В современных цехах для разливки ферросплавов используются конвейерные разливочные машины. Кантовальное устройство машины расположено в разливочном пролете, а головка машины с приводной станцией - на складе готовой продукции, где остывающие слитки по течке сбрасываются в короба. Скорость остывания слитков зависит от марки сплава, поэтому конвейеры разливочных машин движутся с тремя-четырьмя скоростями. В отечественных ферросплавных цехах, построенных в последние годы, установлены конвейерные машины длиной 40 и 70 м. с одной или двумя лентами. В зарубежных цехах устанавливают конвейерно-тележечные разливочные машины. Например, в США машина этого типа используется для разливки высококремнистого ферросилиция и ферросилиция с магнием. Разливка производится из ковша, подвешенного на крюке крана, в поддоны глубиной 80 мм, опрыскиваемые графитовой эмульсией.

В последние годы за рубежом все шире применяют послойную разливку "на блок". В частности, на заводе по производству марганцевых сплавов в Канаде металл выпускают из печи по нескольким желобам в одну из трех разливочных постелей, футерованных с трех боковых сторон и снизу чугунными плитами. Передняя чугунная стена съемная, что обеспечивает доступ к слитку мощному фронтальному погрузчику. Площадь каждой постели составляет 9,4 х 7,8 м ², что позволяет разливать в ней 320-360 т. металла. Дно и углы постели футеруют некондиционной мелочью разливаемого сплава. Средняя толщина слоев, образующихся в постели, составляет 100-120 мм. Металл в постели остывает в течение 24 ч.

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 силикохрома при производстве феррохрома методом смешения. Общий объем заливаемых расплавов в ковш составляет 15,9 м ³. На зарубежных заводах ковши для рудноизвесткового расплава имеют шлаковый гарнисаж. Шлаковый гарнисаж толщиной 100-200 мм на стенках и днище ковша образуется на специальном кантователе в результате вращения ковша со шлаком вокруг горизонтальной и вертикальной осей и его наклона вперед - назад.

Кирпичная кладка разливочных ковшей в ферросплавных цехах имеет ряд недостатков. К ним относятся: интенсивное размывание швов кладки, необходимость в труде высоквалифицированных каменщиков, трудоемкость чистки от настылей, высокая стоимость. В последнее время с целью механизации работ по замене футеровки, ее удешевления и повышения стойкости используют наливную футеровку из самотвердеющих смесей. В состав жидких самотвердеющих смесей входят наполнитель (смесь кварцевого песка и кварцитовых отсевов), связка (жидкое стекло) и отвердитель (кремнефтористый натрий или шлак производства рафинированного феррохрома). Наливная футеровка выполняется при помощи шаблона, вставленного в кожух. Период затвердевания массы составляет 40-60 мин. Отвердевшая футеровка просушивается в течение 14-16 часов. Наливная футеровка при разливке 65%-го ферросилиция выдерживает 96 плавок.

Чаще всего для приемки шлака используют чаши, отлитые из стали 35 Л. Так, для транспортировки шлака, получаемого при производстве силикомарганца и углеродистого ферромарганца, используют литые ковши емкостью 11 и 16 м ³. Ковши и чаши подаются к печам самоходными тележками по рельсовому пути. Для стационарных печей рельсовый путь выполняется прямым, для вращающихся печей - круговым. Тележки, подаваемые под летку для каскадного выпуска сплава и шлака, вмещают ковш и одну-три чаши.

Таблица 3.6 - Техническая характеристика разливочных машин

Показатель	Длина машины, м
	40	70
Скорость движения ленты, м/с	0,083; 0,041; 0,031; 0,02	0,054; 0,083; 0,18
Масса слитка при разливке, кг - 45 %- го ферросилиция - 75 %- го ферросилиция - Ферромарганца углеродистого - Силикомарганца - Феррохрома углеродистого	45 35 45 45 80	- - 80/80 64/- -
Производительность, т/ч при разливке - 45 %-го ферросилиция - 75 %-го ферросилиция - Ферромарганца углеродистого - Силикомарганца - Феррохрома углеродистого		- /23 - /14 60/- 48/- -
Расход воды на охлаждение мульд, м3/ч	130	162/-
Число изложниц в цепи, шт.	2х 210	726
Мощность электродвигателей, кВт	85/12; 11/8; 14/6; 18/4	18,9; 26,6; 32,4; 79,1
Масса машины с чугунными изложницами, т	207,8	504,0

Примечание: Числитель для двухленточной машины, знаменатель для одноленточной.

3.11 Выбор и расчет количества оборудования ферросплавного цеха

3.11.1 Расчет количества печей в ферросплавном цехе

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

(3.15)

где - заданный годовой объем производства данного сплава в цехе, т;

- годовая производительность печи при выплавке этого сплава, т.

Годовая производительность ферросплавной электропечи определяется из выражения:

т/год, (3.16)

где - фактическое время работы печи за год, сут.

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

(3.17)

где 24 - число часов в сутках;

- установленная мощность трансформатора, кВА;

- коэффициент мощности печи;

- коэффициент использования мощности печи;

- удельный расход электроэнергии при выплавке данного сплава, кВт•ч/т.

Обычно при расчетах суточной производительности ферросплавных печей практикуется замена коэффициента К_и на произведение трех составляющих его коэффициентов: загрузки трансформатора по мощности К ₁; использования трансформатора во времени К ₂; учитывающий колебания напряжения в питающей сети К ₃. Рекомендуемые нормами технологического проектирования числовые значения коэффициентов К ₁,К ₂, К ₃, а также для печей, выплавляющих различные сплавы, сведены в таблице 3.7.

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

, сут. (3.18)

где - номинальное время работы печи, сутки.

