Основи планування киснево-конвертерних цехів

В світі налічується|нараховує| більше 250 цехів з|із| кон­вертерами| різної ємкості|місткості|.

Відмінності цехів обумовлені перш за все|передусім| из­менением| обсягу виробництва, сортаментом вып­лавляемой| стали, особливостями генерального пла­на| заводу. Що робилися в країні і за рубе­жом| спроби повторного застосування|вживання| разработан­ных| проектів цехів із-за техноценологических| обмежень не увінчалися успіхом. Хоча всі цехи| в світі будувалися по індивідуальних проектах, вивчення результатів будівництва і эксплуата­ции| дозволяє виявити деякі закономернос­ти|, загальні|спільні| для більшості відомих об'єктів.До складу цеху входять два конвертери, рідше три або один конвертер. Цех працює на звичайному|звичному| передільному чавуні і ломі. Сталь розливається на слябовых| або сортових установках безперервного розливання, а на деяких заводах ще і в злитки|зливки|. Передбачена установка третього конвертера. Будівля цеху складається з прольотів: скрапу, кон­вертерного|, завантажувального, перестановки шлако­вых| ковшів і ковшевого|. До складу цеху входить миксерное| відділення|відокремлення|, що окремо стоїть.

Скрапом проліт призначений для прийому совків з|із| ломом, що поступають|надходять| з|із| скрапоразделочного| цеху, установки совків на ваги, коррек­тировки| навішування і передачі совків в загрузоч­ный| проліт для завалення ломи в конвертер. Ос­новноє устаткування|обладнання| прольоту — крани для пере­становки| совків, магнітні крани, ваги, скра-повозы|. Скрапом проліт сполучений|з'єднаний| із|із| загрузоч­ным| поперечними шляхами|коліями| широкої колії.

Конвертерний проліт — найбільш насыщен­ная| устаткуванням|обладнанням| частина|частка| цеху — етажерка з|із| не­сколькими| робочими майданчиками. Основне на­значение| прольоту — розміщення конвертерів і безпосередньо обслуговуючого їх оборудова­ния|. По довжині проліт роздільний на три ділянки: конвертерний (займає|позичає| середню частину|частку|), подго­товки| феросплавів і фурм|. По ширині кон­вертерный| проліт також ділиться на три частини|частки|. Центральну займає|позичає| підйомний|підіймальний| газохід кот­ла-утилизатора| газовідвідного|відводити| тракту. По одну сторону від нього знаходиться|перебуває| машина подачі кис­лорода| з|із| фурмами|, по іншу — комплекс пода­чи| сипких матеріалів. За сипкими (за преде­лами| конвертерного прольоту) розміщується опус­кная| частина|частка| газовідвідного|відводити| тракту. Разом з|поряд з| кон­вертерами| в прольоті встановлені|установлені| крани для за­мены| фурм|, кран для обслуговування ділянки фер­росплавов|, машини для ломки футерування кон­вертеров|, автонавантажувачі|автовантажники| і ін.

Під конвертерами укладені шляхи|колії| широкої колії, що сполучають|з'єднують| конвертерний цех з|із| отделе­нием| безперервного розливання стали і пересекаю­щие| всі прольоти (окрім|крім| скрапу). По цих шляхах|коліях| ковши із|із| сталлю передаються на сталевозах| в ОНРС, а ковши з|із| шлаком — в проліт переста­новки| шлакових ковшів. По цих же шляхах|коліях| по­рожние| ковши після|потім| розливання повертаються в ковшевой| проліт для підготовки до прийому оче­редной| плавки|плавлення|.

Завантажувальний проліт призначений для прийому совків з|із| ломом з|із| прольоту скрапу і ковшів з|із| чавуном з|із| миксерного| відділення|відокремлення| з|із| подальшим|наступним| розвантаженням їх в конвертери. Проліт перекритий|перекривати| робочим майданчиком, основного робочого майданчика конвертерного про­лета|, що є|з'являється| продовженням. На робочому майданчику укладені шляхи|колії| широ­кой| колії, по яких з|із| миксерного| відділення|відокремлення| в заливальних ковшах, встановлених|установлених| на чугуно­возы|, доставляється чавун. Основне оборудова­ние| прольоту — ливарні (заливальні) крани для заливки чавуну і напівпортальні крани для за­валки| ломи.

Проліт перестановки шлакових ковшів ис­пользуется| для прийому ковшів, що поступають|надходять| на шлаковозах з-під конвертерів, перестановки їх на залізничні шлаковози і вивозу за пре­делы| цехи. Проліт обладнаний мостовими крана-мі і шлаковими стендами. Ковшевой проліт призначений для підготовки сталеразливочных| ковшів до плавки|плавлення| і проведення холодного ремонту із|із| зміною футерування. Крім того, в прольоті ре­монтируются| заливальні (чугуновозные|) ковши. Основне устаткування|обладнання| прольоту — стенди, го­релки| для сушки ковшів, машини для ломки футерування, ремонтні ями, крани.

