Планировка конвертерного цеха. Основные грузопотоки. Назначение основных отделений и участков. Конструктивные и технические параметры конвертера. Определение годовой производительности конвертера. Способы внепечной обработки жидкой стали.

Металлургические технологии и комплексы Лекция №10 темы лекции Планировка конвертерного цеха. Основные грузопотоки Назначение основных отделений и участков Конструктивные и технические параметры конвертера Определение годовой производительности конвертера Способы внепечной обработки жидкой стали Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Планировка основных зданий и отделений конвертерного цеха с непрерывной разливкой и разливкой в изложницы 1 4 2 5 3 11 7 6 8 9 10 11 1. Скрапное отделение 2. Миксерное (переливное) отделение 3. Отделение сыпучих материалов 4. Конвейер подачи сыпучих в расходные бункера 5. Конвертерный и загрузочный пролеты (отделения) 6. Шлаковое отделение 7. Отделение ремонта ковшей 8. Отделение внепечной обработки жидкой стали 9. Отделение непрерывной разливки стали 10. Отделение разливки стали в изложницы 11. Ж/д пути Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Схема грузопотоков в конвертерном цехе 4 2 3 4 1 6 7 5 8 9 1. Отделение временного хранения, брикетирования и выдачи скрапа (лома) 2. Отделение сыпучих материалов 3. Загрузочное и конвертерное отделение с системой заливки чугуна, загрузки скрапа и подачи сыпучих в конвертер 4. Миксерное (переливное) отделение 5. Отделение внепечной обработки 6. Отделение разливки в изложиницы 7. Отделение раздевания слитков 8. Шлаковое отделение 9. Отделение непрерывной разливки Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Общий вид конвертерного цеха в составе 3х конвертеров, отделения МНЛЗ и отделения разливки в изложницы 7 6 1 2 5 3 4 1. Миксерное отделение 2. Конвертерное отделение 3. Отделение ремонта ковшей 4. Отделение МНЛЗ 5. Отделение разливки в изложницы 6. Скрапное отделение 7. Отделение сыпучих Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Планировка отделений главного здания ковертерного цеха с двумя конвертерами ёмкостью 300-350 т Основные отделения 6 7 9 3 8 1 VII VIII I II III IV 11 10 5. Система подачи сыпучих в конвертер (условно не показана) 6. Индукционные печи для расплавления ферросплавов 7. Печи для нагрева твердых ферросплавов 2 I. Конвертерный пролет II. Загрузочный III. Шлаковый IV. Подготовки ковшей V. Сыпучих материалов участки условно не VI. Котло-охладителей показаны VII. Энергетический VIII. Подготовки ферросплавов Основные машины и транспортирующие средства 1. Конвертер с приводами 2. Чугуновоз из миксерного или переливного отделения 3. Совки с ломом из скрапного отделения 4. Механизм подачи кислородной фурмы (условно не показан) 8. Полупортальная машина для загрузки лома в конвертер 9. Заливочный кран для заливки чугуна в конвертер 10. Сталевоз с ковшом 11. Шлаковоз с ковшом Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Разрез главного здания конвертерного цеха 5 4 3 V 8 9 I VI VII II IV III VIII 10 4. 5. 6. 7. 8. 11 1 6 Механизм подачи кислородной фурмы Система подачи сыпучих в конвертер Печи для нагрева твердых ферросплавов Печи для нагрева твердых ферросплавов Полупортальная машина для загрузки лома в конвертер 9. Заливочный кран для заливки чугуна в конвертер 7 Основные отделения I. Конвертерный пролет II. Загрузочный III. Шлаковый IV. Подготовки ковшей V. Сыпучих материлов VI. Котло-охладителей VII. Энергетический VIII. Подготовки ферросплавов Основные машины и транспортирующие средства 1. Конвертер с приводами 2. Чугуновоз из миксерного или переливного отделения (условно не показан) 3. Совки с ломом из скрапного отделения 10. Сталевоз с ковшом 11. Шлаковоз с ковшом Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Способы временного хранения жидкого чугуна перед конвертерной плавкой 2 способа временного хранения и доставки чугуна в конвертерный цех: — чугуновозами до 140т от доменного к конвертерному цеху с переливом в стационарный миксер — передвижными миксерами емкостью до 600т Назначение миксера (стационарного и подвижного): — временное хранение (до 7-9 час) жидкого чугуна перед передачей к конвертеру — усреднение чугунов различных выпусков по химсоставу — поддержание необходимой температуры чугуна Миксер — емкость цилиндрической формы с выпуклыми днищами и огнеупорной внутренней футеровкой. Оборудован: — горелками для подогрева жидкого чугуна — приводами наклона и качания для усреднения чугуна и слива в чугуновозный ковш Типовые емкости миксера — 600, 1300, 2500 т Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Планировка миксерного отделения конвертерного цеха 1 3 1 2 1 5 3 4 4 1. Специальный миксерный кран, 2. Монорельсовая тележка для ремонтных работ, 3. Стационарный миксер, 4. Машина для скачивания шлака из миксера, 5. Самоходные чугуновозы для подачи чугуна к конвертерам, 6. Весы для взвешивания чугуновоза, 7. Чугуновоз из доменного цеха 5 7 6 Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Схема подачи сыпучих материалов в конвертер Назначение — подача сыпучих материалов в конвертер во время продувки для обеспечения шлакообразования, доводки по химсоставу и температуре, подача ферросплавов в стальковши. 