Таблица 3.7 - Коэффициенты для расчета производительности рудовосстановительных и рафинировочных электропечей

Вид сплава	W, МВА	Тип печи		К 1	К 2	К 3
Феррохром (н/у)	5-6	Открытая рафинировочная	0,96	0,9	0,97	0,99
Ферромарганец (н/у)	5	То же	0,96	0,9	0,95	0,99
Марганец металл-й	5	То же	0,94	0,8	0,94	0,99
Шлак марганцевистый	5-10,5	То же	0,90-0,88	0,8	0,94	0,99
Силикомарганец передельный	5-10,5	То же	0,90	0,9	0,95	0,99
Ферросиликокальций силикотермический	3,5-5	Рафинировочная со сводом	0,92	0,9	0,95	0,99
Рудноизвестковый расплав для производства феррохрома рафинированного методом смешения	10,5-16,5	Сталеплавильная со сводом	0,90	0,90	0,96	0,99
Ферросилиций: 20,25,45,65 %	16,5-63	Закрытая рудовос-становительная с УПК	0,92	0,98	0,98	0,99
ФС-75	16,5-33	То же	0,92	0,97	0,97	0,99
ФС-90	16,5-33	Открытая рудовосстановительная с УПК	0,92	0,98	0,96	0,99

Следует однако иметь в виду, что в соответствии с новыми требованиями к энергосистемам все потребители должны иметь , 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 аналогичных печей.

Нормативные значения номинального времени для различных сплавов и печей представлены в таблице 3.8. Длительность горячих простоев колеблется в пределах 0,5-1,5 % от календарного времени (365 суток), при этом максимальное значение принимают для рафинировочных печей.

Таблица 3.8 - Нормативы номинального времени ферросплавных печей

Вид сплава	Номинальная мощность транс-форматора, МВА	Режим работы печи	Число номинальных суток работы в году
Ферросилиций: 45-65 % 75 % 75-90 %	33-63 16,5-33 16,5-33	закрытый закрытый открытый	350 350-345 355
Феррохром в/у и передельный	16,5-33	закрытый	355-350
Ферросиликохром	16,5-33	закрытый	355-350
Феррохром с/у и н/у	3,5-6	открытый	355
Рудноизвестковый расплав для производства б/у феррохрома методом смешения расплавов в ковше	10,5-16,5	открытый	350
Ферромарганец в/у	16,5-63	закрытый	343
Силикомарганец: СМн-12-22	16,5-63	закрытый	343
Передельный СМн-25	5-10,5	открытый	355
Ферромарганец с/у	3,5-5,0	открытый	350
Металлический марганец	3,5-5,0	открытый	345
Низкофосфористый марганцевый шлак (Мn-48 %)	3,5-10,5	открытый	345
Малофосфористый марганцевый шлак (Мn-48 %)	16,5-21	закрытый	340
Силикокальций: - углеродотермический - силикотермический	16,5 3,5-5,0	открытый То же	355 355

Полученное расчетное число печей в цехе округляют до большего 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 восьми, то следует устанавливать печи большей мощности или строить два цеха вместо одного.

3.11.2 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:

(3.19)

где - длина рабочей части разливочной машины, м (40 или 70);

- количество мульд, обеспечивающих прием металла одной плавки, мульд/пл;

- масса одной плавки, т;

- количество выпусков в сутки;

- объем мульды, м³ (для = 40 м =0,01 м³, для = 70 м, =0,0136 м³);

- плотность разливаемого сплава, т/м³;

- коэффициент заполнения мульды (0,7);

- скорость движения конвейера машины, м/мин (1,2; 1,9; 2,5; 5 для = 40 м и 3,2; 5; 10,8 для = 70 м);

- количество мульд, располагающихся на рабочей длине машины (для = 40 =420, для = 70 =726).

Количество одноленточных разливочных машин определяется с учетом простоев в каждом цикле разливки, включающих замену коробов, подачу и съем ковшей (55-85 % от времени разливки), по формуле:

(3.20)

где - номинальное время работы машины в сутки, составляющее обычно 1320 мин.

Разливочный пролет ферросплавного цеха оборудуют мостовыми кранами с двумя подъемами (для кантования разливочного ковша), количество и грузоподъемность определяются в зависимости от сортамента выплавляемых сплавов и мощности печей. По нормам предусматривают на одну электропечь для выплавки ферросилиция от 0,3 до 0,5 крана (без учета занятости кранов на ремонтных работах) в зависимости от сортамента сплавов. Значение 0,5 принимают для 25%-ного ФС, 0,4 - для 45%-ного ФС и 0,3 для сплавов с содержанием кремния 65 %. При выплавке ФМн и СМн количество кранов на одну печь для печей разливочной мощности принимают равным 0,7. Грузоподъемность кранов зависит от мощности печей.

Таблица 3.9 - Грузоподъемность кранов разливочного пролета

Мощность печи, МВА	16,5	24	33	48	63
Грузоподъемность, т	30/5	50/10	75/15	125/30	125/30

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:

(3.21)

где - число ковшей, обрабатываемых краном в сутки (равное числу выпусков);

- затраты времени крана на обработку одного ковша, мин (в среднем около 40-60 мин);

1320 - общее время работы крана в сутки, мин.

В таблице 3.10 приведено принятое число выпусков в сутки из печей при выплавке некоторых ферросплавов.