У деяких цехах миксерное| відділення|відокремлення| при­мыкает| до основної будівлі. Але|та| воно може бути виконане таким, що окремо стоїть і сполучене|з'єднане| із|із| за­грузочным| прольотом естакадою для подачі жид­кого| чавуну. Відділення|відокремлення| однопролітне з|із| двома робочими майданчиками, одна з яких (ниж­няя|) використовується для подачі чавуну в загрузоч­ный| проліт, а друга — для обслуговування мик­серов|. Чавун з|із| доменного цеху подається по эста­каде|. Основне устаткування|обладнання| — міксери емкос­тью| по 2500 т, заливальні крани, машини для скачування шлаку і чугуновозы|.

Приведені укрупнені показники, що характеризують при заданій ємкості конвертера конвертерний цех, припускають, що існує середнє (або інтервал), своєрідна норма, на яку слід орієнтуватися проектувальникові. А експлуатаційникові необхідно прагнути до цієї проектної продуктивності. Але статистичні дані показують, що на рівні конвертерного цеху (сталеплавильного виробництва) для конкретних умов показники розрізняються значно сильніше, ніж могло б виходити з будь-якої імовірнісної оцінки. Наприклад, витрата електроенергії на 1 т конвертерної сталі в цілому по галузі безперервно збільшувався за 20 років з 25 кВт • ч/т до 32 кВт • ч/т до 1990 р., в подальші роки нестабільного виробництва він виріс ще в 1,5 разу. Мінімальна величина Aуд в стабільних умовах і при повному завантаженні складала 12,7 кВт • ч/т, максимальні (якщо виключити Тулачермет з його Aуд = 200 кВт • ч/т), — на Азовсталі (58,9 і 58,3) і ЧЕРМК (83,9 кВт • ч/т).

У цехах з|із| двома конвертерами в роботі посто­янно| знаходиться|перебуває| один агрегат, в цехах з|із| трьома кон­вертерами| — два. В період створення|створіння| і освоєння перших конвертерних цехів таке рішення|розв'язання| було вимушеним|змушеним| із-за низької стійкості футеров­ки| агрегатів (150—200 плавок|плавлень|) і частих остано­вок| на її заміну За відсутності резервного кон­вертера| виникала небезпека значних коле­баний| добового виробництва стали (аж до повного|цілковитого| його припинення), що ускладнювало рабо­ту| заводу із-за виникнення надлишків чавуну, кисню, винищити, браки|нестачі| заготівки|заготовки| для про­катных| цехів, коливань у витраті электроэнер­гии| і так далі У цих умовах без резервного агрега­та| не можна було обійтися.

Останніми роками стійкість футерування воз­росла|, і з'явилася|появлялася| принципова возможностьотказа| від резервного агрегату. При оцінці эф­фективности| роботи цеху враховуються показа­тели| не тільки|не лише| по власне цеху, але і по пус­ковому| комплексу, в який входять також от­деление| безперервного розливання стали, кислород­ная| станція, вапняно-випалювальний цех, обо­ротный| цикл водопостачання. Для оцінок можна приймати наступний|слідуючий| розподіл витрат|затрат| на будівництво: власне конвертерний цех —-15—20 %; відділення|відокремлення| безперервного розливання ста­ли| — 30—35 %; інші об'єкти пускового комп­лекса| — 50-55 %.

При будь-якому варіанті складу цеху (три кон­вертера|, з|із| яких завжди працюють два, або два конвертери, з|із| яких в роботі знаходяться|перебувають| то один, то два) всі об'єкти комплексу, включаючи ОНРС, повинні розраховуватися на забезпечення одночасної роботи двох конвертерів, тобто за­траты| на споруду|спорудження| цих об'єктів будуть оди­наковыми|. Економія капіталовкладень дости­гается| тільки|лише| по власне конвертерному цеху — за рахунок відмови від одного конвертера, одного газовідвідного|відводити| тракту і декількох одиниць ме­нее| капіталомісткого устаткування|обладнання| (сталевоз|, шла-ковоз|, машина подачі кисню і ін.), а також скорочення довжини конвертерного і загрузочно­го| прольотів. Решта прольотів цеху (ковшевой|, скрапом, перестановки шлакових ковшів, уча­сток| феросплавів, миксерное| відділення|відокремлення|), а так­же| міксери, крани, ковши зберігають одинако­выми|, оскільки їх розраховують з|із| добового обсягу виробництва, який для обох вари­антов| однаковий.

