1. Общая характеристика доменного процесса

1. Общая характеристика доменного процесса

Доменная печь находится на лещади, нижняя часть печи называется горном, после которого, расширяясь вверх, расположены заплечики, за которыми следует цилиндрическая часть, называемая распар. После распара самая высокая часть печи, сужаемая вверх, называется шахта, она заканчивается цилиндрической частью, которая называется колошник. Ниже заплечиков расположены фурмы, через которые в доменную печь подается нагретый воздух.

Горн доменной печи — нижняя часть доменной печи, цилиндрическая по внутреннему очертанию и коническая (иногда цилиндрическая) по наружной форме. Горн оснащен устройствами для выпуска чугуна и шлака (чугунными и шлаковыми летками) и приборами (фурмами) для вдувания нагретого (на кауперах) до 1100—1400 °С, обогащенного кислородом до 23—25 %, воздуха. Горн доменной печи — наиболее ответственная часть её конструкции. Здесь скапливается до 1000 т и больше расплавленных продуктов плавки — чугуна и шлака. На дно горна оказывает давление весь столб шихты массой 9—12 тыс. т. Давление горновых газов составляет 0,4—0,5 МПа, а их температура в очагах горения кокса достигает 1700—2100 °С. Внутри горна непрерывно движутся и обновляются кокс, жидкие чугун и шлак, горновые газы. По сути это мощный непрерывно движущийся реактор. В связи с этим к конструкциям горна предъявляются жесткие требования по прочности, герметичности и огнеупорности. Основные конструктивные элементы горна — кожух, холодильники, чугунная и шлаковая летка, фурменные приборы.

Сырые материалы (агломерат, руда и флюсы), добытые на рудниках и в карьерах, прежде чем попасть в доменный цех проходят предварительную обработку для улучшения их качества на обогатительной фабрике. Кокс, полученный на коксохимическом заводе, также предварительно обрабатывают (сортируют и отсеивают мелочь). Сырые материалы, прошедшие предварительную подготовку к плавке, поступают в доменный цех. Руду и флюсы в специальных вагонах доставляют на склад сырых материалов доменного цеха – рудный двор, который обычно располагается параллельно линии доменных печей. Рудный двор обслуживается краном – рудным перегружателем, при помощи которого материалы со склада перегружают в самоходные саморазгружающиеся вагоны – трансферкары, перемещающиеся по рельсам, проложенным по балкам эстакады. Из трансферкар материалы разгружаются в бункеры. Бункерная эстакада – это ряд бункеров с отверстиями в нижней части для выдачи материалов. Агломерат и кокс также доставляют на бункерную эстакаду в трансферкарах или ленточными транспортерами. С бункерной эстакады сырые материалы при помощи скипового подъёмника поступают на колошник доменной печи, откуда загружаются в печь. Кроме сырых материалов в доменную печь подают из воздухонагревателей горячий воздух. Из цеха огнеупорных материалов для ремонта кладки печи и желобов поступают огнеупоры. Продукты доменной плавки – чугун и шлак выпускают по желобам, расположенным на рабочей площадке литейного двора, в чугуновозные и шлаковозные ковши. Жидкий литейный чугун поступает на разливочную машину, где чугун разливают по формам (мульдам), в которых он, застывая, превращается в чушковый чугун. С разливочной машины чугун доставляется на склад холодного (чушкового) чугуна. Передельный чугун в жидком состоянии поступает в сталеплавильный цех. Жидкий шлак в чугуновозных ковшах отвозят либо в отвал, либо выливают в грануляционный бассейн. Колошниковый газ из печи поступает в пылеуловители и далее в аппараты для полутонкой и тонкой очистки. Очищенный газ используют для отопления различных агрегатов.

Рисунок 1 – Поперечный разрез современного доменного цеха: 1 – пылеуловители; 2 – газопровод газа; 3 –литейный двор; 4 – доменная печь; 5 – колошниковое устройство; 6 – скиповый подъёмник; 7 – машинное здание; 8 – подъёмник коксовой мелочи; 9 – галерея коксового транспортёр; 10 – скиповая яма; 11 – бункерная эстакада; 12 – рудный перегружатель; 13 – рудный двор; 14 – приёмная траншея рудного двора; 15 – шлаковоз; 16 – чугуновоз

2 Рудный двор

На рудном дворе создаётся запас сырья, необходимый для обеспечения непрерывной подачи шихты в доменные печи. Все основные операции по транспортировке, разгрузке и погрузке сырых материалов полностью механизированы. При железнодорожном транспорте для этой цели применяются: саморазгружающиеся вагоны (хопперы и др.) или открытые вагоны с высокими неподвижными бортами, которые подаются тепловозом к приемной (разгрузочной) траншее рудного двора, дно которой бетонировано, где и разгружаются. Из саморазгружающихся вагонов материалы высыпаются на дно траншеи при открывании дверец (днищ) вагонов.

