Проект цеха с годовой производительностью 85000 тонн низкоуглеродистого ферромарганца

 

 

 

 

 

 

 

     В КПМ установлено необходимое сушильное, дробильное и классифицирующее оборудование, тип и количество которого определяется видами применяемых шихтовых материалов. Для дробления кокса используют четырехвалковые дробилки 13Д 900/700 с диаметром валков 900 мм, разгрузочной щелью 0-50 мм, производительностью 35 т/ч; кварцита-конусные дробилки ККД-500 с разгрузочной щелью 75мм, производительность 150 ; стружки-стружкодробилки СМ-2 с разгрузочной щелью 25 мм, производительностью 1,5-5 т/ч. Для сортировки кокса применяют вибрационный грохот ГВР-1 производительностью 300 т/ч. Транспортные пути восстановителя и рудного материала во избежания их преждевременного перемешивания из-за просыпи во время разрыва ленты не должны пересекаться. При объединенном шихтовом хозяйстве подготовленные шихтовые материалы из КПМ поступают на центральный распределительный пункт (ЦРП), Где с помощью реверсивных конвейеров и системы передаточных конвейеров распределяются по ДО плавильных цехов.

На ферросплавных заводах применяется порционное и непрерывное дозирование шихты. При порционном дозировании используют порционные весовые автоматы и вращающиеся барабанные смесители.

На складе шихты, подготовленные шихтовые материалы загружают в отдельные для каждой печи дозировочные установки, оборудованные автодозаторами. Затем компоненты, образующие калошу шихты, выгружают в конвейер или в скиповый подъемник и транспортируют в плавильный корпус цеха к печам. При проектировании новых цехов намечают дозировочные узлы вынести из помещения склада шихты, а подготовленную шихту подавать в их бункера по конвейерам непосредственно из отделений подготовки. В дозировочных узлах установлены автодозаторы непрерывного действия, работающие с заданной производительностью. Шихтовые материалы выдаются при этом одновременно, что обеспечивает их смешение. При непрерывном дозировании составляющие шихты выдаются ленточными автоматическими дозаторами непрерывного действия, работающими с заданной производительностью. Для непрерывного дозирования используют дозаторы типа ДН-23 производительностью 65 т/ч (для кокса), 100 (для кварцита), 125 т/ч (для стружки). При одновременном дозировании заданное соотношение производительностей всех работающих дозаторов, соответствующее требуемому соотношению навесок компонентов в калоше шихты, соблюдается постоянным с помощью электронного регулятора соотношения.

        Регулятор  соотношения управляет группой  работающих дозаторов по выходному  сигналу ведущего дозатора. При  любом мгновенном отклонении производительности ведущего дозатора регулятор соотношения пропорционально изменяет производительность остальных дозаторов. Все компоненты шихты выдаются на движущуюся конвейерную ленту и направляются в приемные бункера печей. На ленте компоненты шихты, дозируемые одновременно в заданном соотношении, располагаются в виде слоя смешанных материалов.

      

 

 

 

В приемных бункерах печей шихта представляет собой достаточно однородную смесь с требуемым соотношением компонентов шихты.

В случае небольших и средних грузопотоков шихты все печи плавильного

корпуса обслуживается одной линией шихтоподачи; при больших грузопотоках

такая линия обеспечивает шихтой каждые две печи. Применяются три варианта подачи сдозированной шихты в печные бункера: кольцевой, линейной, скиповой.

     При кольцевой и скиповой подачах шихты отделение шихтоподготовки расположено параллельно плавильному корпусу, а при линейной - в одну линию с плавильным корпусом. В последнем случае непрерывно дозируемые шихтовые материалы поступают сначала на горизонтальный конвейер, затем наклонным конвейером подаются на шихтовую площадку плавильного корпуса, перегружаются на расположенный вдоль цеха конвейер, с которого с помощью плужковых сбрасывателей или сбрасывающих тележек направляются в печные бункера.

