16.4. Организация основных работ в цехе Доставка и заливка чугуна

Во всех конвертерных цехах чугун заливают в конвертеры мостовыми заливочными кранами, причем вместимость заливочного ковша и грузоподъемность крана выбирают такими, чтобы обеспечивалась заливка одним ковшом. Доставляют чугун из доменного цеха с использованием стационарных миксеров или ковшей миксерного типа. Известен также способ до-ставки в открытых чугуновозных ковшах с переливом из них в заливочные.

При использовании первой схемы рядом с загрузочным пролетом главного здания сооружают миксерное отделение верхнего или нижнего расположения с установкой в нем двух-трех миксеров вместимостью, как правило, 2500 т. Чугун из доменного цеха доставляют в 90-т чугуновозных ковшах, из которых кранами миксерного отделения чугун сливают в миксер. Миксер служит емкостью для хранения запаса чугуна и обеспечивает усреднение его состава и температуры, поэтому продолжительность пребывания чугуна в миксере должна быть>7 ч. По мере необходимости чугун из миксера сливают в заливочный ковш, который по рельсовым путям транспортируют в загрузочный пролет в зону действия заливочного крана.

По второй схеме чугун из доменных печей выпускают в передвижные миксерные ковши вместимостью 450—600 т. Миксерный ковш по железнодорожным путям доставляет чугун в переливное отделение конвертерного цеха (например, цех ЧерМК), здесь требуемую порцию чугуна сливают в заливочный ковш и перемещают его в зону действия заливочного крана, производящего заливку чугуна в конвертер.

Основным достоинством стационарных миксеров считают усреднение в них состава и температуры чугуна, что способствует стабильности технологии плавки в конвертере. Ранее на отечественных заводах повсеместно сооружали миксерные отделения. В сооружаемых в последние годы цехах применяют доставку чугуна ковшами миксерного типа. В пользу такого решения свидетельствуют следующие доводы: 1) при использовании миксерных ков-шей температура заливаемого в конвертер чугуна на ~50 °С выше, что позволяет увеличить расход лома; 2) уменьшается число переливов чугуна и его потери при переливах; 3) отсутствует расход топлива, которое обычно применяют для отопления стационарных миксеров;

4) несколько снижаются капитальные затраты, поскольку не сооружают миксерное отделение;

5) на многих заводах стационарные миксеры не выполняют своей основной роли — не обеспечивают усреднение состава и температуры чугуна, поскольку вследствие постоянного дефицита чугуна его количество и продолжительность пребывания в миксере ниже допустимых норм; 6) при управлении плавкой с использованием АСУ и контроле состава чугуна перед каждой плавкой отрицательное влияние колебания состава и температуры чугуна на ход конвертерной плавки практически не ощущается.

Чугун обычно доставляют в один из торцов загрузочного пролета. Односторонняя подача чугуна, как показал опыт, не вызывает затруднений в доставке заливочных ковшей к конвертерам.

Доставка и загрузка лома

Стальной лом в отечественных цехах загружают в конвертеры совками вместимостью 20—110 м³. Вместимость совков выбирают та-кой, чтобы во избежание увеличения длительности плавки загрузка требуемого количества лома (до 27 % от массы металлической шихты) обеспечивалась одним-двумя совками.

Стальной лом загружают в совки в шихтовых отделениях или пролетах и иногда в скрапоразделочных цехах, откуда совки доставляют в загрузочный пролет рельсовыми тележками, а в зарубежной практике иногда автотягачами. Совки вместимостью от 20 до 110 м³ имеют длину 7,5—14,5 м, в связи с чем при транспортировке по железной дороге их необходимо располагать вдоль рельсовых путей; совки вместимостью 50—70 м³ можно перевозить железнодорожным транспортом, а для совков вместимостью 100—120 м³ необходимы ширококолейные пути и, соответственно, самоходные рельсовые тележки. Во время загрузки наклоняемый совок должен быть расположен поперек загрузочного пролета, поэтому при доставке совков по продольным путям необходим их раз-ворот на 90°.

В существующих цехах используют следующие способы доставки совков с ломом в 'загрузочный пролет.

1. Из верхнего шихтового отделения по продольным рельсовым путям на уровне рабочей площадки цеха в торец загрузочного пролета; здесь специальным краном совки устанавливают на поворотные круги, при помощи которых их 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.

