Устройство типового кислородно-конвертерного цеха

ТИПОВОЙ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНЫЙ ЦЕХ С КОНВЕРТЕРАМИ ЕМКОСТЬЮ 100—130 т

§ 20-1. Устройство цеха

Типовой проект кислородно-конвертерного цеха с тремя конвертерами емкостью 100—130 г1 и производительностью 2,1—2,2 млн. т слитков в год разработан проектными .институтами «Сталыпроект» и «Гипро-мез». Конвертерный цех предназначен для производства кипящей и спо-^ койкой углеродистой стали мартеновского сортамента.

Разработан  также проект цеха в составе четырех  конвертеров той же емкости, 'производительностью 3,1—3,3 млн. т слитков в год.

Авторы  проекта учли опыт работы действующих  конвертерных цехов и по сравнению с ними улучшили планировку и устройств!© типового цеха; усовершенствовали механическое оборудование; большое внимание уделили полной механизации трудоемких работ и автоматизации производственных процессов; предусмотрели мероприятия, направленные на улучшение условий труда.

По своему устройству и оснащению конвертерный цех должен стать одним из лучших цехов в мировой практике.

Цех оборудован двумя миксерами емкостью 1300 т, установленными в отдельном здании. Миксерное  отделение обслуживается кранами  грузоподъемностью 180/50 Т. В конвертерном корпусе цеха четыре пролета (рис. 20-1 и 20-2): загрузочный, конвертерный и два разливочных.

В загрузочном  пролете на рабочей площадке 15 конвертеров с отметкой + 8,18 м уложены три железнодорожных пути: два сквозных для подачи жидкого чугуна, поступающего из микоерного отделения в чугуновозных ковшах 2 емкостью 140 г, и один тупиковый для подачи скрапа и ферросплавов, поступающих из шихтового отделения. На нулевой отметке в пролете проложен продольный тупиковый железнодорожный путь для подачи огнеупорных материалов и поперечные пути для сталевозной тележки 19 и шлаков озов 18, проходящие иод конвертерами через все четыре пролета.

Из загрузочного пролета заливают жидкий чугун в  конвертеры 12 и загружают в них металлический скрап и ферросплавы. Для заливки чугуна пролет оборудован двумя мостовыми заливочными кранами 3 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 20-1. План типового конвертерного цеха с конвертерами   емкостью   100—130 г; I (=■ загрузочный пролет;   // — комвертерный   пролет; /// — разливочные пролеты; / — тележка для скрапа; 2 — чугуновозы; 3 — заливочные краны? 4 — система, дозирующая сыпучие материалы; 5 — передвижной реверсивный конвейер; 6 — бункера хранения сыпучих материалов; 7 — промежуточный Сункер; 8 — механизм опрокидывания мульд; 9 — приемные   бункера для ферросплавов;   10 — промежуточные бункера; // - тельфер; 12 — конвертеры; /Я—кислородная фурма; 14 — камин с газоходами котла-утилизатора; 15—рабочая площадка; 16—механизм перемещения кислородной фурмы; 17 — котлы-утилизаторы; 18 —- шлако;возы; 19 -± сталевоеная тележка; 20 — разливочные   краны; 21 — велосипедные краны; 22 — консольные, поворотные краны: 23 — тележки с изложницами; 24 —. стенд под домкратную тележку; 25 — стенд для   телескопического подъемника;   26 - яма   для   ремонта   ковшей;    27 — устройство для сушки ковшей; 28 — стенды для ковшей; 29 — переносные стенды   для шлаковых ковшей; 30 — устройство для механизации наборки н

сушки стопоров •

грузоподъемностью 180/50 Т. Для загрузки мульд со скрапом предусмотрены специальные загрузочные тележки и кантовальные устройства 8.

Для подачи ферросплавов предусмотрена тельферная линия с системой бункеров 9 и 10 я загрузочных устройств. Чугуновозы и составы мульдовых тележек транспортируют тепловозами.

Для обслуживания ремонтных работ на заливочных кранах ив фермах здания смонтированы два тельфера грузоподъемностью 10 Т.

В конвертерном пролете в одну линию установлены  основные технологические агрегаты — конвертеры. Над каждым конвертером расположен-камин 14, где происходит дожигание окиси углерода. В камине помещена 'система труб .котла-утилизатора 17. Снизу камин перекрывается полузаслонками с приводом от двух гидроцилиндров, расположенных с обеих сторон .камина. Обслуживание (конвертерных агрегатов осуществляют с трех основных площадок, перекрывающих весь пролет на уровнях + 8,18; +18, +42,5 м. В трехэтажных помещениях размещены насосные установки, машинные залы конвертеров и посты управления.

В этот же пролет подают сыпучие материалы  из шихтового отделения при помощи продольного ленточного конвейера 5 в расходные бункера 6. Комплекс 'сооружений и механизмов для загрузки сыпучих материалов в конвертеры размещен на площадке с отметкой +18 м.