Кольцевой способ подачи шихты позволяет уменьшить длину конвейерных лент, число перевалок и потери шихтовых материалов, а также снизить на 13-15% капитальные затраты на строительство цеха. Подготовленные шихтовые материалы транспортируются грейферными кранами в бункера готовой шихты. С помощью непрерывных дозаторов заданное количество различных шихтовых материалов подается на горизонтальный конвейер, затем по наклонному в печные карманы. Одна группа бункеров готовой шихты обслуживает одновременно две печи.

При скиповой подаче компоненты шихты дозируются в отделении шихтоподготовки, а шихта в плавильный корпус передается скиповым подъемником. При этом обеспечивается автоматическая подача шихты в печные карманы. Каждая печь обслуживается отдельной группой бункеров готовой шихты.

Себестоимость хранения, подготовки, дозировки и транспортировки шихтовых материалов в печные карманы при скиповой подаче меньше, чем при конвейерной. При движении шихты по конвейерному тракту за счет истирания образуется дополнительно 310% коксовой мелочи фракции менее 5 мм. За счет налипания на ленту промасленной стружки и кокса их потери увеличиваются на 4,5% и 3% соответственно.

В современных цехах с мощными рудовосстановительными печами применяются в основном конвейерная подача сыпучих материалов. При этом в связи с малым уклоном конвейерных лент (17%) и большой высотой цеха, галереи подачи сыпучих материалов занимают значительные площади.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Расчет  шихтоподготовительных складов

Шихтовый пролет можно расположить непосредственно в плавильном корпусе, что значительно сокращает занимаемую предприятием площадь, однако, если в одном цехе расположены еще и продольные и поперечные пролеты, это создает неудобства в работе.

Общий запас шихтовых материалов Q в т. или мЗ на складах для ферросплавного цеха рассчитывается, исходя из суточного расхода материалов и установленных норм запаса, по формуле

При установке в цехе однотипных печей суточный расход материалов находят из выражения

Исходя из необходимого общего запаса шихтовых материалов рассчитывают размер складов. Фактически речь идет об определении длины склада при заданных его ширине и высоте штабеля материалов.

Таблица 3. Нормы хранения шихтовых материалов, отходов и попутных материалов на складах ферросплавных цехов

Шихтовые материалы

Нормы хранения, сутки

Руда хромовая Концентрат марганцевый Агломерат марганцевый неофлюсованный:    при изготовлении на заводе     при поставке извне  Кварцит, коксовый орешек, полукокс, стружка стальная, известняк при поставках на расстояние:    не более 200 км    более 200 км Доломит Руда железная, оксид хрома, алюминий в чушках, уголь древесный, уголь каменный, плавиковый шпат Известь при изготовлении на заводе Пек каменноугольный, термоантрацит, кокс пековый Отсевы кокса, используемые при агломерации Отсевы кварцита Попутный высокофосфористый углеродистый ферромарганец

60 30   10 30   15 15-30 15   30 1-2 15-30 10 10 5

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

      

Для выплавки одной тонны низкоуглеродистого ферромарганца, как известно, требуется, кг:

• Малофосфористый шлак – 1530;
• Силикомарганец – 850;
• Извести – 1140;

при удельном расходе электроэнергии 1550 кВт*ч/т.

 

Таблица 4. Плотность и насыпная масса шихтовых материалов для производства высокоуглеродистого ферромарганца.

Материал	Содержание основного элемента, %	Насыпная масса 1 неуплотненного материала, кг
Малофосфористый шлак	14%Mn	1700-1900
Силикомарганец	65%Mn, 17%Si	2700
Известь	94 CaO	600-620

 

Суточный расход щлака составляет

Суточный расход силикомарганца составляет

Суточный расход извести составляет

Так как, малофосфористый шлак и силикомарганец выплавляются на месте, т.е. на заводе, то нет необходимости в проектировании склада для них.

Общий запас извести на складе

Длина (м) открытого склада с конвейерной выдачей и грейферным перегружателем при ширине а=70м, и высоте штабеля h = 15 м, глубине закрома

h = 4м рассчитывается по выражению:

Насыпная масса шихты рассчитывается по формуле

Насыпная масса данной шихты составляет

 

 

Длина склада для хранения известняка составляет

 и  учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 60 м.