Разгрузка вагонов подобного типа происходит за 3-5 минут. Кран-перегружатель передвигается вдоль всего склада и перекрывает своим пролётом всю ширину рудного двора. Этот кран предназначен для перегрузки материалов из приёмной рудной траншеи в штабели на склад, для усреднения руд и для переноса материалов со склада на бункерую эстакаду, по которой движется самоходный перегрузочный вагон – рудный трансферкар. Перегрузочный вагон, загруженный сырыми материалами из какого-либо штабеля рудного двора, перемещается по рельсам бункерной эстакады и разгружается в бункеры. На металлургических заводах применяются вагоноопрокидыватели башенного и роторного типов.

Башенные вагоноопрокидыватели могут быть передвижными и стационарными, а роторные вагоопрокидыватели (рисунок 2) – только стационарными. Передвижной башенный вагоноопрокидыватель представляет собой портал, опирающийся на ходовые тележки и перемещающийся с помощью механизма передвижения по двухниточному рельсовому пути, проложенному около разгрузочной траншеи рудного двора. Под порталом вагоноопрокидывателя размещается люлька, на платформе которой уложены железнодорожные рельсы нормальной колеи (1524 мм), стыкующиеся с рельсами накатов – передвижных наклонных мостиков, расположенных с двух сторон портала. Вагон специальным толкателем подаётся по накату на площадку люльки вагоноопрокидывателя, где прикрепляется к рельсам специальным устройством. После этого включается двигатель механизма опрокидывания люльки. Вагон поворачивается на 120 – 160 градусов. Стационарный вагоноопрокидыватель роторного типа выполнен в виде цилиндрического барабана, опирающегося своими кольцами, расположенными по концам барабана, на опорные ролики. Внутри барабана проложены рельсы, которые в исходном положении стыкуются с примыкающими к нему с обеих сторон железнодорожными путями. Вагон заталкивается внутрь вагоноопрокидывателя на платформу, где он стопорится специальным устройством. Вращение вогоноопрокидывателя с вагоном осуществляется от механизма поворота, приводную шестерню которого вращает зубчатый венец, закрепленный на барабане вагоноопрокидывателя.

Рудный перегружатель – это крановое сооружение, предназначенное для обслуживания рудного двора. Металлоконструкция рудного перегружателя состоит из моста и двух опор – ног; обе ноги установлены на ходовых тележках, перемещающихся при помощи механизмов передвижения крана по двухниточным рельсовым путям. На тележке размещены механизмы, при помощи которых поднимают и опускают, открывают и закрывают грейфер, являющийся рабочим органом рудного перегружателя, захватывающим и транспортирующим шихтовые материалы. Мост перегружателя состоит из межопорной части и двух консолей: доменной над бункерной эстакадой и рудной над приёмной траншеей. Грейфер состоит из пары челюстей, шарнирно соединенных с корпусом. При помощи тяг челюсти соединены с обоймой подвижных блоков полиспаста, верхние блоки которого закреплены в корпусе грейфера.

Рисунок 2 – Роторный вагоноопроктдыватель

3 Бункерная эстакада

Бункерная эстакада представляет собой сооружение из металла и железобетона, состоящее из длинного ряда отдельных бункеров и обслуживающего их оборудования. Эстакада возвышается над уровнем доменного цеха на высоту до 10 м. В эстакадах доменных печей малого объема бункеры расположены в один ряд, а в эстакадах печей объемом 600 м³ и более – в два ряда. По верху эстакады проложены сквозные железнодорожные пути. При двухрядном расположении бункеров первый путь (со стороны доменных печей) предназначается для движения коксового трансферкара, второй путь – обычных железнодорожных вагонов, третий путь – рудного трансферкара и четвертый путь – железнодорожных вагонов или рудного трансферкара. На современных заводах кокс подается ленточными транспортерами, и первый путь в таком случае отсутствует.

