Файл: Электрометаллургия стали и ферросплавов учебное пособие..pdf

Ч А С Т Ь I I I

Э Л Е К Т Р О С Т А Л Е П И А В И Л Ь Н Ы Е И Ф Е Р Р О С П Л А В Н Ы Е Ц Е Х И

Р а з д е л IX

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ЦЕХОВ

Глава 47

ОСНОВНЫЕ АГРЕГАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ЦЕХОВ

Основные агрегаты, используемые для производства стали, а также вспомогательное оборудование, предназначенное для обслу­ живания этих агрегатов, выбирают в зависимости от заданного объема производства и сортамента сталей, а также от заданного вида продукции электросталеплавильного цеха (слитки или литые за­ готовки). От этого зависит и выбор метода разливки: в изложницы или на установках непрерывной разливки.

Сведения о производительности дуговых сталеплавильных печей приведены в табл. 52.

П р и м е ч а н и е . Показатели печей емкостью 6—5 т приведены применительно к вы­ плавке средне- и высоколегированной стали; показатели печей емкостью 100 и 200 т; в числи­

теле — для такой же стали, в знаменателе — применительно к углеродистой и низколеги­ рованной стали.

Показатели установлены для условий работы электропечей на холодном металлоломе с использованием газообразного кислорода для интенсификации расплавления и окисления металла.

534

Продолжительность ремонтов дуговых сталеплавильных печей емкостью 25, 50 и 100 т (без учета продолжительности их капиталь­ ных ремонтов, периодичность проведения которых , составляет 1,5—4 года) составляет 20, 25 и 30 суток в год, а число суток работы в году 345, 340 и 335 соответственно.

Высоколегированные стали и сплавы выплавляют в электро­ печах емкостью 6 и 12 т. Количество печей при этом не превышает шести, а производительность цеха составляет 120—130 тыс.т/год. В электропечах емкостью 25 т и более выплавляют углеродистые, конструкционные легированные, нержавеющие, шарикоподшипни­

ковые стали. Объем производства заводов с такими печами может колебаться в широких пределах в зависимости ot количества уста­ новленных печей.

Современный электросталеплавильный цех характеризуется не­ большим количеством печей (обычно 3 или 4), укомплектованных мощными трансформаторами, позволяющими за 1— 1,5 ч расплавить шихту и с помощью непродолжительных технологических операций, часть которых проводят вне печи (вакуумирование, продувка арго­ ном, обработка синтетическим шлаком), получить необходимую

сталь.

На рис. 183 и 184 показаны разрез и план электросталеплавиль­ ного цеха с печами ДСП-100 и разливкой стали на подвижные со­ ставы. Трансформаторные помещения и пульты управления электро­

мульдовые весы, переносные бункера для шлакообразующих и раскислителей, а также стеллажи для мульд. Пролет оборудован мос­ товыми кранами грузоподъемностью 125 т и мульдозавалочными грузоподъемностью 20/Зт.

535

В середине пролета расположена дуговая печь для выплавки синтетического шлака. Под рабочим окном каждой печи установлены шлаковые чаши емкостью 11 м3, которые при помощи самоходных рельсовых тележек передаются в разливочный пролет и краном уста­ навливаются па железнодорожные лафеты для отправки на шлако­ вый двор.

Подача н возврат загрузочных корзин осуществляются через проемы в рабочей площадке. В торцах пролета на уровне пола цеха установлены шаблоны для наборки сводов и бункера для выбивки сводов.

В разливочном пролете проложены два сквозных железнодорож­ ных пути, один из которых служит для уборки шлака и мусора, другой — для разливки стали в установленные на тележках ковши. Для удобства обеспечения пролета шлаковыми чашами, думпкарами, вагонами для отгрузки скрапа и составами с изложницами преду­ смотрены два крестовых съезда.

Вдоль стены пролета сооружены четыре разливочные площадки высотой 3,3 м, три из которых рассчитаны на одновременную уста­ новку двух составов. В каждом торце пролета размещены установки для наборки и сушки стопоров, для приготовления огнеупорных растворов. Ковши сушат на специальных стендах, оборудованных зонтами и газовыми горелками. Стопоры транспортируют с помощью консольных кранов грузоподъемностью 5 т, перемещающихся вдоль цеха со стороны печного пролета.

Для вакуумирования стали в ковше или в струе переливом из ковша в ковш смонтированы две вакуум-камеры объемом 90 м3 каж­ дая. Для обслуживания пролета установлены пять разливочных кранов грузоподъемностью 140/30 т. Ремонт сталеразливочных ков­ шей проводят в ямах, расположенных в торцах цеха.

Ломом, железной рудой, известью, ферросплавами и электро­ дами цех снабжают через шихтовый пролет. Для размещения про­ катной обрези, привозного скрапа и магнезитового порошка пост­ роены заглубленные железобетонные закрома. Ферросплавы хранят в закромах и специальных подвесных бункерах с весовыми устрой­ ствами.

Руду и известь из отделения сыпучих материалов доставляют

вцех на железнодорожных вагонах в специальных бункерах с сек­ торными затворами. Разгрузку магнитной шихты из вагонов и по­ грузку ее в загрузочные бадьи осуществляют мульдомагнитными кранами. Немагнитную шихту для нержавеющей стали доставляют

вцех в специальных коробах емкостью 14 м3 с кантующим устрой­ ством. Часть углеродистого лома из прокатных цехов также подают

вцех в этих коробах, что значительно сокращает время загрузки бадей. Для взвешивания шихты на каждую печь предусмотрены весы, платформа которых является частью поперечного пути. Гру­ женые бадьи на самоходных тележках по поперечным путям под ра­

бочей площадкой передаются к проемам.

