Оборудование и организация основных работ в цехе
Машины подачи кислорода, замера и температуры и отбора проб.
Машина подачи кислорода (МПК) обеспечивает удержание кислородной фурмы во время продувки, ее опускание в конвертер и подъем, а также перемещение фурмы в горизонтальной плоскости с целью ее замены. МПК располагают над конвертерами на такой высоте, чтобы при подъеме фурмы обеспечивался ее вывод из кессона ОКГ.
В трехпозиционных МПК размещены две продувочные фурмы и одна вращающуюся торкрет-фурма, что обеспечивает возможность их поочередного опускания в конвертер: винтовой механизм передвижения платформы 5 с расположенным на ней оборудованием и вертикальную направляющую 3. На платформе смонтированы три короткие направляющие 8, 10, 11; три перемещаемые по ним каретки 9, в которых крепят фурмы (в двух– продувочные и в одной – торкрет-фурму); три канатных механизма подъема–опускания кареток с фурмами; два стенда 6 для крепления металлорукавов 4 при смене кислородных фурм. Направляющие 10 и 11 закреплены соответственно торкрет-фурма 2 и продувочная фурма 1.
Через блоки 7 перекинуты канаты механизмов подъема и опускания кареток. К каждой кислородной фурме 1 подсоединены металлорукава 4 для подвода кислорода и подвода и отвода воды; к торкрет-фурме 2 крепятся четыре металлорукава: два для подвода и отвода воды, один для подвода кислорода и один для подвода торкрет-массы сжатым воздухом от питателя 12.
Машина (платформа) может находиться в трех позициях: в средней, в вправой и в влевой. Во всех случаях с неподвижной направляющей 3 совмещается одна из трех подвижных направляющих (8, либо 10, либо 11), и соответственно одна из трех фурм оказывается в рабочем положении, т. е. может быть опущена по направляющей 3 в конвертер.
Машина для замера температуры и взятия проб металла без повалки конвертера обеспечивают по ходу продувки введение в металл сменного измерительного блока (зонда) с термопарой.
Рисунок 7.5 - Передвижная трехпозиционная машина подачи кислорода
Опорная рама 6, качающаяся направляющая 9, передвигающаяся по раме каретка 11, измерительная фурма-зонд 1; механизм перемещения каретки с лебедкой 4; гидроцилиндр 3 наклона направляющей. Направляющая 9 опирается на раму 6 через шарнир 7, качание рамы обеспечивают за счет горизонтального перемещения штока гидроцилиндра 3. Передвижение каретки 11 вверх и вниз по направляющей 9 обеспечивает лебедка 4 канатом 5, канат огибает блок, расположенный на оси шарнира 7, и блок 8.
Измерительная фурма для защиты сменного зонда (блока) от действия высоких температур. Она состоит из хвостовика 10 с тремя патрубками для подвода и ввода охлаждающей воды и инертного газа; корпуса 1 (ствола) из трех труб, между которыми циркулирует охлаждающая вода, и передвигающегося по внутренней трубе полого штока, верх которого закреплен в каретке, а низ снабжен наконечником 12, на котором закрепляют сменный блок. Фурма скреплена с кареткой так, что возможно их взаимное перемещение по отношению друг к другу на 1,5 м вдоль направляющей 9, наконечнике 12 подвижного штока закрепляют сменный блок, кареткой втягивают блок в ствол фурмы. Гидроцилиндром 3 направляющую 9 переводят в крайнее правое положение и опускают каретку вниз и вместе с ней фурму в конвертер через отверстие в кессоне ОКГ. На расстоянии 0,8 м от металла фурма останавливается, а каретка со штоком, перемещаясь дальше, выдвигает сменный блок из водоохлаждаемой фурмы, погружая его в металл на глубину 0,7 м.
Рисунок 7.6 - Машина для замера температуры и взятия проб
Вертикальная направляющая 9 может поворачиваться от конвертера при его ремонта. По направляющей с канатом 12 на площадке 11 лебедкой 13 перемещается каретка 10 с фурмой-зондом 2, т. е., она перемещается параллельно продувочной фурме 1. В кессоне 3 ОКХ для прохода фурмы-зонда окно 4 закрывается крышкой.