Таблица 3.10 - Число выпусков в сутки при выплавке ферросплавов

Вид сплава	Число выпусков, сут
Ферросилиций	12-15
Углеродистый ферромарганец	15-18
Силикомарганец	12-15
Углеродистый феррохром	9-12

Емкость ковша определяется из выражения:

, м³ (3.22)

где - коэффициент заполнения ковша, равен 0,9;

- коэффициент, учитывающий неравномерность массы металла на выпуске, равен 1,2;

- плотность жидкого сплава, т/м³ принимается обычно 0,9-0,92, и для некоторых расплавов приведен в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Плотность расплавов

Расплав	Плотность, т/м 3
ФС-20	6,0
ФС-25	5,7
ФС-45	4,6
ФС-65	3,4
ФС-75	2,85
ФМн-78	6,5
СМн-17	5,7
МФШ	4,0

Таблица 3.12 - Основные технические данные щековых дробилок

Наименование показателей	Тип дробилок
	СМД-110	СМ-16Д	СМ-741
Масса дробилки, т, не более	21	20	12
Производительность, м 3/час	62	55	25
Предел прочности при сжатии, кг/см 2	3000	2500	2500
Размеры приемного отверстия, мм - ширина - длина	600 900	600 900	400 900
Наибольший размер кусков исходного материала, мм	500	500	340
Ширина выходной щели, мм - номинальная - диапазон регулирования, не менее	100 ±25	100 ±25	60 ±20-30
Габаритные размеры, мм - длина - ширина - высота	3000 2500 2600	2700 2500 2600	2200 2600 2200

Таблица 3.13 - Основные технические данные 4-х валковой дробилки

Наименование показателей	Числовые значения
Масса дробилки, т	31
Габаритные размеры, мм - длина - ширина - высота	4500 3400 3700
Производительность, м 3/час	12
Размеры валков, мм - диаметр - длина	900 700
Наибольший размер загружаемых кусков при наименьшей щели, мм	40
Пределы регулирования щели, мм - верхние валки - нижние валки	10-40 2-10
Частота вращения валков, об/мин (пред. окл. ±20 %) - верхние валки - нижние валки	115 180
Сила давления на 1см длины валка, кгс	350

Емкость шлаковой чаши определяется с учетом кратности шлака (К_ш) по уравнению:

, м³ (3.23)

где - плотность жидкого шлака, т/м ³, изменяется в пределах 2,8-4,0 в зависимости от выплавляемого сплава;

- кратность шлака.

Количество ковшей определяется из уравнения:

(3.24)

где ф_об - время оборота ковша;

1,15 - коэффициент запаса.

Аналогичным образом определяем количество шлаковых чаш.

Таблица 3.14 - Основные технические данные вибрационных грохотов

Показатели	Численные значения
	ГИТ-32	ГИТ-42	ГИТ-32Н	ГИТ-42Н	ГИТ-52	ГИЛ-52
Просеивающая поверхность, мм - ширина - длина	1250 2500	1500 3000	1250 2500	1500 3000	1750 3000	1750 4500
Частота вращения вибратора, об/мин	970	970	970	970	970	970
Число ярусов, сит	2	2	2	2	2	2
Допустимый размер кусков, мм	300	200	300	00	400	300
Угол наклона короба, град.	10-30	20-25	10-30	10-30	15-30	10-25
Амплитуда колебаний, мм	3,0-5,0	3,0-5,0	3,0-5,0	3,0-5,0	3,0-8,0	2,5-3,0
Габаритные размеры, мм - длина - ширина - высота	4000 2500 2700	4400 2500 3700	4500 2500 3530	4500 2500 3530	5200 3000 4200	5050 2550 1300
Масса грохота, т	3,6	4,7	3,21	3,84	7,61	3,5

4. Аксуский завод ферросплавов

Аксуский завод ферросплавов - одно из крупнейших в мире предприятий по производству кремнистых сталей. 18 января 1968 года - день рождения завода. В цехе № 2 на промышленной печи мощностью 16,5 МВА произведена первая плавка ферросилиция. Один за другим в строй встали цеха № 2, 4, 1, 6. В настоящее время завод выпускает около миллиона тонн продукции.

Кроме основных цехов, завод имеет в своем составе вспомогательные цеха: электрический; энергетический; теплосиловой; железнодорожный; водоснабжения; ремонта металлургического оборудования; ремонтно-механический; автохозяйственный.

Продукция завода получила широкое признание. Ферросплавы поставляются потребителям из стран СНГ. Значительная часть товарной продукции отгружается в станы Европы, Азии и Америки.

Плавильный цех № 2 выпускает феррохром марок ФХ-800, ФХ-900 предназначенные для легирования и раскисления стали и сплавов, модифицирования чугуна. В составе имеет восемь печей мощностью 21 МВА.

Плавильный цех № 1 выпускает ферросиликомарганец на четырех печах и на двух печах с 2004 г. начато выплавка феррохрома, предназначенные для легирования, раскисления стали и сплавов, модифицирования чугуна. В составе цех № 1 имеет 6 печей РКЗ-33 МВА.

Плавильный цех № 6 выпускает высокоуглеродистый феррохром, предназначенный для легирования, раскисления стали и сплавов, модифицирования специальных чугунов. В составе цех № 6 имеет три мощные рудовосстановительные печи типа РКЗ-63 МВА и одну печь РКО-63 МВА с низким зонтом.

Плавильный цех № 4 выплавляет высокремнистые сплавы и ферросиликохром. В составе цех имеет 8 рудовосстановительных печей типа РКО-25 МВА с низким зонтом, РКО-21 МВА, РКЗ-21 МВА.

Цех подготовки шихты № 2 в составе имеет вагоноопрокидыватель, объединенный склад шихты, корпус подготовки шихтовых материалов, склад стружки, конвейерные галереи, пересыпные узлы.

Склад предназначен для хранения шихты 15-30 суточной потребности цехов. Подготовленная шихта системой конвейеров подается в дозировочные отделения цехов № 1 и № 6. Разгрузка шихтовых материалов в складах производится вагоноопрокидывателем типа ВРС-75. Здание корпуса подготовки шихтовых материалов закрытого типа примыкает к восточной торцевой стене плавильных цехов и соединяется с ними конвейерными галереями.