Бункеры делятся на рудные и коксовые, различающиеся как по конструкции, так и по количеству, ёмкости и расположению. На каждую доменную печь строят два коксовых бункера, расположенных напротив печи, 14 – 18 бункеров для руды, 6 – 10 бункеров для флюсов и 5 – 6 бункеров для металлических добавок к шихте; ёмкость каждого бункера 90 – 100 м³. Плавильные материалы при помощи самоходных перегрузочных или железнодорожных вагонов распределяются по отдельным бункерам эстакады. Под ней проложен железнодорожный путь для вагон-весов, перемещающихся между двумя рядами бункеров; открыв затвор нужного бункера, забирают из него материал в карманы вагон-весов, взвешивают и доставляют его к скиповой яме. Скиповая яма размещается под бункерной эстакадой. В ней сосредоточены механизмы, подающие материал в скипы подъёмника. Над скиповой ямой вагон-весы останавливаются и высыпают материалы в приёмный желоб, откуда они поступают в скип. Каждую доменную печь обслуживают одни вагон-весы. Кокс при помощи коксового трансферкара или ленточного транспортера подают в коксовые бункеры эстакады, расположенные над скиповой ямой. Из бункера при открывании затвора кокс попадает на грохот, на котором происходит отсеивание мелочи, и далее в весовую воронку, где он взвешивается и по направляющему желобу через открытый затвор ссыпается в скип. Отсеянная коксовая мелочь собирается в бункере, размещенном под грохотом в скиповой яме.

Перегрузочный вагон или трансферкар представляет собой вагон, снабженный собственным приводом передвижения и бункером для сырых материалов, для разгрузки которого предусмотрен специальный механизм. По назначению различают рудные и коксовые трансферкары. По конструкции они очень схожи, а основное различие заключается в объёме бункеров и системе разгрузки: рудные трансферкары разгружаются на обе стороны, а коксовые – на одну. Грузоподъемность рудного трансферкара составляет 65 тонн, а коксового – 30 тонн. Трансферкар состоит из металлической рамы, которая опирается на две железнодорожные двухосные тележки, снабженные самостоятельными электроприводами. На раме смонтирован бункер, компрессоры, две кабины машиниста. Трансферкар снабжён откидным толкателем с пневматическим приводом, предназначенный для передвижения вагона, стоящего на соседнем пути. Бункер сваривают или склёпывают из стального листа толщиной 10 – 12 мм. Внизу кузова предусмотрено разгрузочное отверстие, закрытое дверцами. Различают трансферкары с центральной и боковой разгрузками. Коксовые бункеры изготавливают металлическими, железобетонными и комбинированными. Изнутри их футеруют кирпичом или стальными плитами. Для лучшего ссыпания загруженных материалов из бункера угол наклона стенок выбирают равным 50 – 60 градусов. Нижняя часть бункера – горловина имеет форму усеченной пирамиды с двумя выходными отверстиями, перекрытыми задвижками. Второе выходное отверстие используется в случае выхода из строя первого. Рудные бункеры отличаются от коксовых размерами и конструкцией нижней части бункера с затвором.

Затворы рудных бункеров предназначены для закрывания выпускного отверстия бункера и для плавной и равномерной выдачи определенного количества сырых материалов из бункера в карманы вагон-весов. Используются два типа затворов: секторный с ручным управлением и барабанный с электрическим приводом. Вагон-весы представляют собой самодвижущийся железнодорожный вагон, смонтированный на двух двухосных тележках. Грузоподъемность современных вагон-весов составляет 25 и 30 тонн. Вагон-весы состоят из следующих основных узлов: механизма передвижения, рамы, механизма вращения барабанных затворов рудных бункеров, бункеров вагон-весов с затворами, весового механизма, пневматической системы и площадки управления. Механизм передвижения вагон-весов состоит из двух железнодорожных тележек, на которых установлено по одному электродвигателю; на их валах закреплены шестерни, приводящие во вращение зубчатые колеса, насаженные на оси каждой тележки. Все оборудование вагон-весов смонтировано на раме. К ней прикреплен весовой механизм, на котором установлены два бункера. Весовые бункеры снабжены затворами, работающими от пневмоприводов. Для остановки вагон-весов предусмотрена тормозная система. Торможение осуществляется путем одновременного прижатия тормозных колодок ко всем четырем ходовым колесам.

