суток), при этом, максимальное значение принимают для рафинировочных печей. Полученное расчетное число печей в цехе округляют до большого целого числа. При окончательном выборе количества печей в ферросплавном цехе следует учитывать, что это число должно быть кратно двум и не превышать восьми. Число печей, кратное двум, выбирают из соображений удобства разливки сплава двух печей на общей разливочной машине и снабжения шихтой двух печей с помощью одного тракта шихтоподачи.

Если расчетное число печей в цехе превышает восемь, то следует устанавливать печи большей мощности или строить два цеха вместо одного.

Таблица 1. Коэффициенты для расчета производительности рудовосстановительных и рафинировочных электропечей

Вид ферросплавов	W,МВА	Тип электропечи
Феррохром низкоуглеродистый и рафинированный	3-10	Открытая рафинировочная печь типа РКО	0,96	0,90	0,97	0,99

Таблица 2. Нормативы номинального времени ферросплавных электропечей

Вид сплава	Номинальная мощность трансформатора, МВА	Режим работы печи	Число номинальных суток работы в году
Феррохром низкоуглеродистый и рафинированный	3-10	открытый	355-350

Для выплавки низкоуглеродистого рафинированного феррохрома используют электропечи с мощностью 3/5/7,5/10 МВА. Рассмотрим несколько вариантов:

1. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 3 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

2. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 5 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

3. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 7,5 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

4. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 10 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

Производительность в 115000 тонн в год можно обеспечить 6 печами с мощностью трансформатора 7,5 МВА.

2. Отделение шихтоподготовки

Отделение шихтоподготовки ферросплавного цеха предназначено для хранения, подготовки и дозирования шихтовых материалов. На ферросплавных заводах используют два различных варианта проектных решений шихтового хозяйства. На старых заводах каждый цех имеет свой 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 (ССМ), корпус вагоноопрокидывателей (ВО), закрытый склад, корпус подготовки материалов (КПМ), корпус шихтовых бункеров (КШЮ) 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 ССМ.

При проектировании современных ферросплавных цехов для хранения шихтовых материалов предусматривается три типа складов: закрытый грейферный с железнодорожной колеей, проходящей посередине склада; закрытый безкрановый ангарного типа с конвейерной подачей и выдачей материалов; 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 бункера, оборудованные тарельчатыми питателями, и далее конвейерами большой производительности, направляется на ССМ. В корпусе ССМ 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 определяется 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; кварцита-конусные дробилки ККД-500 с разгрузочной щелью 75мм, производительность 150 ; стружки-стружкодробилки СМ-2 с разгрузочной щелью 25 мм, производительностью 1,5-5 т/ч. Для сортировки кокса применяют вибрационный грохот ГВР-1 производительностью 300 т/ч. Транспортные пути восстановителя и рудного материала во избежания их преждевременного перемешивания из-за просыпи во время разрыва ленты не должны пересекаться. При объединенном шихтовом хозяйстве подготовленные шихтовые материалы из КПМ поступают на центральный распределительный пункт (ЦРП), Где с помощью реверсивных конвейеров и системы передаточных конвейеров распределяются по ДО плавильных цехов.

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 в конвейер или в скиповый подъемник и транспортируют в плавильный корпус цеха к печам. При проектировании новых цехов намечают дозировочные узлы вынести из помещения склада шихты, а подготовленную шихту подавать в их бункера по конвейерам непосредственно из отделений подготовки. В дозировочных узлах установлены автодозаторы непрерывного действия, работающие с заданной производительностью. Шихтовые материалы выдаются при этом одновременно, что обеспечивает их смешение. 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 (для кварцита), 125 т/ч (для стружки). При одновременном дозировании заданное соотношение производительностей всех работающих дозаторов, соответствующее требуемому соотношению навесок компонентов в калоше шихты, соблюдается постоянным с помощью электронного регулятора соотношения.

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 бункера 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 обслуживается одной линией шихтоподачи; при больших грузопотоках такая линия обеспечивает шихтой каждые две печи. Применяются три варианта подачи сдозированной шихты в печные бункера: кольцевой, линейной, скиповой.

При кольцевой и скиповой подачах шихты отделение шихтоподготовки расположено параллельно плавильному корпусу, а при линейной - в одну линию с плавильным корпусом. В последнем случае 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 или сбрасывающих тележек направляются в печные бункера.