Цех подготовки шихты №1 в составе имеет склад шихты, корпус подготовки шихтовых материалов, конвейерные галереи, пересыпные узлы.

В данное время предполагается строительство цеха № 5 для производства высокоуглеродистого феррохрома на печах типа РКЗ-75 МВА в количестве трех электропечей. Также начато строительство цеха № 3, цеха агломерации мелочи марганцевых и хромистых руд.

4.1 Плавильный цех № 1

Ферросплавный цех № 1 в своем составе имеет следующие технологические объекты:

1) Дозировочные пункты № 1, 2, 3 с пересыпным пунктом и галереями шихтоподачи;

2) Плавильный корпус (6 печей 33 МВА);

3) Разливочные машины № 1, 2, 3, 4, 5, 6;

4) Склад готовой продукции;

5) Шламовые насосы № 3 и 4.

На рисунке 4.1 приведена схема взаимного расположения отделений плавильного цеха № 1 АЗФ. Расположение отделений цеха оставляем в базовом варианте, нет смысла изменять схему шихтоподачи.

Вагоноопрокидыватель - роторного типа ВРС-75 обеспечивает разгрузку полувагонов с сыпучими материалами: кварцитом, коксом, полукоксом. В объеме потребности обоих цехов корпус вагоноопрокидывателя связан конвейерной галереей с объединенным складом шихты цеха № 1 и № 6.

Объединенный склад шихты (ОСШ) - предназначен для хранения шихтовых материалов, поступающих на склад через вагоноопрокидыватель.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.1 - Схема взаимного расположения отделений цеха

После перегрузки на конвейеры шихтоподачи материалы поступают в корпус подготовки материалов к плавке. В корпусе установлены три узла подготовки кварцита и четыре узла кокса и полукокса. Узлы подготовки руды оборудованы грохотами типа ПТ-32 и конусными дробилками. Уборка отсевов, образующихся при дроблении и сортировке материалов, осуществляется системой ленточного конвейера и элеваторов в два бункера, установленных под железнодорожным путем.

Склад стружки предназначен для приёма и хранения стальной стружки. Это двухпролётное здание с железнодорожной эстакадой в каждом пролёте и закромами на 4000 т. Размеры склада 60Ч156 метров. Он оборудован шестью грейферными и магнитно-грейферными кранами 15 т. и 15/5 т. Подготовленные материалы системой конвейеров подаются в дозировочные отделения цехов.

На две печи предусмотрен один дозировочный пункт. Тракт шихтоподачи и конвейерная галерея от дозировочного отделения к плавильному корпусу. Загрузка шихтовых материалов в бункера дозировочного пункта осуществляется передвижными конвейерами.

4.1.1 Дозировочное отделение

Дозировочное отделение предназначено, для приема и хранения запаса шихтовых материалов, для автоматического дозирования и смешивания компонентов шихты с последующей подачей в плавильный корпус.

На 6 электропечей цеха № 1 предусмотрено 3 дозировочных пункта, три тракта шихтоподачи и три конвейерные галереи от дозировочных пунктов к плавильному корпусу.

Загрузка шихтовых материалов в бункера дозировочных пунктов осуществляется передвижными конвейерами.

В каждом дозировочном пункте находится по 18 приемных бункеров полезной емкостью по 90 м³. Они расположены в 3 ряда по 6 бункеров в одном ряду. Все бункера дозировочных пунктов оборудованы ленточными автоматическими дозаторами непрерывного действия. Дозирование шихты осуществляется дозаторами на движущуюся конвейерную ленту. В дозировочных пунктах предусмотрены контроль наличия шихтовых материалов, тарировка дозаторов, оборудование для производства ремонтных работ, аспирационные установки для отсоса и очистки загрязненного воздуха.

4.1.2 Плавильный корпус

Плавильный корпус: трех пролетное здание шириной 74 м. и длиной 240 м., высота 42 м. Цех состоит из печного и разливочного пролета и открытой трансформаторной эстакады. Здание не отапливаемое.

В печном пролете расположены 6 трехфазных печей типа РКЗ-33 мощностью по 33 МВА каждая. Питание печей осуществ-ляется трансформаторами по 40 МВА с 20 % запасом мощности. Электропечи оборудованы газоочистками мокрого типа. На отметке 8.400 мм. расположены три пульта управления печами, насосно-аккумуляторная станция, приточные и вытяжные вентиляционные установки, узлы подвода охлаждающей воды на печь.

На отметке 24.000 мм. находятся реверсивные передвижные конвейера, малые печные бункера для приема с дозированной шихты с наклонных галерей (с дозировочных пунктов). На 6 печей предусмотрено 6 реверсивных ленточных конвейера. Для приема с дозированной шихты на каждую электропечь установлено по 14 печных бункеров полезным объемом по 12 м³.

Для приемов коробов с электродной массой и кожухов электродов на отм. 24 000 мм. предусмотрена установка двух мостовых кранов грузоподъемностью по 10 тонн. На отметке 18.600 мм. в разливочном пролете предусмотрено 4 мостовых электрических крана грузоподъемностью по 75+25 т. В печном пролете на этой отметке расположены кабины электродов печей.

Под выпуск металла предназначены ковши объемом 5 м ³ и шлаковые чаши объемом 4,5 м ³. Подача ковшей под летку осуществляется самоходными тележками. Разливка металла осуществляется на 6 ленточных разливочных машинах длиной 70 м.

С северного и южного краев цеха проложены железные дороги, по которым шлаковозы вывозят шлак на шлакоотвал.

Для ремонта ковшей на отметке + 0.5 мм. предусмотрены 2 ковшевые ямы, установка для сушки ковшей, смеситель. На всех отметках предусмотрена вентиляция, отсос вредных газов и пыли.