4 Оборудование скиповой ямы

Скиповая яма – это железобетонное сооружение, расположенное под бункерной эстакадой у подножья скипового подъёмника; в скиповой яме сосредоточено оборудование для загрузки скипов, уборки коксовой мелочи и заливки воды в скип. Грохоты для отсева коксовой мелочи устанавливают под обоими коксовыми бункерами. Дисковый грохот смонтирован на тележке; он устанавливается на рельсах под горловиной коксового бункера. Он состоит из тележки, рамы, восьми валов квадратного сечения с посаженными на них дисками, соединительных кулачковых муфт, шестерённых коробок, в которых все валы соединены между собой через паразитные шестерни; зубчатой передачи в закрытом корпусе, передающей движение валам от одноступенчатого цилиндрического редуктора, муфты предельного момента и двигателя. Попадая на вращающиеся диски грохота, крупные куски кокса начинают продвигаться со все увеличивающейся скоростью вниз по наклонной плоскости, а коксовая мелочь проваливается в зазоры между дисками, расположенными в шахматном порядке на смежных валах так, что в просветы между двумя дисками одного вала входит диск другого вала. Не прошедший через отверстия грохота кокс поступает в коксовые весы, представляющие собой металлическую воронку, опирающуюся на систему рычагов весов и предназначенную для приёма поступающего с грохота кокса, его взвешивания в заданном количестве и выгрузки в скип. Взвешивающая воронка сварной конструкции выполнена из листовой стали толщиной 10 мм и защищена изнутри от истирания настилом из марганцовистой стали. Воронка через стойки опирается на платформу весов, точность взвешивания которых составляет 20 кг. Для перекрытия выпускного отверстия воронки применяются затворы секторного и шиберного типа. Коксовая мелочь, отсеянная на дисковом грохоте, попадает в бункер коксовой мелочи, размещённый непосредственно под грохотом. Выпускное отверстие бункера перекрыто затвором, открывающимся автоматически в тот момент, когда под жёлобом бункера устанавливается скип подъёмника коксовой мелочи.

Подъёмник коксовой мелочи состоит из двух скипов, электролебёдки, при помощи которой через канатные передачи управляют работой обоих скипов, и двух наклонных мостов, по которым проложены пути для движения скипов. Ёмкость каждого скипа представляет собой тележку на четырёх колесах и состоит из кузова, скатов и упряжи объёмом 0,7 м³. Движение скипов происходит по направляющим путям. Бункер коксовой мелочи выполняется сварным, к его горловине прибалчивается течка, закрывающаяся жёлобом. Жёлоб прикреплён к сектору, вращающемуся вокруг оси. На плече сектора закреплён контргруз. При опускании скипа он зацепляет уголком за ролик пальца, приваренного к сектору, в результате чего происходит поворот сектора с желобом на 60 градусов, и содержимое бункера высыпается в скип. При подъёме скипа после его наполнения жёлоб под действием контргруза перекрывает течку бункера. Лебёдка подъёмника коксовой мелочи находится в отдельном помещении, расположенном около бункерной эстакады со стороны доменных печей. Она состоит их рамы, двигателя, тормоза, цилиндрического редуктора, зубчатой пары, барабана, муфты и командо-аппарата, который предназначен для остановки лебёдки в крайних положениях скипов.

5. Скиповые подъёмники

Используются для подачи сырых материалов в доменные печи. По наклонным скиповым подъёмникам шихта подаётся из скиповой ямы на колошник доменной печи. Материалы при крайнем верхнем положении скипа высыпаются в приёмную воронку засыпного устройства, размещённого на колошнике доменной печи. Наклонный скиповый подъёмник состоит из наклонного (колошникового) моста, скиповой лебёдки, двух скипов, направляющих шкивов с канатами и пилона. Скиповый подъёмник работает следующим образом. Когда нижний скип загружается в скиповой яме коксом или плавильными материалами, верхний скип находится в это время на колошнике печи. По наклонному мосту скипы перемещаются по рельсовым путям и приводятся в движение при помощи скиповой лебёдки, расположенной в машинном здании. При вращении барабана лебёдки (например, по часовой стрелке) один конец каната, соединенный с нижним скипом, наматывается на барабан, а другой конец каната, соединенный с верхним скипом, сматывается с него. В результате этого нижний скип, загруженный шихтой, начинает подниматься, а верхний, порожний скип – опускаться. Для опрокидывания скипа служит специальное устройство. Скип состоит из трёх основных частей: кузова, скатов (переднего и заднего) и упряжного устройства. Основной технической характеристикой скипа является его полезный объём (6,5 и 10 м³). Кузов скипа выполняется сварным из листовой стали толщиной 10 – 12 мм. Для защиты от истирания внутренняя поверхность скипа покрыта литыми плитами из марганцовистой стали. Скиповая лебёдка предназначена для подъёма и спуска скипов наклонного подъёмника. Существуют лебёдки с одним и двумя двигателями, с общим и раздельными редукторами, а также безредукторные лебёдки.

6 Оборудование колошникового устройства доменной печи

Колошниковое устройство, расположенное над колошником доменной печи, должно обеспечивать непрерывную загрузку печи шихтовыми материалами, равномерное распределение их внутри колошника, измерение уровня шихты и отвод газов из доменной печи.