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 в бункера готовой шихты. С помощью непрерывных дозаторов заданное количество различных шихтовых материалов подается на горизонтальный конвейер, затем по наклонному в печные карманы. Одна группа бункеров готовой шихты обслуживает одновременно две печи.

При скиповой подаче компоненты шихты дозируются в отделении шихтоподготовки, а 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 транспортировки шихтовых материалов в печные карманы при скиповой подаче меньше, чем при конвейерной. При движении шихты по конвейерному тракту за счет истирания образуется дополнительно 310% 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 применяются 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.

2.1 Расчет шихтоподготовительных складов

Шихтовый пролет можно расположить 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.

Общий запас шихтовых материалов Q в т. или мЗ на складах для ферросплавного цеха рассчитывается, исходя из суточного расхода материалов и установленных норм запаса, по формуле

При установке в цехе однотипных печей суточный расход материалов находят из выражения

Исходя из необходимого общего запаса шихтовых материалов рассчитывают размер складов. Фактически речь идет об определении длины склада при заданных его ширине и высоте штабеля материалов.

Таблица 3. Нормы хранения шихтовых материалов, отходов и попутных материалов на складах ферросплавных цехов

Шихтовые материалы	Нормы хранения, сутки
Руда хромовая Концентрат марганцевый Агломерат марганцевый неофлюсованный: при изготовлении на заводе при поставке извне Кварцит, коксовый орешек, полукокс, стружка стальная, известняк при поставках на расстояние: не более 200 км более 200 км Доломит Руда железная, оксид хрома, алюминий в чушках, уголь древесный, уголь каменный, плавиковый шпат Известь при изготовлении на заводе Пек каменноугольный, термоантрацит, кокс пековый Отсевы кокса, используемые при агломерации Отсевы кварцита Попутный высокофосфористый углеродистый ферромарганец	60 30 10 30 15 15-30 15 30 1-2 15-30 10 10 5

Для выплавки одной тонны низкоуглеродистого феррохрома, как известно, требуется, кг:

· хромовой руды - 1792;

· передельного ферросиликохрома - 654;

· извести - 1583;

· электродной массы - 13;

при удельном расходе электроэнергии 2935 кВт*ч/т.

Таблица 4. Плотность и насыпная масса шихтовых материалов для производства высокоуглеродистого феррохрома.

Материал	Содержание основного элемента, %	Плотность,	Насыпная масса 1 неуплотненного материала, кг	Примечание
Руда хромовая	50	4200	2400-2750	Фракция 0-20 мм
Передельный ферросиликохром	50	-	2300	Фракция 0-25 мм
Известь	94 CaO	2800	600-620	Фракция 40 мм

Суточный расход хрома составляет

Суточный расход передельного ферросиликохрома составляет

Суточный расход извести составляет

Общий запас хрома на складе

Общий запас передельного ферросиликохрома на складе

Общий запас извести на складе

Длина (м) закрытого грейферного склада с шириной пролета, а=30 м и высотой штабеля h = 3 м, которая по высоте равна высоте закрома 3 м и составляет в общем 6 м и вычисляется по формуле

Насыпная масса шихты рассчитывается по формуле

Насыпная масса данной шихты составляет

Длина склада для хранения хромовой руды составляет

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 42 м.

Длина склада для хранения передельного ферросиликохрома составляет

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 36 м.

Длина склада для хранения извести составляет

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 28 м.

При рассчете количества кранов исходят из затрат времени крана для подачи шихты на 1 т сплава, суточного производства сплава и планового времени работы крана.

Необходимое количество кранов для обеспечения работы одной печи определяют по формуле

Время, затрачиваемое краном на подачу шихты для выплавки 1 т сплава, мин/т



Для низкоуглеродистого феррохрома оно составляет

Необходимое количество кранов, т. е. для 6 печи необходимо 0,12*6=0,72?1 грейферный кран с грузоподъемностью 20т, для бесперебойной работы, а также 1 кран нам нужен для того, чтобы в случае поломки первого крана была произведена замена его вторым. И, в общем, на складах хромовой руды, передельного ферросиликохрома и извести должно быть 4 крана.

Рисунок 1. Закрытый грейферный напольный склад для хранения шихтовых материалов.

