Проектирование доменных цехов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный технический университет

Проектирование доменных цехов

Выполнил: ст.гр.

Мет-13-6 Машкенова

Принял: ст.препод.

Медеведева И.Е.

Караганда 2016

Содержание

1. Особенности и характеристики основного и вспомогательного оборудования

2. Литейный двор. Расчет грузопотоков

3. Системы подачи шихты, грануляции шлака, блок воздухонагревателей

4. Расчет производственных показателей доменных цехов

1. Особенности и характеристики основного и вспомогательного оборудования

Доменный цех включает несколько доменных печей с относящимся к каждой из них и расположенным вблизи них комплексом объектов: литейный двор воздухонагреватели с газовоздухопроводами, система подачи шихты к колошниковому загрузочному устройству, система газоочистки, иногда установки припечной грануляции и некоторые другие); бункерную эстакаду (иногда отдельные эстакады для каждой печи); систему транспортных путей, газопроводов и ряд общих для цеха или нескольких печей отделений -- отделение разливки чугуна, склад холодного чугуна, воздуходувная станция доменного дутья, отделения приготовления огнеупорных масс (глиномялка) и ремонта чугуновозов и шлаковозов; вспомогательные отделения доменного цеха -- ремонтные мастерские, электроподстанция и др. Для доменных цехов характерны большой объем и сложная система грузопотоков. Устройство доменного цеха, характер размещения в нем основных объектов во многом определяются выбранной системой грузопотоков и транспорта, и изменение этих систем существенно сказывается на проектировании доменного цеха.

Проектирование доменных цехов - для проектов первых отечественных доменных цехов, создававшихся в начале сороковых годов, характерно применение печей с небольшим полезным объемом (600--930 м3) и блочная планировка цеха, при которой затруднено обслуживание печей и трудно обеспечить уборку чугуна и шлака при значительном объеме производства. К числу решений, наиболее существенно повлиявших на проектирование, число и тип входящих в состав доменного цеха объектов и транспортных систем, можно отнести: - увеличение рабочего объема печей (до 5500 м3) и соответственно их производительности; - применение предварительно подготовленного сырья, что существенно изменило, в частности, схему подачи материалов к бункерной эстакаде; - применение конвейерной системы подачи материалов на колошник; - применение конвейерной подачи материалов к колошниковому подъему; - увеличение числа чугунных леток, отказ,от выпуска шлака через шлаковые летки на больших печах; - устройство круглых литейных дворов, что обеспечило высокий уровень механизации работ на них; - применение бесковшовой уборки шлака (припечной грануляции) . Существующие доменные цехи характеризуются многообразием отдельных проектных решений. Помимо различий в устройстве, производительности и числе доменных печей, цехи различаются: устройством литейного двора и организацией выпуска чугуна в чугуновозные ковши и шлака в шлаковозные; системами подачи материалов на колошник (скипами или конвейером); системами подачи материалов к колошниковому подъему (вагон-весами, конвейерами, через центральные бункера); устройством и расположением бункерных эстакад; системой шлакоуборки (ковшевая и бесковшевая) и др. В целом можно выделить три разновидности планировки доменных цехов: с блочным расположением печей с островным расположением печей и скиповом подъемом материалов на колошнику с островным расположением печей и конвейерной подачей материалов на колошник. Доменные цехи первого и второго типов часто имеют в своем составе значительное число печей (до 6--8); большая часть грузопотоков в них обеспечивается железнодорожным транспортом. Характерной особенностью этих цехов является наличие основного направления внутрицеховых грузопотоков, вдоль которого располагают в ряд печи, бункерную эстакаду и транспортные рельсовые пути. В развитой сети железнодорожных путей выделяют «постановочные» и «ходовые» пути. Первые служат для установки на них подвижного состава для приема грузов (например, жидких чугуна и шлака) или их разгрузки, вторые -- для передвижения подвижного состава к месту назначения.

2. Литейный двор. Расчет грузопотоков

Литейный двор доменной печи предназначен для размещения желобов для выпуска чугуна и шлака, механизмов, обслуживающих горн доменной печи, сменного оборудования, запасных частей, средств механизации горновых работ и складирования оперативного запаса вспомогательных материалов. При современной технологии выпуска продуктов плавки непосредственно в ковши размеры литейных дворов в плане зависят от принятого способа налива ковшей, их емкости, связанного с этим размещения желобов, а также числа чугунных и шлаковых леток. По типу сооружения литейные дворы доменных печей в зависимости от планировки цеха разделяются на: блочные (общие для двух стоящих друг против друга доменных печей); островные (индивидуальные для каждой печи); двойные (обслуживающие доменные печи островного расположения с двумя или тремя чугунными летками и соответственно с двумя или одной шлаковыми); кольцевые (для печей с четырьмя чугунными летками, одной или вообще без шлаковой летки, с припечной грануляцией шлака); прямоугольные.