Измерительная фурма состоит из трех охлаждаемых концентричных труб, по внутренней трубе проложены кабели, соединяющие сменный зонд с приборами. На нижнем конце наконечник, на который одевают сменный измерительный зонд (блок) 8. Он все время находится вне измерительной фурмы. При замере опусканием каретки 10 с измерительной фурмой 2 вводят зонд 8 в ванну. После замера и подъема фурмы-зонда манипулятор 7 снимает использованный зонд с наконечника фурмы и отводит его в сторону, где отпиливают конец зонда с находящейся в нем пробой металла для анализа.Затем манипулятор захватывает из магазина 6 запасной зонд и одевает его на наконечник измерительной фурмы 2.
Оборудование для торкретирования
Факельное торкретирование: водоохлаждаемой торкрет-фурмой в полость конвертера вводят кислород и торкрет-массу (огнеупорный порошок и коксик). При сгорании кокса в кислороде формируется факел с температурой 1800–2000°С, огнеупорный порошок оплавляется (переходит в пластическое состояние) и наносимый факелом на поверхность футеровки сваривается с ней. Торкрет-массы содержат 20–30% коксовой или угольной пыли и порошки на основе MgO, доломита.
Вертикальное факельное торкретирование с вращением торкрет-фурмы, взаимозаменяемые с продувочными кислородными фурмами. Торкрет-фурму устанавливают в каретке машины для подачи кислорода (МПК) вместо одной из продувочных фурм, что обеспечивает перемещение торкрет-фурмы в вертикальном направлении.
Торкрет-фурма: вращающийся ствол 5 с головкой с соплами 6; неподвижный стакан 3, в котором смонтирован ствол и закрепленные на стакане механизм 4 вращения стола, коллектор 1 для подвода кислорода, воды и торкрет-массы, и опору 2 для шлангов. При установке фурмы в МПК ее стакан закрепляют в каретке МПК.
Фурму состоит из четырех труб: внутренняя 7 для подачи торкрет-порошка; труба 8 – для подачи кислорода, а две наружные трубы 9 и 10 – для подвода и отвода охлаждающей воды. Фурмы бывают одно- и многосопловые. У последних сопла в головке располагают в ряд вдоль оси фурмы; это создает плоский факел, охватывающий большой участок футеровки, что повышает производительность торкрет-машины. Применяют сопла типа «труба в трубе»; при этом сопло 11 торкрет-массы размещено внутри кислородного сопла 12. В торце трубы 7 съемная заглушка 13 для чистки и продувки трубопровода.
а – общий вид; б – разрез головки фурмы
Рисунок 7.7 – Торкрет-фурма для вертикального факельного торкретирования
Съемная заглушка с уплотнением заделывается огнеупорной массой 14.
Торкрет-фурма предназначена для установки на МГЖ большегрузных (250–350 т) конвертеров, ее основные характеристики :
Подача торкрет-массы, кг/мин........ 200–700
Расход кислорода, м3/мин.......... 125–300
Расход сжатого воздуха, м3/мин........ 60
Частота вращения торкрет-фурмы, мин-1 .... 0,78 –1,56.
Доставка и загрузка лома
Расход стального лома при работе конвертеров по обычной технологии составляет 25–27% со специальныными мерами 30–45%. Лом загружают в конвертеры совками. Сначала лом в 100–130-т конвертеры загружался совками объемом 3,5 м3; их число на одну плавку достигало пяти длительность загрузки 7–10 мин. В новых цехах загрузку лома производится одним или двумя совками объемом 20–100 м3.
Лом загружают в совки в шихтовых пролетах главного здания, в которые его привозят из отделений подготовки лома (ОПЛ) или скрапоразделочных цехов. Совки объемом 20–100 м3 имеют большую длину (7,5–14 м), поэтому при транспортировке их располагают вдоль рельсовых путей. Совки объемом 50– 70 м3 можно перевозить жд транспортом, а для совков объемом 100–120 м3 необходимы ширококолейные пути и самоходные рельсовые тележки.