3. Плавильный корпус

3.1 Печной пролет

Печной пролет служит для размещения и обслуживания плавильных электропечей. Последние располагаются обычно вдоль цеха в линию. В зависимости от типа и мощности, установленных печей ширина печного пролета принимается равной 15, 18,24 и 30м. Принимаем печной пролет шириной 24 м. Он всегда выполняется многоэтажным.

На нулевой отметке пролета расположены фундаменты плавильных печей (для вращающихся печей они заглублены), механизмы выкатки металловозных и шлаковозных тележек, оборудование и механизмы газоочисток, подсобные помещения.

Для обслуживания летки устанавливается сплошное перекрытие или местная горновая площадка. Здесь расположены устройства для открывания и закрывания летки, узлы для приготовления леточной массы, системы шламосборников, бытовые помещения для отдыха плавильной бригады. В зависимости от мощности печи площадка располагается на высоте 2,5 - 6,6 м. Местная горновая площадка располагаем на высоте 3,8 м

Рабочая площадка, предназначенная для обслуживания печи, наблюдения за технологическим и электрическим режимами, представляет собой во всех цехах сплошное перекрытие и располагается на уровне 4,5-12 м. Принимаем высоту рабочей площадки высотой 12 м. На ней установлены пульты управления печами (обычно одно помещение на две печи), наклонные газоходы для отвода газа из под свода, зонт для удаления газов, выбивающихся из печи, загрузочные труботечки с приемными воронками, помещения для инженерно-технического и дежурного персонала, тельфера для производства ремонтных работ.

Для обслуживания механизмов перемещения и перепуска электродов служит электродная площадка, представляющая собой сплошное перекрытие, расположенное на высоте 8,5-22,2 м. Принимаем высоту электродной площадки 22,2 м. В новых цехах с печами, оборудованными гидравлической системой перемещения и перепуска электродов, устанавливаются местные площадки.

Перекрытие на отметке 19,8-30 м служит для крепления печных карманов, размещения системы конвейеров подачи шихты в них, монтажа вентиляционных установок, наращивания электродных кожухов и загрузки электродной массы с помощью мостового крана. Принимаем высоту перекрытия на уровне 28,4 м. Все перекрытия имеют сквозные проемы по торцам цеха для обеспечения печей электродной массой. Над каждой печью расположены также проемы для выполнения различных транспортных операций при ремонтах.

Lпп = Nп*dп+nмр*dп+3dп=6*6,2+5*6,2+3*6,2=37,2+31+18,6=86,8?90м.

3.2 Разливочный пролет

Разливочный пролет ферросплавных цехов предназначен для приема из печного пролета металла и шлака, их первичной обработки, разливки сплава и передачи его на склад готовой продукции, подготовки и подачи к печам разливочной посуды, текущего ремонта посуды, для нормальной эксплуатации оборудования плавильного корпуса. Ширина разливочных пролетов современных ферросплавных цехов принимается равной 24, 27, 30,36м. Принимаем ширину разливочного пролета 24м. Ширина пролета зависит от насыщенности оборудованием, числа технологических операций со сплавом и шлаком, количества и объема разливочной посуды. В современных цехах для разливки ферросплавов используются карусельные разливочные машины. Для приема готового сплава при выпуске из печи на ферросплавных заводах используют ковши различной вместимости. Вместимость самого большого ковша достигает 20 м3. Масса пустого ковша с магнезитовой футеровкой составляет 62 т. Этот ковш используется для приема рудно-известкового расплава и ферросиликохрома при производстве феррохрома методом смещения. Общий объем заливаемых жидких расплавов в ковш составляет 15,9 м3. Раньше карусельные машины использовали для разливки цинка и свинца, разливки меди и никеля на аноды и вайербасы (продолговатые слитки с закругленными концами, служат для последующей прокатки на проволоку), но в последние годы стали использовать их и на ферросплавном производстве. В установку для разливки меди помимо карусели входят заливочные устройства (машина), анодосъемник, механизм для опрыскивания изложниц, механизм для пробивки штырей в дне изложниц, вытяжной кожух над изложницами, пульт управления. Карусель вращается с периодическими остановками для заливки и выполнения других операций.

Длина разливочного пролета как и печного составит 90 м.

