Проект цеха с годовой производительностью 85000 тонн низкоуглеродистого ферромарганца

В наши времена в современных цехах для разливки ферросплавов используются ленточные разливочные машины, карусельные разливочные машины, разливка на блок и стационарные поддоны-изложницы.

Для приема готового сплава при выпуске из печи на ферросплавных заводах используют ковши различной вместимости. Вместимость самого большого ковша - 20м3. Масса пустого ковша с магнезитовой футеровкой составляет 62т. Этот ковш используется для приема рудно-известкового расплава при производстве ферромарганца методом смещения. Общий объем заливаемых жидких расплавов в ковш составляет 15,9м3.

Раньше карусельные машины использовали для разливки цинка и свинца, разливки меди и никеля на аноды и вайербасы (продолговатые слитки с закругленными концами, служат для последующей прокатки на проволоку), но в последние годы стали использовать их и на ферросплавном производстве.

В установку для разливки меди помимо карусели входят заливочные устройства (машина), анодосъемник, механизм для опрыскивания изложниц, механизм для пробивки штырей в дне изложниц, вытяжной кожух над изложницами, пульт управления. Карусель вращается с периодическими остановками для заливки и выполнения других операций.

Длина разливочного пролета как и печного составит 54 м.

Таблица 5. Характеристика карусельно-разливочных машин

Характеристика	Машина для разливки
	Свинца	Меди на аноды			Цинка
Диаметр карусели, м	6	6	10	13	3,85
Производительность машины, т/ч	23	20-30	55	40	4-12
Частота вращения карусели при установившемся движении, мин-1	1,0	1,085	1,085	0,24	0,14-0,43
Масса заготовки, кг	38	240	240	250	20
Материал изложниц	чугун	-	-	-	Чугун
Число изложниц на карусели	24	12	20	28	22
Разгрузка изложниц	Пневматическое захватное	Рычажные выталкива-ватели	Пневматичес-кие выталкиватели		Опроки-дывание

 
3.2.1. Расчет оборудования разливочного  пролета

 

Необходимое количество ленточных  машин определяется исходя из затрат времени на разливку одной плавки с учетом технологических простоев машины. Время на разливку одной плавки определяется из уравнения

Количество мульд, обеспечивающих прием металла одной плавки, мульд/пл.

Масса одной плавки, т.

Масса одной плавки одной печи

мульд. При длине машины 40м, количество мульд располагающихся на рабочей длине машины 420. Так как, это не рационально, не выгодно и убыточно, рассмотрим карусельно-разливочные машины.

 

Необходимое количество карусельно-разливочных машин определяется исходя из затрат времени на разливку одной плавки (одного ковша) с учетом технологических простоев машины. Время на разливку одной плавки определяется из уравнения

Количество изложниц, обеспечивающих прием металла одной плавки, излож./пл.

Масса одной плавки, т.

Масса одной плавки одной печи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объем одной изложницы

Количество изложниц

. Принимаем  32 изложниц.

Время на разливку одной плавки определяется из уравнения

Количество карусельных разливочных машин определяется с учетом простоев в каждом цикле разливки, включающих заливку и выполнение других операций.

, т.е. 1 карусельная машина и 1 резервная.

Разливочный пролет ферросплавного цеха оборудуют мостовыми кранами с двумя подъемами (для кантования разливочного ковша), количество и грузоподъемность которых определяются в зависимости от сортамента выплавляемых сплавов и мощностей печей. По нормам предусматривают на одну электропечь для выплавки низкоуглеродистого ферромарганца от 0,3 до 0,5 крана (без учета занятости кранов на ремонтных работах) в зависимости от сортамента сплавов.

В общем случае необходимое количество разливочных кранов в цехе определяется исходя из затрат времени крана на обработку одного ковша и числа выпусков сплава в цехе в сутки и рассчитывается по формуле

 и 1 кран резервный. В общем, в ферросплавном цехе установим 4 разливочных крана грузоподъемностью  15/3 т.

Необходимая вместимость ковша определяется из выражения:

 

Vk=[(nвсtnкв):24]·1,15

 

Vk=[(18×2×1):24]·1,15=1,725

 

    С учетом того, что масса плавки иногда из-за технологии может быть больше принимаем ковш с вместимостью 2 в количестве 12 шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Отделение для дробления и фракционирования ферросплавов

Отделение представляет собой одно пролетное здание, располагающееся параллельно плавильному корпусу и соединяющееся с ним галереями разливочных машин. Отдел оборудован мостовыми кранами грузоподъемностью 15/3 т и устройствами для приема, дробления, сортировки и упаковки готового сплава. Слитки металла с разливочных машин падают в короба, установленные на самоходных тележках. Каждая разливочная машина оснащена двумя-тремя тележками для обеспечения непрерывного приема металла. Готовая продукция цеха хранится в приемных бункерах. Дробление и сортировка сплавов производятся с помощью щековых дробилок и грохотов. Для измельчения особопрочных сплавов устанавливают прессы. Ферромарганец дробят щековой дробилкой СМ-741, имеющей производительность 20-48 м3/ч. Размер кусков (загружаемых) достигает 340мм, ширина выходной щели дробилки 40-100мм. Металлический марганец измельчают в дробилке СМ166А производительностью 7-35м3/ч. Размер загрузочного отверстия дробилки 250х900 мм, ширина выходной щели 20х80 мм. Для дробления ферромарганца применяют так же дробилки иностранных фирм.

