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

    Технологический процесс производства стали в кислородных конвертерах требует большого количества мягкообожженной извести. Ее расход составляет порядка 80 кг на 1 т стали. Обжиг известняка с целью получения конвертерной извести производят в обжиговых печах трех типов — шахтных, вращающихся барабанных и кипящего слоя. Для мощных кислородно-конвертерных цехов известь производят в специализированных известково-обжигательных отделениях, оснащенных вращающимися и шахтными обжиговыми печами.

    1.2. Производительность конвертерного цеха

    При установке трех конвертеров, из которых  два постоянно работают, а один в ремонте, продолжительность работы одного конвертера составит t_к = 365 · 0, 66 сут в год.

    Годовое количество плавок одного конвертера n_к = 1440 t_к / t_п (1440 — число минут в сутках).

    Продолжительность   плавки   t_a  ориентировочно принимают в зависимости от вместимости конвертера

    Годовая производительность двух работающих конвертеров, т

    П = 2 · 1440 t_к Q k_р / t_п

    где k_р — коэффициент, учитывающий потерн жидкой стали в процессе разливки (при разливке на МНЛЗ k_р = 0,95). 

    1.3 Основные грузопотоки цеха

    В системе грузопотоков конвертерного  цеха различают следующие основные линии: подачи и загрузки лома в конвертер; доставки и заливки жидкого чугуна; подачи, дозирования и загрузки сыпучих шлакообразующих материалов; подачи кислорода; доставки, дозирования, нагрева и подачи ферросплавов в сталеразливочные ковши; приема, транспортирования и разливки стали; уборки и переработки шлака.

    Схема основных грузопотоков конвертерного цеха показана на рис.1. Металлолом подают железнодорожным транспортом в отделение Ι магнитных материалов и загружают в приемные бункера. Совки заполняют металлоломом магнитогрейферными кранами 28. Груженые совки взвешивают и устанавливают на скраповоз 1 подающий их на рабочую площадку или в загрузочный пролет. Завалку металлолома в конвертер 3 осуществляют загрузочной машиной 4.

    Подачу  и заливку жидкого чугуна в  конвертер производят двумя способами, определяющимися типом применяемых  миксеров — стационарных или передвижных.

    В первом случае чугун доставляют в ковшах чугуновозов 13 из доменного цеха в мнксерное отделение IV и краном сливают в стационарный миксер 12. При необходимости чугун выдают из миксера в ковш самоходных чугуновозов 11, транспортирующих его в загрузочный пролет к конвертерам. Заливку чугуна производят заливочным краном 10. Во втором случае чугун подают передвижными миксерами 14 в отделение перелива IV, в котором осуществляют заполнение заливочных ковшей. Транспортирование ковшей в главный корпус производят самоходными чугуновозами 15, заливку чугуна — заливочными кранами 10.

    Сыпучие материалы доставляют в. шихтовое отделение ΙΙ немагнитных материалов железнодорожным или автомобильным транспортом. Материалы из железнодорожных полувагонов 30 разгружают в приемные бункера 29 с последующей выдачей электровибрационными питателями. Подачу материалов в расходные бункера 9 конвертерного корпуса ΙΙΙ осуществляют наклонным конвейерным трактом 7 и реверсивными передвижными конвейерами 8. Система 6 весового дозирования и подачи, состоящая из вибропитателей, весовых дозаторов, конвейеров, промежуточных бункеров и течек, обеспечивает загрузку определенных порций шлакообразующих материалов в конвертер в процессе плавки.

Рисунок 1 – схема грузопотоков современного конверторного цеха 

    Подачу  технически чистого кислорода в  конвертер производят машиной 5 через  кислородную фурму. Снабжение осуществляется по магистрали из кислородного цеха.