Таблица 5. Характеристика карусельных разливочных машин

Характеристика	Машина для разливки
	Свинца	Меди на аноды	Цинка
Диаметр карусели, м	6	6	10	13	3,85
Производительность машины, т/ч	23	20-30	55	40	4-12
Частота вращения карусели при установившемся движении, мин-1	1,0	1,085	1,085	0,24	0,14-0,43
Масса заготовки, кг	38	240	240	250	20
Материал изложниц	чугун	-	-	-	Чугун
Число изложниц на карусели	24	12	20	28	22
Разгрузка изложниц	Пневматическое захватное	Рычажные выталкива-ватели	Пневматичес-кие выталкиватели	Опроки-дывание

3.2.1 Расчет оборудования разливочного пролета

Необходимое количество разливочных машин определяется исходя из затрат времени на разливку одной плавки (одного ковша) с учетом технологических простоев машины. Время на разливку одной плавки определяется из уравнения

Количество изложниц, обеспечивающих прием металла одной плавки, излож./пл.

Масса одной плавки, т.

Масса одной плавки одной печи

Объем одной изложницы

Количество изложниц

. Принимаем 24 изложниц.

Время на разливку одной плавки определяется из уравнения

Количество карусельных разливочных машин определяется с учетом простоев в каждом цикле разливки, включающих заливку и выполнение других операций.

т.е. 1 карусельная машина и 1 резервная. Принимаем 2 карусельных машин.

Разливочный пролет ферросплавного цеха оборудуют мостовыми кранами с двумя подъемами (для кантования разливочного ковша), количество и грузоподъемность которых определяются в зависимости от сортамента выплавляемых сплавов и мощностей печей. По нормам предусматривают на одну электропечь для выплавки низкоуглеродистого феррохрома от 0,3 до 0,5 крана (без учета занятости кранов на ремонтных работах) в зависимости от сортамента сплавов.

В общем случае необходимое количество разливочных кранов в цехе определяется исходя из затрат времени крана на обработку одного ковша и числа выпусков сплава в цехе в сутки и рассчитывается по формуле

и 1 кран резервный. В общем, в ферросплавном цехе установим 4 разливочных крана грузоподъемностью 30/10 т.

Необходимая вместимость ковша определяется из выражения:

Vk=[(nвсtnкв):24]·1,15

Vk=[(12?4?1):24]·1,15=2,3

С учетом того, что масса плавки иногда из-за технологии может быть больше принимаем ковш с вместимостью 3 в количестве 20 шт.

4. Склад готовой продукции

Склад готовой продукции обычно представляет собой одно пролетное здание, располагающееся параллельно плавильному корпусу и соединяющееся с ним галереями разливочных машин. Склад оборудован мостовыми кранами грузоподъемностью 50/10 т и устройствами для приема, дробления, сортировки и упаковки готового сплава. Слитки металла с разливочных машин падают в короба, установленные на самоходных тележках. Каждая разливочная машина оснащена двумя-тремя тележками для обеспечения непрерывного приема металла. Готовая продукция цеха хранится в приемных бункерах. Дробление и сортировка сплавов производятся с помощью бутобоя, щековых дробилок, грохотов. Для измельчения особопрочных сплавов устанавливают прессы. Силикомарганец дробят щековой дробилкой СМ-741, имеющей производительность 20-48 м3/ч. Размер кусков (загружаемых) достигает 340мм, ширина выходной щели дробилки 40-100мм. Металлический марганец измельчают в дробилке СМ166А производительностью 7-35м3/ч. Размер загрузочного отверстия дробилки 250х900 мм, ширина выходной щели 20х80 мм. Для дробления феррохрома применяют дробилки фирмы «ЦЕМАГ» или «КРУПП».

При ширине разгрузочной щели 140мм, производительность дробилок составляет 100-130 м3/ч. Для дробления слитков низкоуглеродистого феррохрома толщиной 50 мм устанавливают прессы с усилием 50МН. Склад обычно оборудуется одними приемными весами, обслуживающими две разливочные машины и платформенными весами для взвешивания отправляемой в вагонах продукции.

Принимаем склад готовой продукции шириной 30м, а длиной (90 м)равной плавильному корпусу с одним мостовым краном грузоподъемностью 50/10 т.