 

 

 

 

 

 

 

При рассчете количества кранов исходят из затрат времени крана для подачи шихты на 1 т сплава, суточного производства сплава и планового времени работы крана.

Необходимое количество кранов для обеспечения работы одной печи определяют по формуле

Время, затрачиваемое краном на подачу шихты для выплавки 1 т сплава, мин/т

Для низкоуглеродистого ферромарганца оно составляет

Необходимое количество кранов, т. е. для 4 печи необходимо 0,15*4=0,6≈1.

Для определения грузоподъемности крана рассчитываем: 1,65*3=5т, учитывая вес самого грейфера 5-7т, принимаем грузоподъемность 15т.

 

 

      Рисунок 1. Открытый  напольный склад для хранения известняка.

 

 

3. Плавильный корпус

3.1. Печной пролет

Печной пролет служит для размещения и обслуживания плавильных электропечей. Последние располагаются обычно вдоль цеха в линию. В зависимости от типа и мощности, установленных печей ширина печного пролета принимается равной 15, 18,24 и 30м. Принимаем печной пролет шириной 18 м. Он всегда выполняется многоэтажным.

На нулевой отметке пролета расположены фундаменты плавильных печей (для вращающихся печей они заглублены), механизмы выкатки металловозных и шлаковозных тележек, оборудование и механизмы газоочисток, подсобные помещения.

Для обслуживания летки устанавливается сплошное перекрытие или местная горновая площадка. Здесь расположены устройства для открывания и закрывания летки, узлы для приготовления леточной массы, системы шламосборников, бытовые помещения для отдыха плавильной бригады. В зависимости от мощности печи площадка располагается на высоте 2,5 – 6,6 м. Местная горновая площадка располагаем на высоте 4 м.

Рабочая площадка, предназначенная для обслуживания печи, наблюдения за технологическим и электрическим режимами, представляет собой во всех цехах сплошное перекрытие и располагается на уровне 4,5-12 м. Принимаем высоту рабочей площадки высотой 10 м. На ней установлены пульты управления печами (обычно одно помещение на две печи), наклонные газоходы для отвода газа из под свода, зонт для удаления газов, выбивающихся из печи, загрузочные труботечки с приемными воронками, помещения для инженерно-технического и дежурного персонала, тельфера для производства ремонтных работ.

Для обслуживания механизмов перемещения и перепуска электродов служит электродная площадка, представляющая собой сплошное перекрытие, расположенное на высоте 8,5-22,2 м. Принимаем высоту электродной площадки 20 м. В новых цехах с печами, оборудованными гидравлической системой перемещения и перепуска электродов, устанавливаются местные площадки.

Перекрытие на отметке 19,8-30 м служит для крепления печных карманов, размещения системы конвейеров подачи шихты в них, монтажа вентиляционных установок, наращивания электродных кожухов и загрузки электродной массы с помощью мостового крана. Принимаем высоту перекрытия на уровне 24 м. Все перекрытия имеют сквозные проемы по торцам цеха для обеспечения печей электродной массой. Над каждой печью расположены также проемы для выполнения  различных транспортных операций при ремонтах.

 

    Lпп = Nп*dп+nмп*dп+2dп=4*6+3 *6+2*6=54м.

 

 

 

 

 

 

 

 

       3.2. Разливочный пролет

Разливочный пролет ферросплавных цехов предназначен для приема из печного пролета металла и шлака, их первичной обработки, разливки сплава и передачи его на склад готовой продукции, подготовки и подачи к печам разливочной посуды, текущего ремонта посуды, для нормальной эксплуатации оборудования плавильного корпуса.

Ширина разливочных пролетов современных ферросплавных цехов принимается равной 24, 27, 30,36м. Принимаем ширину разливочного пролета 24м. Ширина пролета зависит от насыщенности оборудованием, числа технологических операций со сплавом и шлаком, количества и объема разливочной посуды.