Файл: Дипломды жоба 5B070900 Металлургия мамандыы бойынша Теміртау 2019 ж.docx

Ерекше назар, ферроқорытпаларды өндіру технологиясын жетілдіру, сондай-ақ жаңа технологиялық процестерді шығаруға аударылады.

Соңғы жылдары әрі қарай өркендеудегі негізді теорилық және тәжірибелік зерттеулердегі электроферроқорытпа үрдістерін алды, ферроқорытпаларды тазалау және алуындағы жаңа технологиялық үрдістерді өндіріске енгізді.

Қазіргі электр пештеріжәне қондырғылары жасалған, енгізілген және жақсы қолданылуда, ферроқорытпа өнімдеріне жаңа стандарттар қойылған, шикізатты комплексті қолданылудағы мәселелерімен және қоршаған ортаны қорғау мәселелері шешілген.

1 ТЕХНИКАЛЫҚ ТАПСЫРМАНЫҢ ТАЛДАУЫ

Қазіргі уақытта «ТЭМК» АҚ ферросиликомарганец FeSiMn әртүрлі маркаларын өндіреді.

Марганец құймаларының меңгеру себебі болып:

1. Қарағанды металлургиялық комбинатта марганец құймасына қажеттілік. Онда марганец ферроқорытпалары болатты жақсы оттексіздендіргіш және десульфурациялаушы ретінде қолданылады. «ТЭМК» АҚ бірінші ірі партия марганец ферроқорытпаларын жеткізу шартын жасады.

2. Экономикалық тиімділік жағынан қарасақ, «ТЭМК» АҚ марганец құймасын өндірісі үшін келесіні береді:

а) №1 Цехтағы ферроқорытпа өндірісінің жылдық көлемін ұлғайтуға;

б) Басқа құймаға капиталды жөндеуді қолданбай көшу;

в) Жоғары дефицитті ферроқорытпаны балқыту және оның өтімділік базарда жоғаы бағамен сатылуында;

г) Марганецті құймалардың салыстырмалы төмен өзіндік құны.

Марганецті құймалардың өнідірісі үшін «ТЭМК» АҚ ары қарай алғы шарты болып:

а) Марганец кенінің қазбалар орнының орталық Қазақтандағы тікелей жақындығында. Әр жыл сайынғы марганец кенінің өндірілуінің артуы, сонымен қоса олардың әртүрлі байыту тәсілдер жолымен сапасын жақсарту, жекеше, құнарсыз кен үшін – магнитті сеперация тәсілі болып саналады.

б) Марганец байытпаларының және агломераттарының салыстырмалы жоғары құны.

в) Шикізатты, оны тікелей жақындығынан жеткізуге тасымалдаудың минимальді шығыны.

г) Марганец құймасын өндірудегі басқа ферроқорытпалардан салыстырғанда төменгі электрэнергия шығыны.

Қарастырылған жобада өнімділігі 100 тонна ферроқорытпа өндіретін пештің тиімді негіздемесі көрсетіледі.

Для получения высококачественного чугуна с низким содержанием серы, в первую очередь, необходимо иметь шихту, в особенности кокс, с малым содержанием этой вредной примеси.

---

Жобалық қуаты-кез келген өндірістің басты көрсеткіші, сондай-ақ нақты жылдық өнімділік. Цехтың өнімділігі цехта орнатылған агрегаттардың өнімділігіне байланысты.

Сондықтан, берілген жылдық өндірісті анықтау үшін жобаланатын цехтағы ферроқорытпа пештерінің жиынтық қажетті көлемін анықтау қажет.

Осы міндетті шешу үшін келесі түрде түседі:

- цехтың тәуліктік өнімділігін анықтайды. Ол жылдық өнімділіктен анықталады.

Цехтағы ферроқорытпалық пеш жылдық көлемімен және пештің берілген өнімділігімен мына формула бойынша табылады [1]:
Бір пештің тәуліктік өнімділігі
П_П.Т.= , т/тәулік, (1.1)
К^’= К₁· К₂· К₃=0,97·0,967·0,965=0,91 (1.2)
П_ТӨ= = =117,9 т/тәулік. (1.3)
Бір пештің жылдық өнімділігі
П_ЖӨ= П_ТӨ·т_ф; (1.4)
мұндағы т_ф – бір пештің бір жылдағы жұмысының фактілі уақыты, тәулік.
Т_ф= т_к- т_п=т_к-т_с.п.-т_г.п.= т_н – т_т.п.; (1.5)
мұндағы т_к- күнтізбелі уақыт, 365 тәулік,

т_п- барлық тұрып қалу уақыты, тәулік,

т_с.т- суық тұрып қалулар, тәулік,

т_г.п.- ыстық тұрып қалулар, тәулік, ол күнтізбелік уақыттан 0,5-1,5%,

т_н- барлық жұмыстың номиналды уақыты, 350 тәулік.
т_ф= т_н – т_т.п.=350 – 0,12·365=302,66 тәулік,
П_ЖӨ= 118·302,66= 35714 т/жыл;
Үздіксіз және периодты жұмыс істейтін пештің тәуліктік өнімділігі пештік трансформатордың орнатылған қуатына және балқытылатын қорыт-паның типіне тәуелді болады. Ол бір ғана формуламен есептелді, берілген жобаның экономикалық бөлімінде келтірілген.

Жылына 200 мың тонна ферросиликомарганец қорытпасын қамтамсыз ететін АҚ «ТЭМК» құрамында цех жобасы ішін қажетті пештер санын анықтаймыз:
Пештер саны: 200 000/35714 = 5,6 6 пеш қажет (33МВА).