доменный цех расчёт определение

Рисунок 1. Литейный двор доменной печи а -- I типовой проект; б -- II типовой проект

В доменных цехах существуют различные системы грузопотоков шихтовых материалов, подаваемых к доменной печи с фабрик окускования и с коксохимического завода, а также продуктов доменной плавки, направляемых: чугун - в сталеплавильный цех или на разливочную машину; шлак - к агрегатам грануляции либо в отвал; доменный газ - к различным потребителя. Основными линиями грузопотоков являются: грузопотоки шихтовых материалов к бункерной эстакаде с агломерационных фабрик, фабрик окомкования, коксохимического цеха и ряда других источников снабжения за пределами завода; грузопотоки материалов от бункерной эстакады к колошниковому загрузочному устройству; грузопотоки уборки продуктов плавки -- чугуна, шлака, колошниковой пыли; уборки коксовой мелочи; грузопотоки материалов, используемых при ремонтах объектов доменного цеха; трубопроводная подача к печам кислорода и природного газа и отвод колошникового газа.

3. Системы подачи шихты, грануляции шлака, блок воздухонагревателей

Для ведения доменной плавки применяют топливо - кокс (используется также как восстановитель), природный газ, мазут и каменноугольную пыль. Поскольку кокс является дорогостоящим топливом, стремятся сократить его расход дополнительным применением менее дорогих видов топлива, 45 снижением в шихте мелких фракций руды, агломерата, флюсов, интенсификацией доменного процесса. Например, подача природного газа в количестве 70-130 м на 1 т чугуна позволяет уменьшить расход кокса на 10- 20% и повысить производительность печи на 3-7%. Снижение мелочи (мелких фракций) в шихте на 1% приводит к сокращению расхода кокса на 0,5% и увеличению производительности печи примерно на 0,6%. Повышение давления газа на колошнике доменной печи на 10 кПа позволяет снизить расход кокса на 0,1-0,7%. Поэтому практически все доменные печи работают на повышенном давлении газа (180-250 кПа). Технология должна включать следующие методы интенсификации доменного процесса: вдувание природного газа (до 150 м3 на 1 т чугуна); обогащение дутья кислородом (до 30-35%), работу при избыточном давлении под колошником до 0,25 МПа; повышение температуры дутья до 1200-1300°С; вдувание в печь угольной пыли, а также горячих восстановительных газов.

4. Расчет производственных показателей доменных цехов

Планировки доменных цехов, встречающиеся на практике приведены в приложениях Ж1-Ж3. Типовыми доменными печами являются печи следующих полезных объемов: 1033, 1386, 2002, 2286, 2700, 3000, 3200, 5000, 5500 м3 . При проектировании доменного цеха (или печи) заданной производительности следует учитывать, что с увеличением полезного объема печи технико- экономические показатели ее работы улучшаются. При проектировании доменной печи должны быть предусмотрены современные загрузочные устройства (лотковые или роторные); самонесущий кожух без мораторного кольца; совершенствование конструкции горна и лещади, в том числе комбинированная кладка лещади из углеродистых блоков и высокоглиноземистых огнеупоров и воздушное охлаждение основания лещади, применение совершенных конструкций холодильников и др. При проектировании доменных печей предусматривают увеличение числа чугунных леток и воздушных фурм, усовершенствование профиля печи и конструкции горна и лещади, усовершенствование системы охлаждения печи, установку бесконусного загрузочного устройства, замену воздуходувных машин на более мощные. Печи объемом 2000 м3 и менее должны иметь по две чугунных летки, печь объемом 2700 м3 - три, печи объемом 3200-5500 -- четыре летки. Режим работы печей предусматривает примерно следующее число выпусков чугуна за сутки: на печах с одной леткой oт 8 до 10, двумя летками 10 - 14, с трёмя - четырьмя летками 15 - 24. Для организации технологического процесса в доменном цехе используют три основные технологические линии: - подача шихтовых материалов в печь; - уборка жидких продуктов плавки; - подача дутья в доменную печь.

Размещено на Allbest.ru