Конвертер 2,5 млн.тонн. Установка непрерывной разливки стали сляба 1200/100мм

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Магнитогорский  государственный технический университет  им. Г. И. Носова

Филиал в  г. Белорецке 
 
 
 
 

Машиностроительные  технологии

и металлургическое оборудование 
 
 
 
 

Курсовая  работа  

По дисциплине:

Технологические линии и комплексы 

металлургических  цехов 
 

Тема: Конвертор2,5 млн.тонн.

Установка непрерывной  разливки стали сляба 1200/100мм  
 

Пояснительная записка

Д. БФ. 150404. 1039. КП. 09. ПЗ. 021 
 
 
 
 
 

Исполнитель:   студент группы КМБ – 06                                   Малинин В.С.

     

Руководитель: доцент, к.т.н.                                                        Емченко В. С. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Белорецк

2009

    Задание: 

       Выполнить технологическую схему сталеплавильного комплекса производительностью кислородного конвертора 2,5 млн.тонн. УНРС 1200/100мм². 

     В расчетно-конструкторской части  необходимо:

     - выполнить схему технологических  грузопотоков кислородно-конверторного  комплекса;

     - выбрать емкость конвертеров;

     - рассчитать потребное количество  основного технологического оборудования;

     - рассчитать потребное количество  МНЛЗ; 

       Перечень  агрегатов:

1. Конвертор;
2. Миксерное отделение;
3. Чугуновозы;
4. Бункерное устройство для сырья (дозаторы);
5. Участок подготовки металлолома;
6. Участок шлакопереработки;
7. Установка МНЛЗ;
8. Вакуматор;
9. Печь – ковш;
10. Кислородный комплекс;
11. Известково-доломитовый комплекс;
12. Копровый цех;
13. Участок шлаковых отвалов.

 

       Технические данные конвертора:

    Годовая производительность кислородного конвертора 2,5 млн.тонн

    Продолжительность цикла плавки  -  40 мин.;

    Выход годной стали с 1 – й плавки  -  90 %;

    Выход годной заготовки после разливки на МНЛЗ  -  98 %;

    Коэффициент загрузки конвертора  -  0,8;

    Сечение  сляба □  -  1200 мм / 100 мм²

    75 % чугуна, 25 % металлолома; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Развитие  сталеплавильного производства в мире характеризуется вытеснением мартеновского способа и расширением кислородно-конвертерного и электросталеплавильного способов выплавки стали с увеличением единичной мощности сталеплавильных агрегатов. Но вместе с заменой мартеновских печен кислородными конвертерами возникла проблема использования стального лома, поскольку доля его в шихте кислородных конвертеров составляет около 25 %. В связи с этим получают дальнейшее развитие электродуговые печи, работающие в основном на металлоломе. Таким образом, основное направление увеличения производства стали на ближайшее время — это сочетание кислородно-конвертерного и электросталеплавильного способов. При этом принимаются меры по увеличению интенсивности продувки конвертеров кислородом, сокращающей длительность плавки.

    Применение  в кислородно-конвертерных цехах  систем автоматизации позволяет повысить их производительность, улучшить качество стали, снизить расход кислорода и ферросплавов. Наиболее перспективно управление процессом плавки с помощью ЭВМ на базе динамической модели. Получит дальнейшее развитие выплавка стали в конвертерах с донным газокислородным дутьем, которые требуют цехов меньшей высоты, чем обычные кислородно-конвертерные; в ряде случаев они могут быть установлены в существующих мартеновских цехах.

    Преимущества  непрерывного литья заготовок —  не только в сокращении цикла металлургического  производства, но, главное, — повышении качества отливок в связи с высокой степенью их однородности и больших технико-экономических преимуществах, которые определяли весьма высокие темпы его внедрения.

    Дальнейшее  развитие МНЛЗ будет идти в сочетании с созданием новых высокопроизводительных агрегатов большой единичной мощности и автоматизации систем управления работой конвертеров и электродуговых печей. Увеличение скорости разливки стали будет связано с разработкой новых конструкций кристаллизаторов с равномерным теплоотводом по периметру и более эффективным использованием длины.

    Одним из главных направлений в металлургическом производстве является совмещение непрерывной разливки стали с прокаткой и создание совершенных конструкций литейно-прокатных агрегатов. Совмещение разливки и прокатки стали является важным этапом на пути к созданию полностью автоматизированного непрерывного процесса получения проката из жидкой стали. 
 