Розрахунки показують, що у разі|в разі| відмови від резервного конвертера вартість власне цехи скоротиться приблизно на 20 %. Капітало­вложенія в цех складають всього 15—20 % від сто­имости| комплексу, загальні|спільні| витрати|затрати| скоротяться приблизно на 3—4 %.

Проте|однак| при відмові від резервного конвертера скоротиться і виплавка стали в цеху. Пояснюється|тлумачить| це насамперед|передусім| тим, що в період заміни футерування в цеху з|із| двома конвертерами в роботі залишається тільки|лише| один агрегат (а в трехконвертер-ном| цеху — завжди два). Крім того, в цеху з|із| дву­мя| конвертерами зростуть простої із-за неиз­бежной| зупинки одного з конвертерів у зв'язку з проведенням профілактичного (або аварий­ного|) ремонту газовідвідного|відводити| тракту, обриву|урвища| холонули з горловини, розбиття|розбивки| і набивання вы­пускного| отвору. У трьохконвертерному цеху простої конвертера на заміні футерування компен­сируются| підключенням резервного агрегату, і в роботі завжди знаходяться|перебувають| два конвертери. Простої по інших причинах хоча і мають місце, але|та| зна­чительно| знижуються, оскільки|тому що| наявність резервно­го| агрегату дозволяє не тільки|не лише| підключити його в роботу для компенсації простоїв, але і своєчасно проводити профілактичні ремонти, що також сприяє скороченню простоїв.

Отже, виплавка стали при відмові від резервного агрегату буде завжди менше, ніж при його наявності. Згідно|згідно з| розрахункам, зниження объе­ма| виробництва може скласти 10—15 % (у за­висимости| від стійкості футерування).

Характерною|вдача| для всіх конвертерних цехів яв­ляется| спеціалізація прольотів і наявність в свя­зи| з|із| цим багатопролітної будівлі. У цьому — одна з відмінностей|відзнак| конвертерних цехів від мартенівських. У конвертерному цеху зазвичай|звично| шість-сім проле­тов|: конвертерний, завантажувальний, ковшевой|, скрапом, іноді|інколи| миксерный| (для переливу|переливання| чу­гуна|), перестановки шлакових ковшів, внепеч-ной| обробки. У ряді випадків до конвертерного цеху примикає відділення|відокремлення| безперервної разлив­ки| стали. При цьому кількість прольотів в об­щем| будівлі відповідно збільшується.

Загальна|спільна| особливість конвертерних цехів, обус­ловленная| їх високою продуктивністю і концентрацією великого об'єму|обсягу| робіт на огра­ниченной| площі|майдані|, — незалежність основних вантажопотоків, виконання їх різними групами машин і механізмів і пристрій|устрій| з цією метою декількох робочих майданчиків, розташованих|схильних| на різних відмітках. В більшості випадків основ­ные| вантажопотоки в конвертерних цехах реализу­ются| таким чином: сталь у відділення|відокремлення| не­прерывной| розливання і шлак в шлаковий проліт видаються по підлозі|статі| цеху (на нульовій відмітці), при­чем| в протилежних напрямах|направленнях|; завалення ломи і заливка чавуну здійснюються з|із| основ­ной| робочого майданчика (відмітка залежить від ем­кости| конвертера), при цьому совки з|із| ломом і ковши з|із| чавуном поступають|надходять| в завантажувальний про­лет| з різних торців цеху; сипкі матеріали (вапно, руда, шпат і ін.) подаються конвеєром у верхню частину|частку| цеху, звідки за допомогою систе­мы| конвеєрів, віброживильників, вагів-дозаторів і тічок завантажуються в конвертер.

Як правило, прольоти в конвертерному цеху паралельні його осі. Проте|однак| залежно від умов конкретного заводу можливо располо­жение| окремих прольотів перпендикулярно|перпендикуляр| про­дольной| осі цеху. Взаєморозташування проле­тов| (наприклад, конвертерний посередині, загру­зочный| і ковшевой| — по обидві сторони від нього) також не є|з'являється| фіксованим і залежить від завдань|задач|, що вирішуються|рішають| при проектуванні цеху.

У практику будівництва МНЛЗ в действую­щих| сталеплавильних цехах, де основну частину|частку| сталі розливають у виливниці, не існує певної закономірності їх розміщення. Це питання вирішується|розв'язується| в кожному випадку з урахуванням|з врахуванням| площ|майданів|, висоти підкранових шляхів|колій|, возмож­ности| передачі на розливання сталеразливочных| ковшів від сталеплавильних агрегатів, умов генерального плану району цеху, наявності і виду транспортних засобів.