---

2 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ

2.1 Жобалық бөлім

2.1.1 Пештің геометриялық және электрлік параметрлерінің есебі

Әдетте кен тотықсыздандырғыш пештердің есебін берілген қуат бойынша жүргізеді, бірақ кейде анықтау керек. Ол үшін алғашқы берілгендер болып табылатындар: талап етілетін өнімділік және 1т өнімге электр энергиясының меншікті шығыны. Электр энергиясының меншікті шығыны қатаң тұрақты шама болып табылмайды және ол шихталық материалдардың сапасына, пештің өнімділігіне байланысты тербеледі. Есептеу үшін жоғары меншікті электр энергиясының шығынын қабылдайды, ол өнімділікті өсіруге қосалқы қордың болуына мүмкіндік береді [2].
Бұл алғашқы берілгендер жылдық тұтынуды анықтау үшін қажет:

W=W_менш.·G = 5,5 ·200 000 = 1100 квт.сағ (2.1)
мұндағы W_менш- электр энергиясының меншікті шығыны, квт·сағ;

G- пештің жылдық өнімділігі, т.
Жобаланатын пештің активті қуаты:
P_ак= (2.2)
мұндағы K₁ - жоспарлы-ескерту жұмыстарына уақытты ескеруші коэффициент;

K₂ - орташа жөндеуге;

K₃ - жаппай жөндеуге;

K₄ - орнатылған қуаттың қолданылу коэффициенті.

Ваннаның кедергісінде электр тоғымен бөлінетін пайдалы қуат:
P_пай=P_а·η_э=2,44·0,83=2,03 кВт (2.3)
мұндағы η_э- шлаксыз процесс жабық ванналы пеш үшін (0,83).

Бір электродқа пайдалы қуат:
P_пай.ф= (2.4)

мұндағы n - минимальді шығындар бойынша таңдалатын электродтар саны.
Ферроқорытпалар және басқа да кентотықсыздандыру пештері өнімдерінің өндірісін одан ары өсіру тенденциясы пештік қондырғылардың бірлік қуаттарының өсуіне әкеледі. Алайда бұл өсудің екпіні және қондырғының түрін таңдау, кез-келген өнеркәсіп үшін 1т ферроқорытпаға капитальді және эксплуатациондық шығындарды төмендетуге, қолайлы еңбек жағдайлары және пештер мен цехтың үздіксіз жұмыс істеуін қамтуға ұмтылумен байланысты. Мұндай таңдау электр пештерінің көрсеткіштерін технико-экономикалық бағалауына негізделеді.

Практикалық берілгендермен аса рационалды болып А.С.Микулинскийдің әдісі табылады, соған сәйкес пайдалы фазалық кернеу мынаған тең [2]:
U_пай.ф= С·P^m_пай.ф= 5,15·15,870^,33= 12,82 кВ (2.5)
мұндағы m және С – белгілі бір процестің типін сипаттайтын тұрақты коэффициенттер (m=0,33), (C=5,15).
Электродтағы (жұмысшы) ток:
I_Э

---

= (2.6)
Қысқа желі пакетінің пештік трансформатормен қосылу нүктесіндегі жұмысшы сызықтық кернеу:

U_c= (2.7)

мұндағы К-түзеткіш коэффициент;

Cosf= 0,84.
Трансформатор кернеуінің сатыларын таңдау үшін екінші ретті сызықтық кернеулердің интервалы қабылданады:
Төменгіден U_c.т.= 0,8· U_c= 0,8·3,38 = 2,71кВ;
Жоғарғыдан U_c.ж.= 1,2· U_c= 1,2·3,38 = 4,06кВ.
Сатылар арасындағы кернеудің айырымы (перепад)
∆ U_c= 0,03·3,38 = 0,1014кВ.
Электродтың диаметрін және пеш ваннасының геометриялық өлшемдерін анықтау

Өздігінен пісірілетін электродтың диаметрін технологиялық процесс үшін электродтағы рациональді ток тығыздығына қарай таңдайды I_рац.= 10А/см².
D_эл.= (2.8)
Электрод қаптамасының қалыңдығы
δ_эл=2,15·10^-2· (2.9)
Диаметрі D_эл өздігінен пісірілетін электродтың жіберілетін толық максимальді тоғы

I_жіб=

(2.10)
мұндағы ∆-жиілігі 50 Гц айнымалы токтың ену тереңдігі (≈600мм).
Домалақ үш фазалы пеште барлық үш реакциондық аймақтар диаметрі
D_p= D_p.э.= 1260 (2.11)
мұндағы Р_v.m- реакциондық аймақ көлеміндегі қуаттың тығыздығы (400 квт/м³).
Электрод остерінің араларындағы қашықтық, ыдырау (распад) деп аталатын:

L_эл.= 0,5· · D_p.э= 0,5· ·737= 638,6 мм. (2.12)
Ваннаның диаметрін есептейміз:
D_в= (2 D_p+ D_эл) = (2·737+480) = 1954 мм. (2.13)
Үшфазалы ваннада электродтардың түсірілуімен ваннаның активті биіктігі электродтардың ыдырауына тең болуы керек

Н= L_эл= 480 мм.
Жұмыс істеуші пештерде Н/L_эл қатынасы 0,8-ден 1,14-ке дейін тербеледі, орташа мән 0,95 м-де қандайда бір осы қатнастың балқыту процесіне тәуелділігі байқалмайды. Сондықтан, осыған орай активті электродтарды түсіру тереңдігі:
h_эл= (0,685·К-0,67) · D_эл = 1,39·480= 820 мм (2.14)
h_o= 0,67· D_эл = 0,67·480= 400 мм (2.15)
H= h_эл+ h_o= 820+400= 1220 мм (2.16)
Ваннаның жалпы биіктігі (шихтаның биіктігі) :
H_В

---

= (2.17)

---