Вывод

Цех по производству низкоуглеродистого феррохрома производительностью 115000 т. в год имеет следующие размеры: длина 90 м, ширина 57м. (из 57м по 24м занимают печной и разливочный пролеты, а остальные 9м трансформаторный полет). Высота горновой площадки 6м, высота рабочей площадки 18м, высота электродной площадки 22м, высота перекрытия 28,4м. В цехе имеется 6 печи РКО-7,5, и их обслуживают 4 мостовых крана (один из которых в резерве) грузоподъемностью 30/10 т, 20 ковшей с вместимостью 3, 2 карусельных разливочных машины (одна карусельная разливочная машина находится в резерве). В отделение шихтоподготовки входят 1 склад: склад для хранения хромовой руды, передельного ферросиликохрома и извести. Склад имеет ширину 30м, глубину закромов 3м, высоту штабелей 3м и длину 42 м. В складе имеется 2 грейферных крана с вместимостью грейфера 3м. Склад готовой продукции имеет ширину 30м, а длину равную плавильному корпусу с одним мостовым краном грузоподъемностью 50/10 т. Карусельная машина с диаметром карусели 13 м для разливки ферросплавов на изложнице показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Карусельная машина для отливки ферросплава.

Несущей основой карусели является сварной кольцевой корпус, вращающийся вокруг неподвижной стойки 2. Корпус карусели состоит из верхнего 9 и нижнего 10 поясов, которые скреплены кольцевыми внутренней 8 и наружной 11 стенками. Для повышения жесткости диафрагмы применяют 13 и ребра жесткости. К корпусу по его круговой периферии жестко прикреплены радиально направленные кронштейны 18, на концах которых располагают изложницы. Для установки изложниц в два ряда по радиусу предусмотрены специальные усиленные балки 12. Корпус и кронштейны сварены из толстолистовой стали марки Ст3. Корпус карусели через прикрепленный к нему рельс 14 опирается на 24 цилиндрических опорных ролика 15. Корпуса 16 роликов опираются на фундамент 17, выполненный в виде кольцевой плиты коробчатого сечения. Центровка карусели осуществляется с помощью горизонтальных роликов 4, катающихся по специальному бандажу вращающегося корпуса. Разгон, плавное движение и торможение карусели в точно заданном месте для заливки осуществляется автоматически. Привод вращения машины состоит из двух двигателей постоянного тока 3, двух червячно-цилиндрических редукторов 5, двух шестерен 7, передающих вращение на подвенцовую шестерню 6, жестко скрепленную с корпусом карусели. Привод установлен на раме 1 стойки 2.

Одна из конструкций заливочной машины показана на рисунке 3. Ковш 5 футерован шамотным кирпичом и имеет разливочный носок. Вместимость ковша 800 - 1000 кг. Цапфами 6 носика ковш опирается на стойки 1 и кожухом на весовое устройство 3 и гидроподъемник 2. Ковш наполняют из промежуточной емкости 4; при достижении заданного количества металла весовое устройство передает команду на отключение подачи металла из емкости 4. Затем гидроцилиндром поворачивают ковш вокруг оси цапф 6, сливая хром в изложницу.



Рисунок 3. Заливочная машина с ковшом.

В карусели диаметром 13 м привод выталкивающих штырей осуществляется от пневмоцилиндра под действием сжатого воздуха давлением 0,4-0,5 МПа. В момент остановки карусели в пневмоцилиндр подается сжатый воздух, воздействующий через шток на коромысло, толкающее два выталкивающих штыря.

Конструкция механизма подбивки штырей показана на рисунке 4, который состоит из рамы 1, двух молотков 6, закрепленных на рычагах 5 и двух электромагнитов 3. В нерабочем положении молотки удерживаются вверху противовесами 2.

Рисунок 4. Механизм подбивки штырей

При включении электромагнитов под действием тяги 4 и рычага 5 молотки ударяют по штырям 7, обеспечивая их вхождение в отверстие изложницы 8. Опрыскивание изложниц известковым раствором делают специальным механизмом, который разбрызгивает раствор через несколько сопел с помощью сжатого воздуха.

На рисунке 5 показан общий вид (сверху) карусельной машины для разливки ферросплава.

Рисунок 5. Установка для разливки ферросплава (вид сверху).

