Проект цеха с годовой производительностью 85000 тонн низкоуглеродистого ферромарганца

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АКТЮБИНСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. К.ЖУБАНОВА

 

 

 

 

                                                                                                             Технический факультет

                                                                                                               Кафедра «Металлургия»

                                                                                      Специальность- 050709 Металлургия

 

 

Курсовая работа

(Лабораторная работа  №1, 2, 3, 4)

 

По дисциплине: «Основы проектирования и проектирование металлургических   объектов»

 

 На тему: «Проект цеха с годовой производительностью 85000 тонн низкоуглеродистого ферромарганца»

 

 

 

 

 

 

                                                                                 Выполнил: студент группы Мк-401                                                                            

                                                                                                                              Альдешова Айгерим

 

                                                                                               Принял: к.т.н., доцент Кузбаков Ж.И.                                                                                                

 

 

            

 

 

 

 

 

 

 

Актобе 2014-15

 

Содержание

 

 

     Введение………………………………………………………………………..…3                                                                                                              

 

      Основная часть:

 

1. Расчет количества печей в ферросплавном цехе……………………….4
2. Отделение шихтоподготовки  ……………………………………….……7

2.1.    Расчет шихтоподготовительных складов ………………..…….10

3. Плавильный корпус                                                                                
0. 3.1.    Печной пролет …………………………………………………..…14                                                                                          
1. Разливочный пролет ..…………………………………………..…15                                                                                                               

      3.2.2. Расчет оборудования разливочного пролета  ……………..……16                                       

4. Отделение для дробления и фракционирования  …………..…...……18                                                                          

    Вывод   ………………………………………………………………...……..…19                                                                                                              

 

      Список используемой литературы …………………………………………20                                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Производственный процесс в ферросплавном цехе включает три последовательные стадии: подготовки шихтовых материалов, плавки подготовленной шихты в электропечах и разделки готового сплава. В соответствии с этим современный ферросплавный цех состоит из отделения шихтоподготовки, плавильного корпуса и склада готовой продукции.

Отделение шихтоподготовки предназначено для бесперебойной работы ферросплавных печей запаса шихтовых материалов, шлакообразующих, огнеупорных и других материалов, с тем, чтобы по мере надобности можно было обеспечить их беспрепятственную и своевременную подачу в плавильный корпус.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ мостовые краны оборудуют магнитными плитами и грейферами, кроме того, широко используют контейнеры. Все поступающие и отгружаемые материалы обязательно взвешивают на стационарных и крановых весах, а также на весах раздаточных тележек. Запас материалов в шихтовом отделении определяется на основе нормативов с учетом возможности оперативной доставки.

Плавильный корпус ферросплавного цеха в свою очередь делится на печной, разливочный, трансформаторный, шихтовый и остывочный пролет.

Число ферросплавных печей в печном пролете цеха определяют с учетом годовой программы производства, емкости ферросплавных печей, их производительности, сортамента выплавляемых марок высокоуглеродистого ферромарганца и массы слитков, которые могут быть далее с легкостью раздроблены.

Ферросплавные печи оборудуют как средствами для отсоса из рабочего пространства отходящих газов, так и защитными от избыточного шума устройствами. В ряде цехов загрузку шлакообразующих, восстановителей и руды осуществляют через загрузочные желоба расположенные в своде. На рабочей площадке у плавильных печей также располагают другое оборудование.

В торцах печного пролета отводят участки для стеллажей электродов и огнеупорных кирпичей. Здесь же выделяют площадь для выполнения ремонта охладительной аппаратуры, электрододержателей и другого оборудования.

Разливочный пролет предназначен для приема и разливки готового сплава и удаления шлака. С ростом мощности ферросплавных печей объемно-планировачные решения здания плавильного корпуса совершенствовались по пути сокращения числа пролетов за счет выноса шихтового и разливочного пролетов за пределы здания и ликвидации остывочного пролета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет количества печей в ферросплавном цехе

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

Годовая производительность ферросплавной электропечи определяется из выражения                                           

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

Обычно при расчетах суточной производительности ферросплавных печей практикуется замена коэффициента Ки на произведение трех составляющих его коэффициентов: загрузки трансформатора по мощности ; использования трансформатора во времени ; учитывающего колебания напряжения в питающей сети . Рекомендуемые нормами технологического проектирования числовые значения коэффициентов , , , а также для печей, выплавляющих различные сплавы, сведены в таблице. Следует, однако, иметь в виду, что в соответствии новыми требованиями к энергосистемам все потребители должны иметь cos = 0,92-0,96, 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 освоенных аналогичных печей.