В состав колошникового устройства входит оборудование, необходимое для обслуживания и ремонта всех его механизмов. Засыпное устройство предназначено для непрерывной подачи и равномерного распределения шихтовых материалов по сечению колошника доменной печи и создания газового затвора, препятствующего выходу газов из печи в атмосферу и не допускающего образования смеси воздуха и газа, что приводит к взрывам. Засыпное устройство состоит из трёх основных частей: приёмной вороники, распределителя шихты и засыпного аппарата. Для устранения неравномерного распределения материалов по сечению печи применяют вращающийся распределитель. Вращение воронки распределителя на определенный угол вместе с малым конусом и лежащим на нём материалом происходит после опрокидывания каждого скипа. После каждого поворота малый конус опускается и материал падает на большой конус.

В результате такого распределения материалов вершины шихтовых порций (гребни) после высыпания на большой конус располагаются в шести точках окружности – «станциях». Обычно используют 8 и 12 станций. При ссыпании материалов с большого конуса в печь происходит новое перераспределение материалов по крупности: мелочь ложится у стен колошника, а крупные куски – ближе к центру печи. Полученное распределение материалов в колошниковой зоне доменной печи обеспечивает нормальное распределение газового потока, который, легко продвигаясь у стен печи, встречает на пути мелкую шихту и выполняет работу восстановителя окислов железа. Большой конус опускается только при закрытом малом конусе и, наоборот, когда опускается малый конус, большой конус всегда бывает закрыт. Благодаря такому устройству доменный газ не может прорваться через колошник в атмосферу. Для управления большим и малым конусами засыпного устройства, т.е. для подъёма и опускания конусов, используют балансиры, к которым подвешены конусы.

Привод балансиров установлен в машинном здании и соединён с ними через систему канатов и блоков. Вместе с конусом работает устройство для измерения уровня шихты и атмосферные клапаны.

7 Оборудование для уборки чугуна и шлака

Современный литейный двор представляет собой продолжение рабочей площадки горна и служит для размещения желобов, по которым чугун и шлак стекают к ковшам. Рабочая площадка литейного двора выполняется из железобетона на колоннах; под ней размещается склад огнеупоров и запасных частей доменной печи. На рабочей площадке литейного двора размещаются разливочные желоба для чугуна и для шлака, оборудование для разделки и забивки чугунной лётки и для закрытия шлаковых леток. На рабочей площадке поддоменника устанавливают пульты управления оборудованием чугунной лётки, контрольно-измерительные и сигнализационные приборы и лебёдки управления работой атмосферных клапанов доменной печи и пылеуловителей.

Для обслуживания литейного двора и проведения монтажных работ при ремонтах двор оборудован мостовым магнитно-грейферным краном грузоподъёмностью 20 т. Чугунной лёткой называется отверстие в стенке горна для периодического выпуска чугуна из доменной печи. Лётка обрамлена рамой, приклепанной к кожуху печи. Рама футеруется огнеупорным шамотным кирпичом, отверстие в ней размерами 200 – 300 мм по ширине и 400 – 500 мм по высоте забивается огнеупорной глиной.

Операция по разделке чугунной лётки механизирована и состоит из двух этапов. Сначала рассверливают лёточный канал, заполненный глиной, при помощи сверлильных или бурильных машин, а затем пробивают чугунную корку, образовавшуюся при выпуске чугуна в отверстии лётки на внутренней поверхности печи, используя для этого пневматические молотки разного типа. Забивку чугунной лётки осуществляют с помощью машины, которая называется одноцилиндровой электрической пушкой, работающей на паре или сжатом воздухе. Забивку лётки осуществляют глиняным зарядом.

Шлаковой лёткой называется отверстие в стенке горна для периодического выпуска шлака из доменной печи. Она оборудована специальной арматурой, получившей название шлакового прибора. Эти приборы обеспечивают надёжную работу шлаковой лётки и хорошую стойкость горна, постоянно омываемого в этом месте жидким шлаком. Шлаковый прибор состоит из пяти основных частей: фурмы, холодильника основного, холодильника промежуточного, амбразуры и фланца, телескопически вставленных друг в друга. Нагретый воздух подаётся от воздухонагревателей к кольцевому трубопроводу, опоясывающему доменную печь на уровне заплечиков. Из кольцевой трубы воздух через фурменные приборы (воздухоподводящие рукава) поступает к воздушным фурмам, а через них в доменную печь.

Чугуновоз (рисунок 3.1) служит для перевозки жидкого чугуна от доменных печей к разливочным машинам, миксеру или непосредственно к сталеплавильным печам и представляет собой ковш, смонтированный на железнодорожных платформах и перемещающийся по рельсовым путям. Чугуновоз состоит из ковша, платформы и ходовых тележек. Для уборки шлака и его перевозки от доменных печей к грануляционному бассейну или в отвал применяются шлаковозы (рисунок 3.2), представляющие собой специальные ковши, установленные на железнодорожных платформах, которые перемещаются по рельсам.