 
 
 
 

    1 Общая часть

    1.1 Кислородно-конвертерное  производство стали

    Впервые в мировой практике продувка чугуна кислородом была осуществлена инженером  Н. И. Мозговым на машиностроительном заводе «Большевик» в г. Киеве в 1933 году. В период 1937—39 гг. в АН УССР была проведена серия опытов по продувке кислородом чугуна в ковшах с целью снижения содержания кремния, марганца и углерода. В 1944 г. продували чугун кислородом в конвертерах на Мытищинском машиностроительном заводе «Динамо», а за период 1944—52 годы экспериментировали продувку кислородом конвертеров вместимостью до 12,5 т различными способами: боковым, донным и подачей сверху. Б 1945г. был пущен первый кислородный конвертер на Тульском машиностроительном заводе, а в 1955—1957 гг. введены в строй конвертерные печи на Днепропетровском и Криворожском металлургических заводах.

    Большой вклад в развитие кислородного способа  производства стали внес коллектив  ЦНИИЧМ под руководством акад. И. П. Бардина. В зарубежной практике начали применять кислород в конвертерном производстве в Австрии (фирма «Фёст») с 1949 г.

    В последние годы кислородно-конвертерный способ получения стали стал ведущим, вытеснив ранее господствовавший мартеновский способ, и обеспечивает выплавку большей часта мирового производства стали.

    Первоначально предполагалось выплавлять в кислородных  конвертерах рядовые углеродистые стали, в основном низкоуглеродистые  для производства тонкого листа. Теперь этим способом выплавляют высокоуглеродистые и легированные стали, не уступающие мартеновской соответствующих марок. Он развивается такими прогрессирующими темпами, которых не знала сталеплавильная промышленность.

    Увеличение  производства стали будет происходить и дальше благодаря строительству новых мощных кислородно-конвертерных и электросталеплавильных цехов при полном прекращении строительства мартеновских печей.

    Такое изменение структуры сталеплавильного производства диктуется значительными  технико-экономическими преимуществами кислородно-конвертерного способа выплавки стали по сравнению с мартеновским: более высокая производительность на единицу выплавляемой стали, меньшие капитальные затраты, более благоприятные условия для механизации и автоматизации производственных процессов и совмещения процесса выплавки стали с ее непрерывной разливкой.

    Развитие  конвертерного способа производства стали идет по пути увеличения единичной  вместимости конвертеров с одновременным повышением интенсификации работы и расширением сортамента выплавляемой стали.

    Производительность  большегрузного кислородного конвертера в несколько раз превышает  производительность самых мощных мартеновских печей; например, производительность одного конвертера вместимостью 400 т превышает производительность 600-т мартеновской печи в 8—10 раз. Современный конвертерный цех с тремя-четырьмя конвертерами вместимостью по 400 т каждый, два-три из которых работают непрерывно, при автоматизации и механизации производства может выдавать плавки с циклом 35—40 мин, что соответствует производительности 12—20 млн. т в год.

    При создании мощных кислородно-конвертерных цехов важно выбрать оптимальную  вместимость агрегата, что решается технико-экономическими расчетами. С увеличением вместимости конвертеров показатели работы цеха улучшаются, что видно из следующих данных.  

    * за 100% приняты показатели до 150 – т конвертора. 

    Как видим, лучшими технико-экономическими показателями обладают конвертеры вместимостью 400 т. Дальнейшее повышение вместимости  конвертеров будет зависеть в  значительной степени от создания высокопроизводительных машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

    Способ  продувки ванны кислородом сверху получил название кислородно-конвертерного; в настоящее время он применяется наиболее широко и обладает большой технологической гибкостью. Шихту (лом п жидкий чугун), загруженную в конвертер, подвергают продувке технически чистым кислородом через фурму, которая вводится сверху по оси конвертера. Изменением положения фурмы и давления кислорода можно в широких пределах управлять процессами расплавления шихты, усвоения кислорода расплавом, окисления фосфора и углерода, шлакообразования. Эффективность кислородно-конвертерного процесса зависит от решения следующего комплекса вопросов: улучшение подготовки лома и ускорение его завалки; сокращение длительности цикла плавки; интенсификация продувки с применением многоструйных фурм; освоение передела низкомарганцовистого чугуна; широкое применение систем "автоматического управления плавкой и цехом в целом; усовершенствование газоочистки. К недостаткам способа относится невозможность увеличения доли, металлолома в шихте, большой угар (до 13-19 %) и дымообразование при продувке.