Совки с ломом в загрузочные пролеты КЦ доставляют по двум схемам: в поперечном положении, требуемом для загрузки лома в конвертер, и в продольном с последующим их разворотом в поперечное положение. Существуют следующие схемы доставки совков в загрузочные пролеты:
1. из верхнего ШО в продольном положении по продольным путям на уровне рабочей площадки цеха в торец загрузочного пролета, где краном их устанавливают на поворотные круги и разворачивают в поперечное положение ;
2. по предыдущей схеме с тем отличием, что в загрузочном пролете установлен загрузочный кран с поворотной тележкой, который поднимает совок, разворачивает его и загружает лом из совка;
3. по предыдущей схеме с тем отличием, что в загрузочном пролете совок краном устанавливают на напольную машину, которая разворачивает совок в поперечное положение и затем загружает лом в конвертер;
4. из нижнего ШО или скрапоразделочного цеха по продольным путям в перестановочный пролет главного здания, где его краном разворачивают в поперечное положение, догружают в них лом из ямного бункера и затем по поперечным путям доставляют в загрузочный пролет;
5. по предыдущей схеме с тем отличием, что в перестановочном пролете совки краном устанавливают на поворотные круги, с которых совки после разворота выдают на поперечные пути доставки в загрузочный пролет (некоторые зарубежные цехи);
6. из ШО по поперечным рельсовым эстакадам на уровне рабочей площадки загрузочного пролета;
7. из шихтового пролета по ширококолейным поперечным путям на нулевой отметке ( цех комбината «Азовсталь»);
8. из отдельно стоящего ШО по ширококолейным поперечным рельсовым путям на нулевой отметке ( КЦ ЧерМК );
9. из скрапоразделочного цеха по поперечным ширококолейным путям на нулевой отметке (некоторые зарубежные цехи);
10. из отделения подготовки лома (ОПЛ) по продольному ширококолейному пути на скраповозах в поперечном положении (цех ЧерМК);
11. доставка совков в поперечном положении одновременно по ширококолейным поперечному и продольному рельсовым путям из расположенных рядом с загрузочным пролетом отделений шихтового и подготовки лома (цех ЧерМК).
Рациональнее доставка совков в поперечном положении, так как при этом не требуются отделения и оборудование для разворота совков в поперечное положение.
Скрапоразделочный цех должен быть расположен вблизи загрузочного пролета, чтобы ширококолейные поперечные пути не создавали помех другому транспорту.
Применяют одностороннюю (в один торец загрузочного пролета) и двустороннюю (в два торца либо в торец и середину загрузочного пролета) доставку совков с ломом.
При односторонней облегчаются другие проектные решения по цеху, но не во всех случаях гарантирована своевременная доставка совков к конвертерам.
Загрузку лома ведут напольными и полупортальными машинами и мостовыми кранами их достоинство в том, что процесс загрузки не зависит от работы кранов; недостатки – большие габариты загромождают загрузочный пролет, задалживаются краны для установки совков на машину и их снятия, утяжеляется рабочая площадка пролета. Поэтому в новых цехах они почти не применяются.
Полупортальные машины работают независимо от заливочных кранов и не загромождают рабочую площадку пролета; недостатком их является необходимость утяжеления рабочей площадки и увеличения высоты расположения заливочного крана, чтобы под ним разместить полупортальную машину.
Мостовые заливочные краны имеют меньшую, чем заливочные краны, грузоподъемность (200 т. в цехе с конвертерами 350 т.) и обычно передвигаются по тем же подкрановым путям, что и заливочные краны (в цехе с тремя конвертерами обычно устанавливают два заливочных и один завалочный кран). При этом не требуются полупортальные машины и утяжеленная рабочая площадка в загрузочном пролете, снижается высота тяжелой части загрузочного пролета (~на 2 м). Недостаток: при трех конвертерах и трех кранах в загрузочном пролете (два заливочных и один загрузочный) возможны простои конвертеров при остановке на ремонт среднего крана.