1 2 1. Наклонный конвейер из отделения хранения сыпучих материалов 2. Приемная воронка 3. Реверсивный конвейер 4. Расходные бункеры 5. Продольные промежуточные конвейеры 6. Поперечные промежуточные конвейеры 7. Промежуточные бункеры 8. Линия подачи ферросплавов в ковш 10 9. Конвертер 10. Стальковши 3 4 6 7 5 8 6 7 8 9 9 10 10 Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Конструкция конвертера Конвертер емкостью 300 т с двухсторонним приводом 4 5 1 2 5 3 6 1 2 4 3 Типы конвертеров: — со стационарным приводом — с навесным приводом — с глухим днищем — со вставным днищем — с односторонним приводом (однодвигательный) — с двусторонним приводом (многодвигательный) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Металлический кожух конвертера Опорное кольцо Нижние опорные кронштейны Верхние опорные кронштейны Привод поворота конвертера на 360⁰ Футеровка: • арматурный слой из магнезитового кирпича • рабочий слой из смолодоломита • смолодоломитовая набивка • шамотный кирпич (днище) Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Конструктивные и технические параметры конвертера Техническая характеристика конвертеров с навесными многодвигательными приводами Емкость, т Внутренний объем, м3 Удельный объем, м3/т Внутренние размеры по футеровке, м; диаметр, м Высота, м Габаритные размеры, м длина ширина Масса конвертера без футеровки, т Частот вращения, об/мин 300-350 268 0,89 400 320 0,8-0,9 6,6 9,57 7,0 11,05 20,7 7,68 22,7 12,4 1204 0,04-1,03 1225 0,04-1,03 Производительность конвертера Годовая производительность: Пк = T 1440an 100t Т — емкость конвертера, т (130, 160, 200, 250, 300, 350, 400 т) a — выход годных слитков (при непрерывной разливке a ≈ 0,97-0,98) n — число рабочих суток в году (выбирается с учетом длительности ремонтов конвертера) t — длительность плавки (для современной конвертерной плавки t = 30...36 мин) Количество конвертеров: nк = Пг/Пк Пг — годовая программа цеха, Тслябов/год Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Внепечная обработка жидкой стали Назначение — доводка жидкой стали по химсоставу, температуре, дегазация, усреднение, удаление неметаллических включений. Внепечная обработка позволяет: — увеличить производительность сталеплавильного агрегата — осуществить тонкую доводку стали по химическому составу — повысить чистоту стали по неметаллическим включениям и примесям — подготовить плавку к последующему процессу разливки путем регулирования температуры литья — согласовывать во времени работу плавильных агрегатов и участка разливки Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Основные технологические процессы для реализации внепечной обработки — VAD (vacuum arc degassing) - вакуумно-дуговая дегазация — VOD (vacuum oxygen decarbonisation) - вакуум-кислородное обезуглероживание — RH – циркуляционное вакуумирование (по названию западногерманской фирмы – Ruhrstahl Heraus) — VOH (vacuum oxygen heating) - вакуумно-кислородный нагрев стали в конвертере, разновидность процесса VOD — VFH (Vacuum Frisch und Heiz) - окисление под вакуумом с подогревом, комбинация агрегатов VAD и VOD — VD (vacuum degassing) - ковшовое вакуумирование путем выдержки сталеразливочного ковша с металлом при пониженном давлении с принудительным перемешиванием ванны инертным газом — TD (tap degassing) - вакуумирование струи при выпуске металла из плавильного агрегата Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Основные технологические процессы для реализации внепечной обработки — AOD (argon oxygen degassing) - дегазация металла в результате создания над ним инертной среды — BV – вакуумирование струи металла при выпуске из сталеплавильного агрегата (по названию фирмы-разработчика Bohumer Verein) — DH – порционное вакуумирование (по названию западногерманской фирмы Dortmund Herden Huttenunion) — ELVAC – комплексное получение полупродукта в дуговой электропечи, включающий его последующую обработку в агрегате «ковш-печь» и циркуляционном вакууматоре, разливку готовой стали на МНЛЗ — LL (ladle-to-ladle) - вакуумирование струи при переливании стали из ковша в ковш — РМ (pulsating mixing process) - пульсационное рециркулиционное вакуумирование Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Схемы установок для реализации процессов внепечной обработки Дегазация с рециркуляцией Дегазация с рециркуляцией плюс продувка кислородом Дегазация в ковше плюс продувка кислородом в камере Вакуумная разливка (дегазация в струе при переливе металла из ковша в изложницу под вакуумом) Дегазация в ковше плюс продувка кислородом Дегазация металла в струе Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Схемы установок для реализации процессов внепечной обработки Вакуумная дегазация в резервуаре Вакуумно-дуговая дегазация Ковшовая печь с электронагревом в атмосфере Бесшлаковая обработка стали в атмосфере инертного газа плюс химический нагрев Десульфурация (вдувание порошка) Обработка стали в атмосфере инертного газа и десульфурация Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Агрегат внепечной обработки «Ковш-печь» Основные функции: — реализация процесса AOD - дегазации металла созданием над ним инертной среды — доводка по химсоставу подачей ферросплавов — раскисление стали подачей алюминиевой проволоки — подогрев стали электрической дугой 1. 2. 3. 4. 5. Ковш Трансформаторное помещение Основной пост управления Нагревательное устройство Тракт подачи порошковых материалов 6. Система подачи ферросплавов 7. Платформа для установки ковша Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Порционный вакууматор для ковшового вакуумирования Основные функции: — реализация процесса VD — глубокая дегазация — принудительное перемешивание инертным газом (аргон) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Вакуумная камера Газоотводящий патрубок Крышка вакуумной камеры Шлюзовое устройство для введения добавок Устройство для контроля параметров Смотровое окно Экран Сталеразливочный ковш Подача аргона