4.1.3 Склад готовой продукции

СГП - отдельно стоящее однопролетное здание длиной 260 м, шириной 32 м и высотой 17 м. На складе предусматривается прием слитков металла с разливочной машины, хранение их в коробах емкостью 4-5 м ³. На складе имеется дробилка четырех валковая для дробления готовой продукции до нужной фракции, а также узел сортировки и отгрузки металла в вагоны. Предусмотрена весовая для взвешивания коробов со слитками грузоподъемностью - 30 т. Подъемно-транспортные операции осуществляется тремя мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью 20+5 т.

На северной стороне СГП расположен пункт ОТК.

С обеих сторон склада имеются автомобильные и железнодорожные въезды для вывода вагонов с готовой продукцией.

4.2 Плавильный цех № 4

Цех № 4 состоит из двух отделений: плавильного корпуса и СГП. Шихтовые материалы поступают в цех по наклонным транспортерам с ЦПШ-1, который обслуживает одновременно 2 цеха плавильные цеха № 4 и № 2. В ЦПШ сырье хранится и готовится к переработке (моется, дробится, рассеивается).

Подача шихты в плавильный корпус осуществляется при помощи наклонных ленточных транспортеров. Шихта поступает на реверсивный транспортер, которую перегружают на роликовый транспортер. С роликового транспортера осуществляется загрузка печных карманов шихтой.

Дозирование шихты производится на дозировочной площадке плавильного корпуса. Для подачи электродной массы и кожухов, для наращивания электродов на электродной площадке имеются две металлические шахты.

Для обслуживания электродов в печном пролете имеются две кран-балки грузоподъемностью 5 тонн, на полу установлены две передаточные тележки из печного пролета в разливочный, для подачи электродной массы и кожухов в металлические шахты.

В печном пролете имеются два пассажирских лифтовых подъемника, грузоподъемностью 500 кг, для доставки обслуживающего персонала на дозировочную площадку.

4.2.1 Шихтовый двор

Шихтовой двор состоит из двух пролетов: склад сырья, материалов. Ширина 24 м., пролет подготовки шихты шириной 12 м., высота составляет 14 м.

В шихтовом дворе ведется подготовка сырья к плавке. Подготовка кварцита заключается в дроблении его на щековых дробилках и грохочении на сите с размером ячеек 15Ч15 мм. Отсевы кварцита подаются по ленточному транспортеру в специальный бункер, откуда отгружается потребителям.

Подготовка восстановителей заключается в его дроблении на 4-валковых дробилках и рассева на сито, размером 5Ч5.

Стружка подвергается рассеву в сортировочных барабанах.

Отсевы кокса и полукокса отгружаются в железнодорожный вагон. Все шихтовые материалы хранятся в закромах. Вдоль всего шихтового двора проходит сквозной железнодорожный путь, предназначенный для приемки и разгрузки составов с шихтовыми материалами в заглубленные бункера.

Площадь шихтового двора позволяет обслуживать все железные дороги.

В шихтовом дворе используются электрические мостовые краны со съемным грейфером и магнитной плитой, грузоподъемность крана 15 тонн, объем грейфера 3,2 м³.

Для дробления кварцита в шихтовом дворе установлены дробилки типа СМД-109 (щековая) производительностью 25 м³/час.

Для дробления кокса в шихтовом дворе установлены четырехвалковые дробилки ДК-43 производительностью 18 т/час.

Стружка рассеивается в стружковом барабане 2,1-16. Рассев стружки поточная, трехбарабанная, со скоростью 3,2/4,3/6,4 м/с. Корпус внутри снабжен призмо-винтовой лопаткой и секторными насадками.

Подготовленные шихтовые материалы из бункеров накопителей по трансформаторным лентам подаются в цех на автостеллу по шихтовым бункерам на каждую печь. Для каждого компонента шихты предназначен свой бункер с дозатором и накопителем КЛ-80 производительностью 60 м³/час.

4.2.2 Плавильное отделение

В печном пролете находится 8 электропечей. Каждая печь укомплектована тремя однофазными трансформаторами. Трансформаторы расположены в одну линию в трансформаторных камерах на отметке +7,09 м между печами. Для ревизии и замены трансформаторов из камер транспортируются на балкон в разливочный пролет. Длина печного пролета составляет 264 метра, ширина 18 метров. Печи расположены вдоль продольной оси цеха, расстояние между печами по осям 30 метров.

Рабочая площадка плавильщика от пола цеха находится на отметке +6,6 м, площадка горновых на отметке +2,4, на отметке +15,6 расположены камеры для перемещения электродов, на отметке +19,8 м. находится дозировочное отделение и рабочая площадка электродчиков, для наварки кожухов и засыпки электродной массы. Для обслуживания электродов имеются 2 электромостовых крана грузоподъемностью 5 и 10 тонн, количество кранов составляет 0,25 % на каждую печь.

На отметке +26,4 находится двухтранспортерная лента с автостеллой для загрузки шихтовых материалов в бункера печей.

Плавильный корпус предназначен для выплавки и разливки металла, поэтому в цехе имеется печной и разливочный пролеты, имеется СГП (склад готовой продукции), где происходит дробление, сортировка, упаковка и погрузка сплавов в вагоны.

4.2.3 Разливочный пролет

Ширина разливочного пролета 24 метра. В пролете имеется железнодорожный путь с северной стороны здания, для отгрузки шлака и мусора имеется передаточная тележка с СГП. Сплав разливается на разливочной машине длиной 40 метров.

Характеристика разливочной машины:

1) Длина - 40 метров;

2) вес изложницы - 200 кг;

3) количество изложниц - 210 штук;

4) скорость движения конвейера 1,2; 1,86 м/мин 2,46; 4,98м/мин.

Тип кантовального ковша - гидравлический подъемник; грузоподъемностью гидроцилиндров - 60 тонн, продолжительность рабочего времени РМ~16 ч/сутки.