3. Из нижнего шихтового отделения или скрапоразделочного цеха по продольным путям в перестановочный пролет главного здания; здесь совки краном с поворотной тележкой разворачивают в поперечное положение, догружают в них лом из ямного бункера и затем по поперечным путям доставляют в загрузочный пролет (цех НЛМК).

4. По предыдущей схеме с тем отличием, что в перестановочном пролете отсутствуют ямные бункера для лома и его догрузку в совки не производят.

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.

6. Из шихтового отделения по поперечным рельсовым эстакадам на уровне рабочей площадки загрузочного пролета.

7. Из шихтового пролета или отдельно стоящего шихтового отделения по ширококолейным поперечным рельсовым путям на нулевой отметке (цех ЧерМК).

8. Из близко расположенного скрапоразделочного цеха по поперечным ширококолейным путям на нулевой отметке.

Из этих способов наиболее рациональна подача совков с ломом в загрузочный пролет

скраповозом по поперечным рельсовым путям на нулевой отметке из близко расположенного скрапоразделочного цеха. Преимущества этого способа следующие: 1) отпадает необходимость в сооружении шихтового отделения или пролета для хранения лома и его загрузки в совки и, соответственно, уменьшается число перегрузок лома; 2) не требуются перестановочные отделения и соответствующее оборудование для разворота совков (поворотные круги, специальные краны с поворотной тележкой); 3) не требуется сооружения высоких эстакад для перевозки совков на уровне рабочей площадки; рабочая площадка загрузочного пролета может быть выполнена облегченной.

Доставка лома может быть односторонней (в один торец загрузочного пролета) и двусторонней. В первом случае необходима транспортировка совков вдоль загрузочного пролета кранами или полупортальными машинами на значительное расстояние, что может затруднять своевременную доставку совков к конвертерам.

Загрузку лома ведут напольными и полупортальными машинами и мостовыми кранами. Достоинство напольных машин состоит в том, что собственно процесс загрузки не зависит от работы мостовых кранов. Вместе с этим, способу присущи недостатки: машины вследствие больших габаритов загромождают загрузочный пролет; задалживаются краны при установке совков на машину и их снятии; значительно утяжеляется рабочая площадка пролета. В связи с этим во вновь сооружаемых цехах напольные машины почти не применяют.

Полупортальные машины работают независимо от заливочных кранов и не загромождают рабочую площадку. Недостатком является необходимость утяжеления рабочей площадки и то, что нельзя загружать лом одним совком. Конструкция машины позволяет применять совки ограниченных размеров, так что для загрузки требуемого количества лома (до 27 %) требуются два совка.

Мостовой завалочный кран располагают на тех же подкрановых путях, что и заливочные краны. Обычно устанавливают один завалочный и два заливочных крана. Завалочный кран позволяет вести загрузку одним совком вместимостью 100—120 м³, что уменьшает длительность загрузки и плавки в целом. Однако при остановке на ремонт среднего крана возможны перебои с доставкой совков к конвертерам.

Доставка и загрузка сыпучих материалов

В большей части отечественных и зарубежных конвертерных цехов применяют системы подачи и загрузки сыпучих материалов, которые включают расположенную над конвертером автоматизированную систему загрузки и тракт подачи материалов в расходные бункера этой загрузочной системы.

В расходные бункера системы загрузки сыпучих, располагаемых над конвертерами на высоте 35—55 м, материалы доставляют из шихтовых отделений или отделений приемки привозимых сыпучих материалов ленточными конвейерами. Известь сюда же доставляют конвейерами из известковообжигательных отделений.

Современную систему загрузки сыпучих располагают на такой высоте, чтобы загрузка из расходных бункеров в конвертер обеспечивалась в результате самопроизвольного опускания материалов по наклонным течкам. Система включает предназначенную для каждого конвертера группу расходных бункеров, в которых хранится запас всех необходимых материалов на 8—12 ч работы конвертера и две независимые, расположенные с противоположных от конвертера сторон, линии подачи материалов в конвертер. В каждой линии материал из расходных бункеров электровибрационным питателем выдается в весы-дозатор; из них по наклонной течке в промежуточный (накопительный) бункер. Открывая в нужный момент задвижку последнего, ссыпают отвешенную порцию материалов в конвертер по второй наклонной течке. Управление работой системы автоматическое. Подобные системы применены в конвертерных цехах, сооружавшихся в последние годы (цехи ЧерМК, металлургических комбинатов «Азовсталь» и им. Дзержинского).