Залежно від умов МНЛЗ можуть бути розташовані|схильні| в торцях розливних прольотів як перпендикулярно|перпендикуляр|, так і паралельно їх осям; на місці одного із сталеплавильних агрегатів (на­пример|, мартенівській печі), намічаного до вы­воду| з|із| експлуатації; у прольоті, прибудованому до розливного прольоту; частково в розливному, частково в пристроюваному|прибудовувати| прольотах. При раз­ливке| всій або більшій частині|частці| стали непрерыв­ным| способом МНЛЗ розміщують в окремих зда­ниях|, званих відділеннями|відокремленнями| безперервної раз­ливки| стали. При конвертерному виробництві ОНРС розміщується в безпосередній близос­ти| від конвертерного відділення|відокремлення| і з'єднується з|із| ним спеціальною галереєю або примикає до нього впритул.

При розробці проекту ОНРС виходять з не­обходимости| створення|створіння| оптимальної схеми гру­зопотоков|, забезпечення мінімального об'єму|обсягу| і площі|майдану| відділення|відокремлення| і необхідності размеще­ния| в них разом з|поряд з| ділянкою розливання следую­щих| технологічних ділянок: позапічні обра­ботки| стали (іноді|інколи| він розміщується в конвер­терном| відділенні|відокремленні|), підготовки і ремонту про­межуточных| ковшів, включаючи засоби|кошти| їх транс­портировки| до МНЛЗ і назад; підготовки і зберігання змінного технологічного оборудова­ния|, складу непрерывнолитых| заготовок з участ­ками| обробки і завантаження|загрузки|.

Застосовують два різновиди компоновки|компонування| ОНРС: з|із| блоковим|блочним| розташуванням МНЛЗ в мно­гопролетном| будівлі, коли в кожному прольоті раз­мещается|, як правило, по дві МНЛЗ — по обе­им| сторонах від сталевозных| шляхів|колій| (по одній з кожного боку); з|із| лінійним розташуванням, коли всі МНЛЗ розташовуються в одному разли-вочном| прольоті. При блоковому|блочному| розташуванні каж­дая| МНЛЗ обслуговується кранами, передвигаю­щимися| уздовж|вздовж| її подовжньої осі на всю техно­логическую| довжину установки. При лінійному рас­положении| кожен кран обслуговує лише оп­ределенный| технологічна ділянка всього ряду|лави| установок і пересувається в напрямі|направленні|, пер­пендикулярном| подовжньої осі МНЛЗ.

На всьому протязі МНЛЗ висота техноло­гического| устаткування|обладнання| змінюється, поступово знижуючись. Це дозволяє при лінійній компо­новке| понизити|знизити| висоту будівлі (в порівнянні з блоковим|блочним| розташуванням) на ділянках, зайнятих|заклопотаних| низьким технологічним устаткуванням|обладнанням|, сокра­тив| капітальні витрати|затрати|. Лінійна компоновка|компонування| дозволяє скоротити число прольотів будівлі, обо­рудованных| важкими|тяжкими| розливними кранами, і скоротити кількість самих кранів, але|та| затруд­няет| транспортування ковшів уздовж|вздовж| прольоту і організацію ремонту МНЛЗ.

3 відділеннях|відокремленнях| з|із| блоковою|блочною| компоновкою|компонуванням| приме­няют| одно-| і двох'ярусне|двоярусне| розташування мосто­вых| кранів, що беруть участь в технологічному про-цессе|. При одноярусному розташуванні, у разі|в разі| розміщення допоміжного крана між раз­ливочными|, ускладнюється їх взаємна робота. При двох'ярусному|двоярусному| розташуванні це усувається, але|та| збільшується висота будівлі на 3-4 м|м-коди|, приводячи|призводити| до підвищення вартості будівництва.

У ЕСПЦ, що відрізняються меншим обсягом виробництва, МНЛЗ розташовують лінійно. Про­лети ОНРС примикають до прольотів электроста­леплавильного| відділення|відокремлення|. Таке вирішення позво­ляет| понизити|знизити| капітальні витрати|затрати|, компактно розмістити устаткування|обладнання|, забезпечити достатньо|досить| раціональну організацію робіт по транспор­тировке| сталеразливочных| ковшів від электропе­чей| на розливання.

Для сталеплавильних цехів (конвертерних, електросталеплавильних, мартенівських) з|із| разлив­кой| стали у виливниці виникає необхідність повною|цілковитою| або частковою безперервною її разлив­ки|. Рішення|розв'язання| по її організації, виходячи з усло­вий| району сталеплавильного цеху, можуть бути вельми|дуже| різноманітні|всілякі|.

Лекція 6