Подготовку ферросплавов ведут в специальном помещении в саморазгружающиеся контейнеры, доставляемые на железнодорожных

537

платформах в шихтовый пролет. Хранение электродов организо­ вано в специальных помещениях, расположенных в торцах пролета и оборудованных стеллажами и грузоподъемными устройствами.

На рис. 185 показан план типового цеха с печами малой емкости для выплавки высоколегированных, инструментальных сталей и жаропрочных сплавов. Принципиальное отличие этого цеха от других электросталеплавильных цехов заключается в том, что в нем разливку металла проводят на двух кольцевых конвейерах.

Сборку составов, раздевание слитков, их термообработку осу­ ществляют во вспомогательном пролете, в котором находится часть кольцевого конвейера, печи для сушки центровых и надставок.

Электросталеплавильные цехи с разливкой стали в изложницы для получения слитков обычно проектируют применительно к ме­ таллургическим заводам, в составе которых должны быть блюминги. При полной загрузке блюминга или в случае его отсутствия в электро­ сталеплавильном цехе предусматривают сооружение установок не­ прерывной разливки стали (УНРС). Выбор типа УНРС зависит от потребителя продукции. Потребителем могут быть сортовые или листовые прокатные цехи завода. Сообразно с этим на УНРС полу­ чают сортовые или слябовые заготовки.

Для электросталеплавильных цехов большой производительности в случае разливки металла на подвижные составы проектируют цехи или отделения подготовки составов.

Перед поступлением в отделение подготовки изложниц составы с изложницами и центровыми на поддонах охлаждаются в парке воздушного охлаждения. Из парка воздушного охлаждения составы поступают на один из двух сборочных путей отделения подготовки изложниц, на которых ведут параллельную сборку составов. Со­ ставы передвигаются вдоль отделения и проходят следующие опера­ ции: механизированную чистку изложниц, установку изложниц на готовые поддоны параллельного пути, продувку и смазку излож­ ниц. После смазки составы передаются в крытый отдельно стоящий парк готовых составов. Крановое оборудование представлено че­ тырьмя мостовыми кранами грузоподъемностью 30/5 и 15/Зтв сбороч­ ном пролете и двумя кранами грузоподъемностью 15/3 т во вспомо­ гательном пролете.

Глава 48

ЦЕХИ С УСТАНОВКАМИ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО И ВАКУУМНОГО ПЕРЕПЛАВА

Цехи с установками электрошлакового и вакуумно-дугового переплава отличаются от обычных электросталеплавильных цехов с открытыми дуговыми печами схемой технологического процесса и планировочными решениями. По объему производства эти цехи приближаются к электросталеплавильным цехам с печами емкостью

6—12 т.

539

При проектировании цехов ЭШП и ВДП в их составе предусмат­ ривают несколько отделений, специализированных по видам про­ изводств, а именно:

1)электросталеплавильное отделение;

2)отделение механической обработки расходуемых электродов;

3)отделение ЭШП;

4)отделение вакуумного переплава.

Взависимости от программы и сортамента продукции в каждом из отделений предусматривают соответствующее число печей и дру­ гое оборудование.

Вэлектросталеплавильных отделениях указанных выше цехов устанавливают преимущественно печи емкостью 25 т. Это обусло­ влено специфическим сортаментом выплавляемых сталей (как пра­ вило, высоколегированных) и применением установок полунепрерыв­ ной разливки (УПНРС) для получения расходуемых электродов. Применять обычные УНРС в таких цехах не представляется воз­ можным из-за отсутствия средств для порезки длинных (12— 14 м)

расходуемых электродов диаметром до 300—600 мм или сечением

~350x350 мм на мерные длины (— 4—7 м). Это обстоятельство

диктует и выбор соответствующего механического оборудования для подготовки расходуемых электродов к переплаву.

Габариты УПНРС значительно меньше габаритов УНРС по вы­ соте из-за отсутствия устройств для резки заготовок в процессе разливки (общая высота УПНРС ~20 м, площадка разливщиков поднята над уровнем пола на 7 м). Длина установки зависит от коли­ чества ручьев, а также от того, сортовые или слябовые заготовки намечается получать на УПНРС.

Примерные габариты электросталеплавильного отделения в со­ ставе 3 печей емкостью по 25 т и 3 установок полунепрерывной раз­ ливки стали, рассчитанного на производство 200 тыс. т в год литых стальных электродов, следующие: общая ширина 108 м, общая длина 180 м, отметка рабочей площадки 5,5 м, отметка уровня го­ ловки подкранового рельса в печном и разливочном пролетах 18 м, в шихтовом и вспомогательном пролетах 11 м.

Подъемно-транспортное и вспомогательное оборудование в целом не отличается от оборудования в обычном электросталеплавильном цехе.

Отделение механической обработки заготовок — электродов пред­ назначено для подготовки отлитых на УПНРС заготовок к пере­ плаву в печах ЭШП и ВДП. В отделении осуществляют правку за­ готовок на специальных прессах, зачистку поверхности от окалины для выявления скрытых поверхностных дефектов, удаление обнару­ женных дефектов на абразивных или фрезерных станках, обрезку торцов заготовок и их порезку на мерные длины на анодно-механи­ ческих станках. Заготовки для ВДП вместо абразивной зачистки обдирают на токарных станках.

Подъемно-транспортное оборудование представлено мостовыми кранами с поворотными тележками с траверсами грузоподъем­ ностью 20 т и обычными кранами. Ширина пролетов 30 м, длина —

540