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

Здесь номинальное время работы печи, сутки.

Нормативные значения номинального времени для различных сплавов и печей представлены в таблице. Длительность горячих простоев колеблется в пределах 0,5-1,5% от календарного времени (365 суток), при этом, максимальное значение принимают для рафинировочных печей. Полученное расчетное число печей в цехе округляют до большого 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 восемь, то следует устанавливать печи большей мощности или строить два цеха вместо одного.

Таблица 1. Коэффициенты для расчета производительности рудовосстановительных и рафинировочных электропечей

Вид ферросплавов	W, МВА	Тип электропечи		К1	К2	К3
Ферромарганец низкоуглеродистый	3,5-7,5	Открытая рафинировочная печь типа РКО	0,96	0,90	0,95	0,99

 

Таблица 2. Нормативы номинального времени ферросплавных электропечей

Вид сплава	Номинальная мощность трансформатора, МВА	Режим работы печи	Число номинальных суток работы в году
Ферромарганец низкоуглеродистый	3,5-7,5	открытый	350-355

Для выплавки низкоуглеродистого ферромарганца используют электропечи с мощностью 3,5/5/7,5МВА. Рассмотрим несколько вариантов:

1. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 3 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

2. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 5 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

»4

 

 

 

 

3. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 7,5 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей

 

Производительность в 85000 тонн в год можно обеспечить 4 печами с мощностью трансформатора 5 МВА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Отделение шихтоподготовки

Отделение шихтоподготовки ферросплавного цеха предназначено для хранения, подготовки и дозирования шихтовых материалов. На ферросплавных заводах используют два различных варианта проектных решений шихтового хозяйства. На старых заводах каждый цех имеет свой собственный закрытый склад шихты, на открытом заводском складе обычно хранятся лишь те материалы, которые необходимы для работы нескольких цехов. Новые заводы отличаются централизованным хранением, подготовкой и распределением материалов по цехам.

Шихтовое хозяйство современного ферросплавного цеха, оборудованного мощными рудовосстановительными печами с централизованным обеспечением шихтой, включает напольный открытый склад сырых материалов (ССМ), корпус вагоноопрокидывателей (ВО), закрытый склад, корпус подготовки материалов (КПМ), корпус шихтовых бункеров (КШЮ) с подготовленными материалами, дозировочные отделения (ДО) или дозировочные пункты (ДП), которые могут быть совмещены с КПМ или КШБ.

В шихтовом хозяйстве цеха для производства марганцевых и хромистых ферросплавов может быть предусмотрена соответствующая агломерационная (или брикетировочная) фабрика и цех обжига извести.

Напольный открытый склад сырых материалов служит для создания на заводе необходимого запаса сырых материалов, поставляемых из отдаленных районов, а также ведущих рудных материалов, суточный расход которых значителен. Материалы на этом складе хранятся в штабелях, разгружаются из вагонов козловыми грейферными кранами и в дальнейшем подаются железнодорожным транспортом через корпус ВО или по конвейерным галереям в ССМ.

При проектировании современных ферросплавных цехов для хранения шихтовых материалов предусматривается три типа складов: закрытый грейферный с железнодорожной колеей, проходящей посередине склада; закрытый безкрановый ангарного типа с конвейерной подачей и выдачей материалов; открытый с конвейерной подачей сырых материалов и мостовым грейферным перегружателем, который принимает, штабелирует и выдает материалы на подготовку.

Корпус ВО представляет собой здание ангарного типа с двумя сквозными железнодорожными путями, На каждом из которых установлен роторный стационарный ВО. С помощью ВО материал из вагона выгружается в подземные бункера, оборудованные тарельчатыми питателями, и далее конвейерами большой производительности, направляется на ССМ. В корпусе ССМ крупных ферросплавных цехов обычно не имеется железнодорожного въезда, а склад оборудован грейферными кранами, с помощью которых материал подается в КПМ.