    Доставку  ферросплавов в главный корпус цеха осуществляют автомобильным или  железнодорожным транспортом в  контейнерах либо используют конвейерный тракт подачи сыпучих материалов. В первом случае контейнеры с ферросплавами разгружают краном в расходные бункера 16. Взвешенные порции ферросплавов нагревают в камерных печах 17 и по течке 18 подают в сталеразливочный ковш на сталевозе. Во втором случае ферросплавы поступают в железнодорожных вагонах в отделение ферросплавов, непосредственно примыкающее к отделению сыпучих материалов. Из приемных бункеров ферросплавы выдают на ленточные конвейеры тракта подачи сыпучих материалов, заполняющие расходные бункера в главном корпусе.

    В конвертерных цехах применяют два основных способа разливки — в изложницы, установленные на тележках, и на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Во всех случаях сталь сливают из конвертера в сталеразливочный ковш, установленный на сталевозе 19. По первому способу ковш со сталью передают сталевозом в отдельное разливочное отделение V или в разливочные пролеты, примыкающие к главному корпусу. Изложницы заполняют жидким металлом из ковша, перемещаемого разливочным краном 20 над составом 21 с изложницами. После затвердевания и полной кристаллизации слитков составы с изложницами подают локомотивом в стрипперное отделение VI для снятия прибыльных надставок и подрыва слитков с уширением кверху. Изложннцы с уширением книзу снимают с тележек и направляют на подготовку к следующему наливу. Все операции выполняют стрипперным краном 22. Затем состав подают в нагревательное отделение VII обжимного стана, в котором слитки устанавливают в нагревательные колодцы, а состав с изложницами направляют на душирующую установку VIII. После охлаждения изложницы поступают в отделение IX чистки и смазки, а затем в отделение X подготовки составов, где осуществляют уборочные работы и установку на тележки поддонов, центровых, прибыльных надставок и т. д. Подготовленные составы вновь подают в разливочное отделение. Изложницы совершают замкнутый цикл работы и подготовки.

    По  второму способу сталеразливочный ковш подают сталевозом в отделение  V непрерывного литья и устанавливают разливочным краном на стенд 23. Заготовки, получаемые на МНЛЗ 24, поступают в прокатный цех.

    Шлак  из конвертера сливают в ковш самоходного  шлаковоза 2 и передают сначала в шлаковый пролет главного корпуса для перестановки чаши на уборочный шлаковоз 26, а затем направляют в шлаковое отделение XΙ для охлаждения и последующего дробления ударами бабы, поднимаемой краном 27. Переработанный шлак отгружают в отвал думпкарами 25. 

    1.4 Устройство кислородного конвертора

    Кислородный конвертор представляет собой поворачивающийся на цапфах сосуд грушевидной формы, футерованный изнутри и снабженный леткой для выпуска стали и отверстием сверху для ввода в полость конвертора кислородной фурмы, отвода газов, заливки чугуна, загрузки лома и шлакообразующих и слива шлака. Применяемые конверторы изготовляют емкостью 10 – 360 т. В соответствии с ГОСТ установлен следующий типовой ряд емкостей конверторов (по массе жидкой стали): 50, 100, 130, 160, 200, 250, 300, 350 и 400 т.

    Кожух конвертора выполняют сварным из листовой стали толщиной от 20 до 110 мм и делают его либо цельносварным, либо с отъемным днищем, которое крепят болтами или клиновыми соединениями. Горловина расположена в конверторах симметрично его вертикальной оси, что позволяет вводить кислородную фурму строго по этой оси; это обеспечивает равное удаление кислородной струи от стенок конвертора и, те самым, — равномерный износ футеровки.

    В редких случаях коническую горловину  изготовляют отъемной , поступая так  в связи с тем, что горловина  в больше мере, чем другие элементы кожуха, подвержена воздействию высоких  температур и короблению и поэтому желательно обеспечить ее периодическую замену. Однако опыт показал, что такую замену проводить очень сложно — затруднено сочленение новой горловины с прежним кожухом, деформированным в результате температурных напряжений.