Ввиду того, что продолжительность плавки в конвертере мала (она примерно равна продолжительности разливки стали), в цехе предусмотрены два разливочных пролета для того, чтобы сократить длину здания под общий фронт разливки. Первый разливочный 'пролет примыкает непосредственно к конвертерному пролету и (соединен железнодорожным путем со вторым разливочным пролетом. Оборудование обоих пролетов одинаковое. Вдоль разливочных путей пролетов сооружены разливочные площадки, оборудованные толкателями составов тележек с изложницами 23 и велосипедным краном 21 грузоподъемностью 3 Г для накрывания изложниц крышками при разливке кипящей стали. Каждый из пролетов обслуживается двумя разливочными кранами 20 грузоподъемностью 180/50 Т и одним передвижным консольным настенным краном грузоподъемностью 5 Г с вылетом стрелы 5,5 м. Для ремонта разливочных кранов в фермах здания предусмотрена установка двух тельферов грузоподъемностью 10 Т (общих для двух пролетов). В разливочных пролетах расположены устройства для наборки и сушки стопоров 30 и для сушки сталеразливочных ковшей 27. Сталь выпускают в ковш емкостью 130 т на электрифицированной тележке 19, подающей сталь в разливочные пролеты. Разливают сталь на разливочной площадке с помощью крана. Шлак по ходу плавки и после окончания слива металла из конвертера выпускают в шлаковый ковш емкостью 16 ж⁶ установленный на шлаковозе 18. Заполненный шлаком ковш по поперечным путям вывозят тепловозом за пределы конвертерного отделения. 

§ 20-2. Конвертер емкостью 100—130 тп и механизм его поворот Конвертор.а-общий вид; б- кинематическая схема

Цельносварной корпус 1 конвертера изготовлен без опорного кольце с концентрично расположенной горловиной и отъемным сферические днищем (рис. 20-3). Отъемное днище обеспечивает быструю смену еп и ремонт футеровки конвертера. Бескольцевая конструкция конвертера в которой опорные цапфы. крепятся непосредственно к несущему пояс; корпуса 2 (толщиной 100 мм), по сравнению с кольцевой отличаете: меньшим весом, более жесткой установкой корпуса конвертера, отсутствием ударов и колеоалии корпуса при повороте, возникающих вследствие (неизбежных зазоров между кольцом и кожухом. Наружный диаметр кожуха 5960 мм, внутренний диаметр конвертера 4000 мм. Глубина ванны 1500 мм. Огнеупорная футеровка конвертера трехслойная с максимальной толщиной 880 мм.

Для выпуска  стали в верхней части конвертера предусмотрено ста-левыпускное отверстие 10. Опорами конвертера служат две цельносварные станины 4. Цапфы конвертера установлены на подшипниках качения 3. Вес футерованного конвертера с днищем составляет 517 Т.

Рис. 20-4. Кинематическая схема механизма поворота   конвертера    емкостью 1140 г

Механизм  поворота конвертера состоит из двух электродвигателей постоянного  тока 8 типа ДП-82 (Ы =*>95 кет, п = 475 об/мин), двустороннего червячного редуктора 7 (I = 49) с глобоидным зацеплением,, цилиндрического   двухступенчатого редуктора 6 (I = 9,61) и двух тор-

мозов 9 тала ТКП-500.   Номинальная скорость поворота  конвертера 1 об/мин. Общее передаточное число механизма i = 471.

Нормально работают два электродвигателя, но возможна работа и на одном; у каждого электродвигателя независимая панель управления. Механизм выполнен в виде отдельного узла, соединение выходного вала редуктора 6 с цапфой конвертера осуществляется с помощью зубчатой муфты 5. Крайнее положение конвертера контролируется ко-

мандо-аппаратом, установленном на последнем валу цилиндрического^ редуктора.

Институтом  «Гипросталь» спроектирован также конвертер емкостью 140 г для работы на фосфористом чугуне с продувкой кислородом и подачей порошковой извести. Механизм поворота (рис. 20-4) выполнен с электродвигателями переменного тока. Быстрый 'поворот конвертера осуществляется от двух электродвигателей / типа МТМ 713-10 (Ы — 125 /сет, п = 585 об/мин) через глобоидный червячный редуктор 2 (I = 49) и двухступенчатый цилиндрический редуктор 3. Привод медленного вращения состоит из электродвигателя 4 типа ДП-42 (Ы = = 21 кет, п = 640 об!мин), двухступенчатого цилиндрического редуктора 5 и конического редуктора 7. Для включения второго привода служит электромагнитная муфта 6. Скорость быстрого поворота конвертера составляет 1 об/мин; скорость медленного вращения при скачивании шлака и сливе металла соответственно равна 2 и 20 град/мин. 
 

§ 20-3. Механизм подачи кислородной фурмы .