Доставка и загрузка ферросплавов

В ранее строившихся отечественных цехах предусматривали доставку ферросплавов в саморазгружающихся бадьях в торец загрузочного или конвертерного пролетов, где их хранили в расходных бункерах, и по мере необходимости транспортировали к конвертерам тельферами, авто- или электропогрузчиками. Далее их загружали в бункер или лоток, из которого ферросплавы вводили в ковш в процессе выпуска в него металла из конвертера. Такая система подачи не обеспечивает полной механизации загрузки и взвешивания, требует затрат ручного труда, не поддается автоматизации.

В современных цехах система подачи ферросплавов совмещена с системой подачи сыпучих материалов. В этой общей системе загрузки сыпучих материалов часть расходных бункеров служит для приемки и хранения ферросплавов. Из этих бункеров ферросплавы через дозаторы и течки поступают в печи для прокаливания, а затем по течкам в ковш. При этом не требуется самостоятельная система подачи ферросплавов в цех, обеспечивается полная механизация и при необходимости автоматизация работ. Современная технология производства конвертерной стали предусматривает рафинирование и доводку состава металла в ковше (см. п. 11.4) на установках продувки аргоном, установках доводки в ковше (УДСК) и агрегатах комплексной обработки стали (АКОС). Последние находятся в стадии разработки и внедрения и пока не выработано единого мнения об оптимальном варианте размещения таких установок и агрегатов в конвертерном цехе. Их размещают на свободных участках пролетов ОНРС (многие существующие цехи с непрерывной разливкой, в том числе цех НЛМК; строящийся цех ММК) или в специализированном пролете внепечной обработки, примыкающем к ОНРС (цех ЧерМК).

Выпуск и передача стали на разливку

Во всех конвертерных цехах применяют одинаковую схему выпуска стали в ковш и ее передачи к месту разливки. Сталь из конвертера выпускают в ковш, установленный на сталевозе, который передвигается по поперечным ширококолейным путям, проложенным под конвертером. Сталевоз обеспечивает перемещение ковша, необходимое в связи с перемещением струи металла при изменении угла наклона конвертера в процессе выпуска, и обеспечивает транспортировку сталеразливочного ковша с жидкой сталью в ОНРС или разливочный пролет.

Уборка шлака

В отечественных конвертерных цехах шлак сливают в шлаковые ковши (чаши) шлаковозов, располагаемых под конвертерами на поперечных рельсовых путях вывоза. Применяют следующие способы уборки (вывоза) шлака из главного здания от конвертеров: 1) несамоходными шлаковозами по поперечным железно-дорожным путям с выездом за пределы цеха на внешние железнодорожные пути к ОППШ; 2) через шлаковый пролет, в который самоходные шлаковозы по ширококолейным поперечным рельсовым путям переезжают из-под конвертера, здесь шлаковые ковши краном переставляют на продольные пути вывоза из цеха (например, цех НЛМК); 3) самоходными шлаковрзами по поперечным ширококолейным путям непосредственно в расположенное рядом ОППШ (цех ЧерМК). В зарубежной практике широко распространен также вывоз шлака автошлаковозами.

В первых отечественных конвертерных цехах шлаковые ковши от конвертеров вывозили несамоходными шлаковозами по путям железнодорожной колеи, которые под конвертером размещались внутри ширококолейных путей сталевоза. Как показал опыт, такое размещение путей не позволяло обеспечить механизированную уборку выбросов шлака и металла и просыпи шихтовых материалов с путей, что затрудняло движение шлаковоза и сталевоза. Позже стали использовать ширококолейные шлаковозы, перемещающиеся по тем же путям, что и сталевоз (колея 4800 мм). Это позволило сделать между рельсами вдоль всего пути корытообразный желоб глубиной 0,5 м и механизировать уборку мусора путем перемещения его по желобу при помощи закрепленного на сталевозе или шлаковозе скребка в контейнер, устанавливаемый в приямке под рельсовыми путями; кроме того, желоб вмещает металл в случае выбросов, предотвращая заваривание путей.

Из двух перечисленных способов уборки ширококолейными шлаковозами более рационален вывоз ковшей непосредственно в расположенное рядом ОППШ. При этом не требуется сооружения шлакового пролета для перестановки шлаковых ковшей, улучшаются условия труда в главном здании, не требуются межцеховые шлаковозы. Перспективным является также применение автошлаковозов, которые не требуют наличия в главном здании шлакового пролета и, обладая хорошей маневренностью,Важной задачей считается создание надежно работающих установок для грануляции жидких конвертерных шлаков.