Сплав выпускают в ковш футерованный шамотным кирпичом. Общее количество ковшей в цехе составляет 20 штук.

В цехе две ямы для сушки ковшей, после ремонта меняется 2 электронагревательных стенда.

В разливочном пролете 4 электромостовых крана грузоподъемностью 30/5 тонн.

4.2.4 Склад готовой продукции

Склад готовой продукции состоит из двух пролетов - экспортный и СГП. Ширина СГП - 24 метра, экспортный пролет 18 метров, h = 12 м.

Склад соединен с плавильным корпусом галереями разливочных машин (РМ). Слитки с РМ поступают в короб, установленный на тележке. После наполнения, короба выкатываются и с помощью крана транспортируется к весам.

В сутки цехом производится 96 выпусков, насыпной вес ФС 75 и ФС 90-1500 м/м³. Следовательно, объем выпуска составит:

В настоящее время на складе находится 360 коробов. Для отправки готовой продукции потребителю в складе находятся две щековые дробилки СМ-741, производительностью 25 м ³/час. После дробления производится рассев мелочи на сите размером ячеек 20Ч20, 75Ч75.

В СГП имеются железнодорожные пути с севера и юга склада для поставки вагонов под загрузку.

Готовый ферросилиций грузится в вагоны кранами.

4.3 Плавильный цех № 2

Плавильный цех № 2 построен в 1968-1970 гг. Строительство вызвано увеличением выпуска качественных сплавов и создавшимся дефицитом в производстве ферросплавов. Цех № 2 включает в себя 8 печей и две печи мощностью 1,2 МВА на промышленно-экспериментальном участке одна из которых постоянного тока:

- 4 закрытые печи типа РКЗ-21.0;

- 3 закрытых печи типа РКЗ-16.5;

- 1 открытая печь типа 1,2 МВА;

- 1 печь постоянного тока.

Цех специализируется на выплавке углеродистого ФХ. Углеродистый феррохром - сплав Fe, Cr., C, Si - применяется как легирующая присадка при производстве стали и сплавов.

Обозначение выпускаемых марок и химический состав согласно ГОСТа и ИСО 5448-81 (ФХ)

Транспортирование: неупакованным навалом в полувагонах или в специализированных контейнерах.

Производство углеродистого феррохрома ведется непрерывным процессом.

Шихта в печи загружается постоянно по мере проплавления.

Таблица 4.1 - Химический состав феррохрома

Марка	Cr, %	C, %	Si, %	P, %	S, %
800А	65	от 6,5 до 8,0	до 2,0	до 0,03	до 0,06
800 Б	65	8,0		до 0,05	до 0,08
850 А	65	от 8,0 до 8,5		до 0,03	до 0,05
850 Б	65	8,0 до 8,5		до 0,05	до 0,08
900 А	65	от 8,5 до 9,0		до 0,03	до 0,04
900 Б	65	8,5 до 9,0		до 0,05	до 0,06

Для выплавки ФХ используются следующие материалы:

- хромруда Донского ГОКа;

- кокс;

- шлак ферросилиция;

- отходы собственного производства - металлоконцентрат, хромовые оборотные отходы.

Организация подготовки сырья к выплавке ФХ состоит из следующих этапов:

- складирование сырья по видам с учетом химического или гранулометрического составов;

- дробление руды, концентрата, шлака, оборотных отходов;

- без дробления - кокс, и последующий рассев с целью доведения до определенного фракционного состава и отсева песка из оборотных отходов.

Шихтовые материалы после их подготовки поступают в цех через главный распределительный пункт в дозировочные отделения соответствующих печей.

Дозирование осуществляется порционно, взвешивание шихтовых материалов производится с помощью дозаторов. Взвешенные материалы загружаются в приемный бункер. Питатель бункера и транспортер подачи с дозированной шихтой включается после загрузки приемного бункера.

Учет шихтовых материалов осуществляется автоматизировано комплексной системой учеты шихты - КУШ.

Дозированная шихта поступает в печные карманы, из них - по труботечкам в загрузочные воронки печей.

За смену проводится 3 выпуска металла и шлака. Разлитый ФХ дробится, рассевается по фракциям и отгружается потребителю. Дробление и отгрузка производится в СГП и узле фракционирования. В цехе имеются 5 дробилок и 2 узла рассева и узел упаковки ФХ в мягкую тару.

Проектная мощность цеха 258,4 тысяч базовых тонн или 155,04 тысячи тонн чистого хрома.

План производства составляет 150,3 тысячи тонн чистого хрома.

При этом запланировано потребление цехом 997121,12 тыс. кВт час электроэнергии, переработка 548,5 тысяч тонн хромовой руды, 76,65 тыс. тонн оборотных отходов, 15,33 тысяч тонн метало-концентрата, 4599 тонн отсевов кварцита.

Основное оборудование цеха вводилось в действие в 1968-1970 годах. В настоящее время из 520 единиц оборудования 260 с полным износом (41,5 %). Техническое обслуживание оборудования производит персонал цеха, а ремонт по заказам производится силами ремонтных управлений.

Рисунок 4.2 - Ферросплавная печь РКО-1,2 МВА установленная на экспериментально-промышленном участке цеха № 2

Дробильное оборудования узла фракционирования - 2 находится в хорошем состоянии, но дробильно-сортировочное оборудования узла фракционирования - 1 сильно изношено из-за отсутствия запчастей и интенсивного дробления мелких фракций.

4.4 Плавильный цех № 6

Строительство цеха в составе Аксуского завода ферросплавов началось в 1977 году. В 1982 году была пущена в эксплуатацию последняя четвертая печь № 64. Весь комплекс строительства цеха был осуществлен менее чем 5 лет, что явилось рекордом для ввода подобных объектов черной металлургии.