Рисунок 3.1 – Чугуновоз емкостью 200 т

Рисунок 3.2 - Шлаковоз

8 Мартеновская печь

Мартеновская печь состоит из следующих основных частей: рабочего плавильного пространства печи, в состав которого входят ванна, передняя и задняя стенки и свод; двух головок с вертикальными газовыми и воздушными каналами; четырёх регенераторов (двух для нагрева воздуха и двух для нагрева газа); четырёх шлаковиков (двух воздушных и двух газовых), в которых осаждаются частицы шлака, уносимые вместе с продуктами сгорания из рабочего пространства печи; перекидного устройства, состоящего из системы клапанов и регулирующего подачу газа и воздуха в рабочее плавильное пространство попеременно через правые и левые регенераторы и головки печи; боровов для направления движения газа, воздуха и продуктов сгорания; дымовой трубы, через которую продукты сгорания выбрасываются в атмосферу.

Сущностью мартеновского процесса является передел чугуна и добавляемых в шихту металлического лома и легирующих элементов в сталь заданного химического состава. Переработка чугуна на сталь заключается в удалении значительной части углерода и примесей из состава чугуна путём их окисления, т.е. соединения с кислородом. Для производства стали в мартеновских цехах необходимы: чугун (жидкий или твердый), стальной лом (скрап), флюсы, железная руда и легирующие добавки (ферросплавы). Для хранения шихтовых материалов, их предварительной обработки и получения из них стальных слитков мартеновский цех располагает: главным корпусом, миксерным отделением, скрапоразделочными отделениями, шихтовым двором, отделениями подготовки изложниц, отделением разделывания слитков, складом слитков и вспомогательными сооружениями. Шихтовый двор представляет собой крытое помещение, предназначенное для хранения стального лома, флюсов, железной руды, чушкового чугуна и других материалов; он располагается параллельно главному зданию на небольшом от него расстоянии. Он оборудован кранами для разгрузки поступающих шихтовых материалов и погрузки их в специальные металлические коробки – мульды, которые устанавливают на тележках и по железнодорожным путям перевозят в печной пролет главного корпуса.

Главный корпус состоит из шихтового открылка и двух пролетов: печного и разливочного. В печном находятся мартеновские печи, которые располагаются в одну линию вдоль печного пролета и имеют перед собой рабочую площадку, с которой заливают жидкий чугун и загружают твердые материалы. Жидкий чугун, доставляемый из миксерного отделения в чугуновозах, заливают через окно по желобу в печи, а твердые материалы, поданные из шихтового двора, в мульдах загружают через окна печей напольно-завалочными машинами. Сваренную сталь по желобам выпускают из печей в сталеразливочные ковши, установленные под желобами в разливочном пролете. Из ковшей при помощи разливочного крана сталь разливают по изложницам, установленным на тележках или отправляют на доработку с цеьюполучения требуемой марки стали и разливки на МНЛЗ

Кроме стали, из печей выпускают шлак, который в разливочном пролете сливают в шлаковые ковши и отвозят на шлаковый двор или в отвал. Состав тележками с изложницами, заполненными сталью, охлаждается, а затем направляется в отделении для освобождения затвердевших слитков от изложниц при помощи стрипперных кранов.

9. Оборудование шихтовых дворов

Шихтовый двор предназначен: для приемки и разгрузки сырых материалов, доставляемых автотранспортом или железнодорожным транспортом на открытых или закрытых платформах, для хранения и погрузки сырых материалов в мульды, в которых они направляются для завалки в мартеновские печи.