При ширине разгрузочной щели 140мм, производительность дробилок составляет 100-130 м3/ч. Для дробления слитков низкоуглеродистого ферромарганца толщиной 50 мм устанавливают прессы с усилием 50МН. Отделение оборудуется одними приемными весами, обслуживающими две разливочные машины и платформенными весами для взвешивания отправляемой в вагонах продукции.

Также используются и автомобильные весы. Ниже приведены основные технические характеристики автомобильных весов:

 

Наименование параметра	Значение
Наибольший предел взвешивания, тонн	15, 30, 40, 60, 80, 100
Класс точности по ГОСТ 29329	Средний (III)
Длина платформы весов (типовые исполнения) Количество рабочих секций грузоприемного устройства, шт	5, 10, 20, 50
Параметры электрического питания, В	~220+22-33, 50Гц
Полный средний срок службы, лет	10

 

Отделение проектируется шириной пролета 24м, а длину (54 м) равной

плавильному корпусу с одним мостовым краном грузоподъемностью 15/3 т.

Готовая продукция отгружается также в мешко-тарах (Big Bag) и контейнерах.

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

                Автомобильные весы   Платформенные весы

                  Щековые дробилки       Грохоты

 

 

Мешко-тары (Big Bag) для отгрузки готовой продукцищй

 

 

 

 

 

Вывод

Цех по производству низкоуглеродистого ферромарганца производительностью 85000 т. в год имеет следующие размеры: длина 54м, ширина 52м. (из 52м: 18м занимает печной и 24м разливочный пролеты, а остальные 10 м трансформаторный пролет). Высота горновой площадки 4м, высота рабочей площадки 10м, высота электродной площадки 20м, высота перекрытия 24м.

В цехе имеется 4 печи РКО-5, и их обслуживают 4 мостовых крана (один из которых в резерве) грузоподъемностью 15/3 т, 12 ковшей с вместимостью 2 ,   2 карусельно-разливочные машины (одна карусельная разливочная машина находится в резерве).

В отделение шихтоподготовки входит 1 склад: склад для хранения известняка. Так как, малофосфористый шлак и силикомарганец выплавляются на самом заводе, то нет необходимости в проектировании склада для них.

Склад имеет ширину 70м, глубину закромов 4м, высоту штабелей 15м и длину 48 м. В складе имеется 2 грейферных крана с вместимостью грейфера 3м3.

 Отделение дробления и фракционирования имеет ширину 24м, а длину равную плавильному корпусу с одним мостовым краном грузоподъемно стью 15/3 т.

Разрез плавильного корпуса цеха с годовой производительностью 85000 тонн низкоуглеродистого ферромарганца

 

 

 
Литература

 

1. Каблуковский А. Ф. – «Производство электростали и ферросплавов»: учебное издание – Москва.: Издательско-книготорговый центр «Академкнига», 2003 г.,

 

2. Кузбаков Ж. И. – «Оборудование и проектирование электросталеплавильных и ферросплавных цехов»: учебно-методическое пособие – А.: Редакционно-издательский отдел АГУ им. К. Жубанова, 2002 г.,51 с.

 

3. Кузбаков Ж. И. – «Проектирование и оборудование металлургических цехов»: учебное пособие – А.:ДГП Актюбинский центр научно-технической информации, 2006 г.,247 с.

 

4. Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Якушев А.М. Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов: учебник для вузов. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.,456с

 

5. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. – М.: СП Интермет Инжиниринг, 1999 г.,764 с.

 

6. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1995.,592 с.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Конвейерная машина для разливки ферросплавов.

 

Техническая характеристика разливочных машин конвейерного типа

 

Показатель	Длина машины, м
	40	70
Скорость движения конвейерной ленты, м/с	0,083; 0,041; 0,31;	0,054; 0,083; 0,18
Масса слитка одной изложницы при разливке ферромарганца, кг	45	80/80
Производительность при разливке ферромарганца, т/ч	68	60
Расход воды на охлаждение, м3/ч	130	162
Число изложниц в цепи	2х210	726
Мощность двигателей, кВт	85/12; 11/8; 14/6; 18/4	18,9; 26,6; 32,4; 79,1
Массы машины с чугунными изложницами, т	207,8	504