Массивный кольцевой корпус 6 карусели вращается вокруг неподвижной стойки, опираясь на конические ролики, закрепленные в фундаменте. Привод 4 вращения карусели включает электродвигатель, червячный редуктор и шестерню, входящую в зацепление с зубчатым венцом, закрепленным на корпусе колеса. По периферии корпуса навешены своим верхним концом кронштейны 9, на которых расположены изложницы 8 из серого чугуна. Для повышения производительности машины в каждой изложнице предусмотрено пять ячеек, рассчитанных на 40 кг массу каждой чушки. Применяют охлаждение изложниц водой, подаваемой через 25 брызгал. Образующийся пар и газы отводят через вытяжные зонты 3. Предусмотрен механизм 1 клеймения чушек с приводом 2. Машиной управляют с пульта 5.

Машину для разливки феррохрома очень часто останавливают для заполнения изложниц и, одновременно, для выемки остывших чушек, их клеймения и снятия с поверхности остывающих чушек оксидной пленки. Изложницы заполняют металлом из ковша заливочной машины 7. В последнее время металл в изложницы заливают с помощью ковша-дозатора, обеспечивающей точность дозировки. Заливочный ковш и дозатор заполняются металлом из рафинировочного и промежуточного обогреваемых ковшей. Во избежание затвердевания свинца в ковше (дозаторе) применяют электрический обогрев.

Выемка чушек - наиболее сложная и трудоемкая операция. В установке предусмотрена механизированная съемка чушек. Чушкосъемник 10 расположен над изложницами. Его реечный механизм опускает сверху специальные вилки, захватывающие пять застывших чушек, затем вилки с чушками поднимают вверх и транспортируют их в место укладки в штабель.

Карусельная машина для разливки феррохрома в чушки (рисунок 6) отличается от рассмотренных выше. Карусель машины совершает непрерывное вращение. На ней установлено 22 изложницы 5 вместимостью 22 кг каждая. Изложницы отливают из чугуна и для повышения долговечности охлаждают водой, поступающей по шлангам 4, внутреннему сверлению в валу 8 11 оси подводящей головке 9. Нагретая вода сливается в кольцевой желоб 6.

Карусель - это стальной диск 7 диаметром 3,85 м с прикрепленными к нему кронштейнами для установки изложниц. Диск жестко закреплен на вертикальном валу 8, установленном в опорах рамы 10. Привод вращения карусели состоит из четырехскоростного двигателя и двух червячных редукторов 3. Такая конструкция привода позволяет изменять частоту вращения карусели в диапазоне 0,14 - 0,343 мин -1 и производительность соответственно от 4 до 12 т/ч. Машину на ходовых колесах 11 останавливают около печи 12. Из ванны печи цинк зачерпывают графитовой ложкой 1, далее ложку выводят из печи и наклоняют в сторону изложницы, сливая в нее металл. Движение ложки обеспечивает привод 2.

Затвердевшие чушки выпадают из изложниц при их повороте, осуществляемым специальным устройством.

Управление движением ложки осуществляется автоматически от щупа, конец которого упирается в поверхность чушки. При пустой изложнице щуп дает команду на движение ложки из печи. Если чушка не выпадает, ложка остается в ванне до подхода пустой изложницы под заливку.

Преимуществами этой машины являются простота, непрерывность вращения карусели и компактность конструкции. Недостаток машины - малая производительность.

Рисунок 6. Карусельная машина для разливки феррохрома.

Литература

1. Каблуковский А.Ф. - «Производство электростали и ферросплавов»: учебное издание - Москва.: Издательско-книготорговый центр «Академкнига», 2003 г.,

2. Кузбаков Ж.И. - «Оборудование и проектирование электросталеплавильных и ферросплавных цехов»: учебно-методическое пособие - А.: Редакционно-издательский отдел АГУ им. К. Жубанова, 2002 г.,51 с.

3. Кузбаков Ж.И. - «Проектирование и оборудование металлургических цехов»: учебное пособие - А.:ДГП Актюбинский центр научно-технической информации, 2006 г.,247 с.

4. Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Якушев А.М. Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов: учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.,456с

5. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. - М.: СП Интермет Инжиниринг, 1999 г.,764 с.

Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - М.: Металлургия, 1995.,592 с.

Размещено на Allbest.ru

...