    Для повышения жесткости и для предохранения от быстрого износа верх горловины защищают сварным или литым шлемом. В последние годы хорошо зарекомендовала себя конструкция шлема, Нижняя литая часть шлема жестко скреплена с кожухом горловины, а верхняя литая часть съемная и ее крепят к нижней части клиньями или болтами так, чтобы не было выступающих частей, что существенно облегчает удаление настылей металла.

    Днище конверторов обычно выполняют сферическим. Эта форма облегчает циркуляцию металла при верхней подаче дутья  способствует снижению износа футеровки. Широко применяются как неотъемные, так и отъемные днища. Отъемные днища могут быть приставными  и вставными. Вставные днища проще присоединять к корпусу конвертора, так как пи этом не требуется больших усилий для плотного соединения футеровки днища с футеровкой конвертора. Зазор между кладкой днища и корпуса в этом случае заделывают изнутри огнеупорной массой. Снятие и установку отъемных днищ осуществляют с помощью домкратных тележек, передвигающихся под конверторов Тележки позволяют опускать и поднимать днище, обеспечивая плотное прижатие днища к корпусу.

    Преимуществом конверторов с отъемным днищем служит существенное облегчение и ускорение  проведения ремонтов футеровки. После  съема днища ускоряется охлаждение конвертора облегчается разрушение изношенной футеровки и подача в полость конвертора огнеупоров для новой кладки по сравнению с подачей их через узкую горловину конвертора. Основным недостатком отъемных днищ обычно считают меньшую прочность и надежность конструкции нижней части конвертора. 
 
 
 

    Рисунок 2- Кислородный конвертор с двусторонним многодвигательным механизмом поворота: 1 — опорный подшипник; 2 — цапфа; 3 – защитный кожух; 4 – опорное кольцо; 5 — корпус ведомого колеса; 6 — навесной электродвигатель с редуктором; 7 — ведомое зубчатое колесо; 8 — демпфер навесного электродвигателя; 9 — демпфер корпуса ведомого колеса; 10 — опорная станина 

    Преимуществом конвертора с неотъемным днищем является уменьшение его массы и упрощение  конструкции из-за отсутствия устройств для крепления днища, повышение жесткости кожуха в целом и надежности конструкции его донной части, что особенно важно в случае большегрузных конверторов.

    Цапфы и опорное кольцо. Конвертор цапфами  опирается на роликовые опорные  подшипники, закрепленные в опорных станинах. Подшипники обеспечивают возможность вращения конвертора вокруг оси цапф. Один из подшипников фиксированный, а другой «плавающий», что дает возможность перемещения вдоль оси цапф на 15—30 мм.

    В первых кислородных конверторах  цапфы крепили непосредственно к их кожухам; конвертор подобного типа. Как показала практика, подобному креплению свойственны существенные недостатки: вследствие нагрева кожуха и его деформации происходят перекос осей цапф, заклинивание опорных подшипников и повышенный износ шестерен механизма вращения.

      Современные кислородные конверторы  снабжают отдельным опорным кольцом  (см. рис. 8), к которому крепят цапфы  и в котором с зазором закреплен  кожух. Зазор обеспечивает возможность  термического расширения кожуха. Применяют различные системы крепления кожуха в кольце, они обеспечивают свободное расширение кожуха и вместе с тем исключают смещение кожуха относительно опорного кольца.

    Опорное кольцо  представляет собой конструкцию  из двух полуколец и закрепленных между ними двух цапфовых плит; полукольца и плиты скреплены шпильками. Полукольца выполняют сварными полыми прямоугольного (коробчатого) сечения. Часто опорные кольца делают водоохлаждаемыми. Для защиты опорного кольца от перегрева и от попадания капель металла и шлака над ним приваривают к корпусу конвертора защитный кожух (рис. 6).

    Механизм  поворота обеспечивает вращение конвертора вокруг оси цапф на 360° со скоростью  от 0,1 до 1 м/мин. Поворот конвертора необходим для выполнения ряда технологических  операций: заливки чугуна, завалки лома, слива стали шлака и др.