Установленная мощность печей составляет 81 МВА (три однофазных трансформатора ЭОДЦНК-83300/220 по 27 МВА) с глубоким вводом 230 кВт и установкой продольной компенсации реактивной энергии с конденсаторными батареями мощностью 40,2 МВА.

4.4.1 Дозировочное отделение

Дозировочное отделение предназначено, для приема и хранения запаса шихтовых материалов, для автоматического дозирования и смешивания компонентов шихты с последующей подачей в плавильный корпус.

На 4 электропечей цеха № 6 предусмотрено 2 дозировочных пункта, два тракта шихтоподачи и две конвейерные галереи от дозировочных пунктов к плавильному корпусу.

Загрузка шихтовых материалов в бункера дозировочных пунктов осуществляется передвижными конвейерами.

В каждом дозировочном пункте находится по 2 приемных бункеров полезной емкостью по 90 м ³. Они расположены в 3 ряда по 6 бункеров в одном ряду. Все бункера дозировочных пунктов оборудованы ленточными автоматическими дозаторами непрерывного действия. Дозирование шихты осуществляется дозаторами 959ДН-100, -63, -32 на движущуюся конвейерную ленту. В дозировочных пунктах предусмотрены контроль наличия шихтовых материалов, тарировка дозаторов, оборудование для производства ремонтных работ, аспирационные установки для отсоса и очистки загрязненного воздуха.

4.4.2 Плавильный корпус

Плавильный корпус: трех пролетное здание. Цех состоит из печного и разливочного пролета и открытой трансформаторной эстакады. Здание не отапливаемое.

В печном пролете расположены 4 трехфазных печей типа РКЗ-63 мощностью по 63 МВА каждая и одна печь открытого типа с низким зонтом типа РКО-63 МВА. Питание печей осуществляется трансформаторами по 27 МВА. Электропечи оборудованы газоочистками мокрого типа. На отметке 9.600 мм. расположены три пульта управления печами, насосно-аккумуляторная станция, приточные и вытяжные вентиляционные установки, узлы подвода охлаждающей воды на печь.

На отметке 30.000 мм. находятся реверсивные передвижные конвейера, малые печные бункера для приема с дозированной шихты с наклонных галерей (с дозировочных пунктов). На 4 печей предусмотрено 4 реверсивных ленточных конвейера. Для приема с дозированной шихты на каждую электропечь установлены по печные бункера.

Для приемов коробов с электродной массой и кожухов электродов на отметке 45 000 мм. предусмотрена установка двух мостовых кранов грузоподъемностью по 10 тонн. В разливочном пролете цеха предусмотрено пять мостовых электрических кранов грузоподъемностью по 125/30 т. В печном пролете на отметке 22.200 расположены кабины электродов печей.

Под выпуск металла предназначены ковши объемом 8 м³ и шлаковые чаши объемом 16 м ³ установленные на одной тележке. Подача ковшей под летку осуществляется самоходными тележками. Разливка металла осуществляется на двух ленточных разливочных машинах длиной 70 м.

С северного и южного краев цеха проложены железные дороги, по которым шлаковозы вывозят шлак на шлакоотвал.

Для ремонта ковшей на отметке + 0. мм предусмотрены 2 ковшевые ямы, установка для сушки ковшей, смеситель. На всех отметках предусмотрена вентиляция, отсос вредных газов и пыли.

4.4.3 Склад готовой продукции

СГП - отдельно стоящее однопролетное здание длиной 228 м., шириной 32 м. и высотой 17 м. На складе предусматривается прием слитков металла с разливочной машины, хранение их в коробах емкостью 4-5 м³. Суточный объем производства остывает в 96 коробах. На складе имеются две дробилки щековой СМД-111 для дробления готовой продукции до нужной фракции, а также узел сортировки и отгрузки металла в вагоны. Предусмотрена весовая для взвешивания коробов со слитками грузоподъемностью 30 т. Подъемно-транспортные операции осуществляется тремя мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью 20+5 т.

Для получения готовой продукции во фракционированном виде и создания хранения готовой продукции предусмотрено здание хранения и погрузки готовой продукции и конвейерных галерей от СГП. Где установлены грохоты ГИТ-32М. Чушки металла, выгружаемые в приемный бункер, с помощью пластинчатого конвейера подаются в дробилку, затем системой ленточных конвейеров транспортируются на грохот. Готовая фракция 10-100 мм после грохота катучим реверсивным конвейером загружается в напольные закрома. Отсевы -10 мм также складируются в специальный закром. Фракция +100 без додрабливания накапливается в напольном закроме в качестве готовой продукции.

Загрузка вагонов осуществляется при помощи ковшевых погрузчиков ковша 2,6 м³. Взвешивание готовой продукции производится при помощи вагонных весов ВО-2002.

На северной стороне СГП расположен пункт ОТК.

С обеих сторон склада имеются автомобильные и железнодорожные въезды для вывода вагонов с готовой продукцией.

4.5 Учебная лаборатория на АЗФ

Лаборатория начало создаваться с 2003 года, между Аксуским заводом ферросплавов и Павлодарским Университетом (ныне ИнЕУ) был подписан договор о совместном сотрудничестве и создании учебно-научно производственного центра с привлечением специалистов завода к учебному процессу. Организатором в становлении лаборатория являлся д.т.н., профессор Нурмаганбетов Ж.О. Помещение выделил начальник цеха ТСЦ Кариев А.Д. И в течении трех месяцев была запущена лаборатория.

В данное время в лаборатории имеется пять действующих лабораторных установок: агломерационная чаша, гранулятор, барабан для определения прочности окускованного материала, сбрасыватель, щековая дробилка, сушильный шкаф и вспомогательное оборудование.