Полупортальная загрузочная машина поднимает сразу два совка и последовательно загружает из них стальной лом в наклоненный конвертер. Мост (полупортал) 3 опирается двумя нижними двухколесными тележками 18 на рельс 1 на рабочей площадке и двумя верхними тележками 8 на рельс 5, закрепленный на колоннах 7; у каждой тележки одно колесо приводное, связанное с механизмом 2 передвижения. Две тележки 4, на которых размещен механизм передвижения 17 и два механизма подъема, связаны канатами 10 с четырехкрюковым устройством для захвата совка, которое выполнено в виде двух траверс 11 и 14, шарнирно связаны двумя продольными тягами 12, барабан 16 с приводом вращения от электродвигателя 5; сматываются канаты 1, обеспечивая подъем или опускание траверс 11 и 14. При синхронном вращении двух барабанов тележки совок 13 находится в горизонтальном положении, при вращении с разной скоростью, совок наклоняется.
Электропитание через троллеи 6, управление из кабины 15. Грузоподъемность машин 2Х 130 т с совками объемом 37 м3 и 2Х 130 т и 50 м3; скорость передвижения 50 м/мин и скорость подъема крюков 10 м/мин (рис. 52).
Рисунок 7.8 – Полупортальная загрузочная машина
Крановая завалочная машина: мост с механизмом передвижения с двумя механизмами подъема, которые обеспечивают подъем и кантование совка четырехкрюковым грузозахватным устройством. Два механизма подъем sl и грузозахватное устройство аналогичны устройствам полупортальной машины. Для конвертеров вместимостью 350 т используют завалочные краны грузоподъемностью 200 т
Рисунок – 7.9 Скраповоз
Скраповозы - для транспортировки совков с ломом на самоходной тележке, сварная рама 2 котороя опирается на две двухколесные тележки 3. Тележка состоит из рамы, в которой смонтированы два ходовых колеса 4 и механизм передвижения, связанный с обоими колесами. Питание электродвигателей через токоприемное устройство с бугелем 5 с кареткой 6 и троллеями 7, уложенным в траншее, идущей вдоль рельсового пути, по которому движется скраповоз. Для фиксации совков служат упоры 1, восемь скребков 8 для очистки рельсов. Основные параметры скраповозов:
Длина/ширина, м……………6,9/3,2 9,9/4,4 10/7,1 10,3/4,6 11,6/9,1
Ширина колеи, м…………….…2 3 3,6 4,8 6,0
Грузоподъемность, т .................60 160 350 200 400
Число и объем совков, м3 .1 X 3O 1 X 65 2 X 50 1 X 100 2 X 100
Доставка и заливка чугуна.Чугун из ДЦ доставляют в стационарных или в передвижных миксерах, заливают в конвертеры мостовыми заливочными кранами.
В основном используют ковши миксерного типа. Переливное отделение (участок) располагают в торце загрузочного пролета, в пристраиваемом к нему пролете и иногда в отдельном здании. Пути передвижных миксеров в отделения перелива могут располагаться вдоль загрузочного пролета и в поперечном направлении.
Чугун доставляют в ковшах в один из торцов загрузочного пролета по пути, расположенному на нулевой отметке.
Чугуновозы. Жидкий чугун от ДП доставляют в КЦ несамоходными чугуновозами с открытыми чугуновозными ковшами вместимостью 100 и 140 т или передвижными миксерами.
Для доставки чугуна в загрузочные пролеты из миксерных и переливных отделений применяют чугуновозы с ковшами 100–140 т, несамоходные чугуновозы с ковшом вместимостью 300 т и самоходные чугуновозы с ковшами вместимостью от 140 до 350 т, параметры чугуновозов:
Вместимость ковша, т...............................140 220 360
Грузоподъемность, т...................................185 300 450
Длина/ширина, м.........................................8,34/3,5 16,6/5,6 10,1–12,2/5,8
Ширина колеи, м........................................2,7 4,35 4,8
Удаление шлака эффективнее при двухстадийном его скачивании из ковшей. Первую стадию проводят в этом цехе в специальном отделении, расположенном перед МО. Оно имеет: длину 60, ширину 30 м, с двумя мостовыми кранами (180+63/20 т), двумя машинами скачивания шлака МСШ-1 и имеет два сквозных жд пути для вывоза шлаковых ковшей.