Над каждым конвертером .1 (рис. 20-5) /на специальной площадке установлен механизм подъема и опускания кислородной фурмы. Для смены фурм предусмотрена кран-балка грузоподъемностью 3 Т. Каждый конвертер оборудован двумя фурмами, из которых одна находится в резерве на стенде 7. Кислородная фурма 2 закреплена на каретке 4, которая   поднимается и опускается по вертикальным   направляющим лебедкой с помощью двух замкнутых пластинчатых   цепей 9 и звездочек— приводных 12 и направляющих 10. Кислород и вода для охлаж-ло'Н2ц? фу,рл$ы хрощяют-ся гибкими шлангами 3. Кштргруз 6 перемещается в направляющих 5 и соединен с барабаном 13 лебедки канатом, огибающим блоки 14. Назначение контргруза заключается в создании на валу приводных звездочек уравновешивающего момента, уменьшающего мощность электропривода. Вращение вала приводных звездочек и барабана производится   от  электродвигателя   11  типа ДП-41 (N=16 кет, п = = 690 об/мин) через двухступенчатый редуктор 8. Скорость перемещения фурмы регулируется в пределах 0,074—2,03 м/сек. Головки фурм выполнены из меди. Средний расход кислорода при продувке 300 м^ъ/мин₉ давление кислорода (перед шлангом) 12 ати. Расход воды на охлаждение фурмы 120 м^ъ}ч. Положение фурмы в конвертер <^   контролируется сельсиннон связью. Управление механизмом перемещения фурмы — дистанционное. Схемой управления предусмотрен автоматический подъем фурмы при следующих случаях: когда израсходовано все заданное количество кислорода, при резком   падении   давления   кислорода, при повышении температуры охлаждающей воды. Поврежденную фурму, которую нгельзя исправить на месте, убирают с помощью передаточной тележки и крана.  
 
 
 

§ 20-4. Оборудование для подачи и загрузки шихтовых материалов в конвертер

Установка для загрузки конвертера скрапом (рис. 20-6) включает специальную двухосную  мульдовую тележку, механизм кантования мульды и следящее устройство для точной остановки. На платформе тележки шарнирно закреплены три качающиеся рамы 2 с мульдами 1 для скрапа.

Под каждой мульдой в тележке имеются  отверстая для прохода штока механизма кантователя, установленного под рабочей' площадкой возле каждого конвертера. Состав груженых тележек подают в загрузочный пролет тепловозом, который затем уходит за пределы здания. В процессе завалки состав тележек с мульдами перемещают вдоль линии конвертеров специальной самоходной тележкой толкателем (на рис. не показан). Каждая качающаяся рама перед завалкой центрируется относительно горловины конвертера автоматически с помощью следящей системы, воздействующей на тяговые электродвигатели толкающей тележки. Для дистанционного наблюдения за завалкой предусмотрена теле ви з и они а я уст ан о в к а.

После центрирования тележки автоматически  включается механизм кантования, и  рейка своей вилкой 5, упирается в лапу рамы и повора чивает ее вместе с мульдой. После сбрасывания скрапа в конвертер, наклоненный в сторону загрузочного пролета, механизм кантования реверсируется и качающаяся рама опускается. Затем автоматически происходит перемещение тележки на шаг мульды, ее центрирование, и процесс загрузки повторяется.

Механизм  кантования состоит из электродвигателя типа МТКВ-31-6 (Ы = 11 кет, п = 920 об/мин), тормоза, .редуктора 7, рейки 4, заключен-ной в качающуюся обойму 5, и командо-аппарата.

Толкающее усилие на рейке составляет 10 Т; скорость рейки 5,4 м/мин; полезный объем одной мульды 2 ж³. Следящая система состоит из трех копиров, закрепленных на тележке, штока с роликом, конечного выключателя, пневмоцилиндра и сельсин-датчика 6.

Характеристика  толкающей тележки: скорость передвижения 
34,5 м/мин; толкающее усилие 2000 кг; электродвигатель типа ДП-31 
(Ы = 12 кет, п = 1160 об/мин). '

Сыпучие материалы подают из шихтового отделения  в загрузочный  пролет продольным ленточным конвейером / (рис. 20-7), проходящим в галерее на отметке .38,7 м. С конвейера материал поступает на реверсивный передвижной конвейер 2, который, перемещаясь над тремя группами расходных бункеров, распределяет по ним материал. Каждая группа бункеров обслуживает один конвертер, в ее составе четыре бункера — два для извести 3, общей емкостью 200 м³ и по одному для руды 4 (70 ж³) и боксита 5 (32 ж³). Передвижной конвейер установлен на десяти парах катков и перемещается от отдельного механизма. Общая длина конвейера 35,7 ж; ширина ленты 800 мм. Все конвейеры герметически закрыты, в местах перегруза предусмотрен отсос пыли. Применение закрытых конвейеров позволило изолировать всю линию подачи сыпучих материалов и устранить попадание пыли в цех, что способствует значи 

13 12  У/    ~Т~П.    /5 3-

Рис. 20-8. Загрузочное устройстве-для сыпучих материалов

тельному улучшению условий труда. Руда и боксит, выданные из рудных бункеров посредством электровибрационных питателей 6, поступают в.. автоматический весовой дозатор 8 грузоподъемностью 15 Т. Известь из крайних бункеров подается в весовой дозатор ленточным питателем 7. Управление механизмами системы подачи сыпучих материалов в расходные бункера осуществляется автоматически от импульсов уровня материалов. Взвешенные порции материалов по мере надобности выдаются из расходных бункеров электровибрационными питателями 9 через течку 10 на наклонный конвейер 11 и поступают