Рисунок 4.3 - Лабораторная агломерационная чаша для спекания мелкой фракции и отходов металлургического производства

Данные лабораторные установки предназначены для выполнения более 30 лабораторных работ по таким дисциплинам как: КНИР, рудоподготовка и обогащение, механическое оборудование металлургических заводов, механика жидкости и газов, ОНИ, УИРС. Также для выполнения научно-исследовательских и изыскательских работ. В данной лаборатории выполнены основные разделы диссертации Жунусова А.К. по агломерации мелочи марганцеворудного сырья.

Лабораторная агломерационная чаша установлена в лаборатории по окускованию металлургического сырья на территории ТСЦ АЗФ.

Установка состоит из следующих основных частей:

1) агломерационной чаши;

2) пылеуловителей;

3) отсасывающих вентиляторов;

4) контрольно-измерительной аппаратуры;

5) газопровода и дымовой трубы.

Рисунок 4.4 - Устройство для испытания прочности на сбрасывания руд и окускованного сырья

В распоряжении лаборатории имеются две агломерационные чаши цилиндрической формы с внутренними диаметрами 205 и 410 мм. Высота стенок чаши позволяет спекать шихту при высоте слоя до 400 мм.

Студенты выполняют лабораторные, курсовые, дипломные и научно-исследовательские работы на лабораторной агломерационной установке по спеканию мелочи отходов ферросплавного производства с дальнейшим изучением металлургических свойств полученных агломератов.

Устройство предназначено для определения прочности руд, агломератов и окатышей на сбрасывания по ГОСТ 25471-82. Сущность заключается в механической обработке руды в сбрасывающем устройстве. Устройство изготовили студенты гр. ЗМЧМ-99 (Выпуск 2005 года) Павлов Игорь и Досымханов Темиржан.

Гранулятор - предназначен для производства окатышей методом окатывания в барабанном или в тарельчатом грануляторе. Наиболее целесообразным способом окускования тонкоизмельченных концентратов (-0,07 мм) является получение окатышей - шариков диаметром 15-20 мм, обладающих высокой прочностью на раздавливание 2-3 кН/окатыш.

Рисунок 4.5 - Полупромышленная установка (гранулятор) для производства окатышей

Технология производства окатышей состоит из двух стадий:

1) получение сырых окатышей;

2) упрочняющего обжига или сушки.

Приготовленную шихту после тщательного смешивания направляют в гранулятор, в котором при влажности шихты до 8-10 % формируют окатыши требуемого размера.

Для обеспечения прочности, удовлетворяющей требованиям металлургических процессов, окатыши подвергаются сушке при температуре 100-300 °С либо упрочняющему обжигу при температуре около 1300 °С в течении 5-10 мин.

5. Готовая продукция, выпускаемая на АЗФ

Основное назначение ферросплавов в сталеплавильном производстве - раскисление и легирование стали, а также легирование и модифицирование чугуна и сплавов; производство химических соединений как исходных материалов для защитных покрытий на металлических конструкциях; обогащение полезных ископаемых.

Легирующие и раскисляющие элементы (кремний, марганец, хром, кальций и др.) находятся в рудах преимущественно в виде оксидов. Эти элементы и их сплавы с железом (ферросилиций, ферромарганец, феррохром и др.) получают восстановлением их из руд.

Ферросиликохром - сплав кремния, хрома и железа, применяется как восстановитель при производстве рафинированного феррохром или как раскислитель и легирующая добавка при выплавке сталей и сплавов.

Согласно требованиям ГОСТ 11861-77 ферросиликохром должен удовлетворять следующему химическому составу, указанному в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Химический состав ферросиликохрома

Марка	Химический состав, %
	Кремний	Хром не менее	Углерод	Фосфор	Сера
			Не более
ФХС 40	Св 37 до 45	35	0,2	0,03	0,02
ФХС 48	Св 45	28	0,1	0,03	0,02
ФХС 33	30-37	40	0,9	0,03	0,02

Ферросиликохром изготавливают в кусках массой не более 20 кг. Количество кусков более 20 кг. не должно превышать 10 % массы партии. Количество мелочи, проходящей через сито с размером ячеек 20Ч20 мм. не должно превышать 5 % массы партии.

Таблица 5.2 - Класс крупности ФСХ

Класс крупности	Размер кусков, мм	Массовая доля продукта в партии, % не более
		надрешетного	подрешетного
1	Св 100 до 315	10	10
2	- 25-100	10	10
3	- 5-25	10	10
4	- 5	10	-

По требованию потребителя ФСХ изготовляют следующих классов крупности, указанных в таблице 5.2.

Класс крупности указывают цифрой в конце обозначения марки, например, ФХС 40-2.

Силикомарганец - используют как полупродукт при производстве рафинированного ферромарганца и металлического марганца, а также как комплексный раскислитель и легирующую добавку при выплавке стали различных марок. Марганец повышает раскислительную способность кремния.

По требованию стандартов ГОСТ 4756-91 силикомарганец по маркам должна соответствовать составу, приведенному в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Требования стандарта по химическому составу

Сплав	Марка спла-вов	Массовая доля, %
		Кремния	Mn	C	Фосфор для классов	S
					А	Б
			Не менее	Не более
Силикомарганец	СМн 17	Св.15,0-20,0 вкл.	65,0	2,5	0,10	0,60	0,02
	СМн 12	Св.10,0-вкл. 15,0	65,0	3,5	0,10	0,60	0,02

Таблица 5.4 - Класс крупности силикомарганца

Класс крупности	Размер кусков, мм.	Массовая доля продукта в партии, %, не более	Максимальный размер надрешетного продукта, мм
		Надрешетного	Подрешетного
1 2 3 4 5	20-200 20-100 5-100 5-50 5-25	10 10 10 10 10	10 10 10 10 15	315 200 200 100 50

Углеродистый феррохром - сплав железа, хрома, углерода и кремния применяется как ...