Шихтовые дворы в зависимости от производительности мартеновских цехов бывают двух типов. Шихтовый двор мартеновских цехов малой производительности примыкает непосредственно к печному пролету. Ширина двора достигает 30 м, а длина определяется длиной самого цеха. Шихтовый двор располагается на уровне заводской территории. Он оборудован мостовыми кранами, рабочими органами которых являются магнит, грейфер и захваты для мульд. Доставленную шихту разгружают магнитным или грейферным краном. Затем при помощи тех же кранов шихту из штабелей загружают в мульды, стоящие на специальных стеллажах. Груженые мульды подают на балкон рабочей площадки печного пролета мульдовыми кранами. Мартеновские цеха большой производительности оборудуются шихтовыми дворами, в которых магнитные и сыпучие шихтовые материалы хранятся в отдельных помещениях, расположенных последовательно одно за другим параллельно главному корпусу мартеновского цеха со стороны печного пролета. Двор такого типа имеет крытое помещение с бункерными устройствами для сыпучих материалов и площадку для скрапа и чушкового чугуна. Двор сооружают на уровне рабочей площадки печного пролета цеха. Он оборудован магнитными, грейферными и мульдовыми кранами. Ширина двора составляет около 30 м. Вдоль двора прокладывают железнодорожные пути для доставки шихты на двор и подачи тележек с мульдами. Мостовыми кранами называются сооружения, служащие для подъема груза и его перемещения в пространстве в любом направлении. Эти краны не занимают производственной площади, так как они располагаются на специальных подкрановых балках, укладываемых на несущих колоннах под крышей здания. Основными частями мостовых кранов являются: мост с механизмом передвижения, перемещающийся по подкрановым балкам вдоль пролета здания; крановая тележка с механизмами передвижения и подъема, установленная на мосту и перемещающаяся вдоль моста по рельсам, проложенным на нем. Для подъема и перемещения сыпучих материалов применяются грейферы, чугуна и стального лома – магниты, мульд с шихтой – мульдозахватные приспособления. Магнито-грейферный кран состоит из: моста с механизмом передвижения, двух тележек – грейферной с грейфером и магнитной, с электромагнитом, каждая со своим механизмом передвижения и механизмом подъема; кабины крановщика для управления краном. Механизм передвижения крана располагается с одной стороны моста и приводит во вращение два рабочих ходовых колеса; два других ходовых колеса являются холостыми (неприводными).

Составными частями механизма передвижения являются: двигатель, два редуктора, тормоза, трансмиссионный вал с муфтами, концевые редукторы и ходовые колеса. Электромагнитная тележка крана состоит из сварной рамы, механизма передвижения тележки, механизма подъема груза и кабельного барабана. Для передвижения тележки двигатель передает вращение валу ходовых колес через вертикальный редуктор. Грейферная тележка крана отличается от магнитной только механизмом подъема. Механизмы подъема и закрывания грейфера, одинаковые по своему устройству, состоят из электродвигателей, тормозов, редукторов и барабанов. От каждого барабана идут канаты, которые связывают механизмы подъема и закрывания с грейфером.

Мульдо-магнитные краны обслуживают шихтовые дворы мартеновских цехов малой производительности и служат для подъема и транспортировки груженых и порожних мульд. Различают два типа мульдо-магнитных кранов: с расположением механизма подъема магнита и механизма захвата мульд на одной тележке и на двух самостоятельных тележках. Наибольшее распространение получили краны с одной тележкой.

Мульды представляют собой загрузочные коробки, при помощи которых транспортируют и заваливают шихту в мартеновские печи. В настоящее время мульды отливают из стали. Для перевозки мульд с шихтового двора в печное отделение мартеновского цеха применяются специальные тележки. Тележки состоят из жесткой литой рамы, опирающейся через пружины на буксы ходовых колес.

10. Оборудование печного пролета

Печной пролет предназначен для размещения мартеновских печей и обслуживающего их основного и вспомогательного оборудования. Загрузочные окна печей выходят в сторону печного пролета, а выпускные отверстия для стали и шлака – в сторону разливочного пролета. Перед печами расположена рабочая площадка на высоте 6-7 метров на уровнем пола цеха, которая перекрывает весь пролет. По рабочей площадке непосредственно перед печами проходит железнодорожный путь для подачи состава тележек с мульдами из шихтового двора. Параллельно ему проходит другой широкий рельсовый путь, по которому перемещается напольно-завалочная машина, загружающая шахту в печь. Третий железнодорожный путь соединяет печной пролет с миксерным отделением, из которого жидкий чугун в чугуновозах подается к печам.

По подкрановым балкам над печами перемещается заливочный кран, предназначенный для заливки жидкого чугуна в печь, и мостовые уборочные краны. На рабочей площадке между колоннами располагают посты управления печами, в которых находится контрольно-измерительная аппаратура.

Завалочные машины предназначены для завалки шихты через загрузочные окна в мартеновские печи и для выполнения вспомогательных работ: выравнивания шихты в рабочем пространстве печи, перестановки мульд на стеллажи и транспортировки материалов при ремонтах печей. Различают крановые и напольные завалочные машины. Завалочные машины перемещаются в печном пролете перед фронтом мартеновских печей: машины первого типа – по подкрановым путям, укрепленным на колоннах печного пролета; машины второго типа – по рельсам, проложенным на рабочей площадке пролета.

Крановая завалочная машина представляет собой мостовой кран, состоящий из моста с механизмом передвижения и двух тележек: главной и вспомогательной.

Для загрузки в печь шихты и заправки пода во врем работы необходимо периодически поднимать заслонки загрузочных окон. Для этого установлены специальные механизмы, снабженные электрическими и пневматическими приводами. Механизм подъема заслонки мартеновских печей представляет собой барабанную электрическую лебедку, состоящую из двигателя, тормоза, червяного редуктора, барабана, командо-аппарата, выключателя и рамы.

Мартеновскую печь заправляют сразу же после выпуска плавки. Заправочные материалы, нанесенные тонким слоем на размытые места футеровки стен, подины и откосов печи, хорошо привариваются к горячей футеровке. Для этого используют специальные заправочные машины, которые по конструкции подразделяются на ленточные, пневматические, поршневые и роторные.

Установка для уборки шлака из-под мартеновской печи предназначена ля приема шлака, который во время плавки стали стекает через порог среднего загрузочного окна печи по желобу в шлаковый ковш и транспортировки его в разливочный пролет цеха. В состав установки входит: шлаковый ковш емкостью 11 кубических метров, тележка, которую часто называют шлаковней; канатная передача с направляющими блоками, привод и железнодорожный путь.

11. Оборудование регенераторов мартеновских печей

Перекидные устройства клапанов предназначены для автоматического переключения регенераторов и реверсирования поступающих в печь потоков газа и воздуха и уходящего потока продуктов сгорания при помощи клапанов и задвижек (шиберов), приводимых в действие электрическими лебедками. Перекидка клапанов осуществляется при помощи трех лебедок.

В состав перекидных устройств входят по два газовых, воздушных и дымовых клапана и четыре задвижки (шибера), которые сблокированы между собой в определенной последовательности. Газовый клапан тарельчатого типа имеет следующие характеристики: диаметр прохода 1200 мм, полная высота подъема колокола 950 мм, ход компенсатора 680 мм и высота водяного затвора 500 мм. Воздушный клапан диаметром 1500 мм имеет также конструкцию тарельчатого типа. Дымовой клапан тарельчатого типа имеет диаметр 1800 мм.

Управление клапанами и задвижками перекидных устройств осуществляется при помощи четырех электрических барабанных лебедок и одной ручной барабанной лебедки. Электрическая лебедка состоит из двигателя, электромагнитного колодочного тормоза, муфты, червячного редуктора, зубчатой пары и вала с барабаном. Все узлы лебедки смонтированы на сварной раме. Лебедка снабжена ручным приводом – рукояткой с пружинным отводом, при помощи которого в случае обесточивания двигателя можно вручную управлять клапанами. Грузоподъемность лебедки равна 2400 кг. Скорость подъема клапанов составляет 0,27 м/мин.

12. Оборудование разливочных пролетов

При разливки стали в изложницы сначала готовую жидкую сталь из печи через выпускное отверстие по желобу выпускают в разливочный ковш, из которого сталь разливается по изложницам и застывает в них.

Существует два способа разливки стали в изложницы: сверху и снизу (сифонная). При разливки сверху каждая изложница заполняется металлом, а при сифонной металл поступает снизу через центровой литник и сифонные каналы в поддоне к группе изложниц одновременно.

В разливочный пролет выходят задние стенки мартеновских печей с отверстиями для выпуска стали и шлака. Внизу вдоль пролета проложены два железнодорожных пути, предназначенных для уборки шлака шлаковозами (ближний к печам), и для подачи состава с изложницами.

Большинство литейных кранов (миксерных, заливочных и разливочных), эксплуатируемых на современных металлургических заводах, однотипно по устройству и отличается в основном техническими параметрами: грузоподъемностью, скоростями подъема и передвижения, пролетом и высотой подъема.

Разливочный кран который обслуживает две или три мартеновские печи состоит из моста с механизмом передвижения, главной и вспомогательной тележек с механизмом передвижения и подъема.

Мост крана сварной конструкции состоит из четырех главных продольных балок коробчатого сечения, связанных между собой поперечными концевыми балками. По главным наружным балкам проложены рельсы для передвижения главной тележки, а по главным внутренним балкам, проложены рельсы для передвижения вспомогательной тележки.

Изложницей называют форму для разливки стали. Делят на глухие и сквозные.

Тележка для изложниц представляет собой открытую массивную платформу из стального литья жесткой конструкции. Платформа опирается на траверсы ходовых тележек, каждая из которых состоит из рамы, букс, ходовых колес, осей, амортизационных пружин, механизмами сцепки для соединения тележек.

На специальном стенде разливочного пролета устанавливают сталеразливочный ковш. Его емкость должна позволять вместить всю сталь и часть шлака. Сталеразливочный ковш имеет форму усеченного конуса с расширением к верху и сферическим дном. Он состоит из кожуха, кольца с цапфами, стопорное устройство и футеровка.

Для смягчения струи металл выливают из ковша в изложницу с большой скоростью устанавливая промежуточные устройства (воронки или ковши) которые после очередного заполнения стационарными толкателями винтового типа или реечного типа.

Дата добавления: 2015-08-29