Расчеты производительности агрегата и их количества с выбором схемы.

Выбор емкости и количества конвертеров для цехов различной производительности определяется рядом факторов, основными из которых являются: принятый способ разливки (в изложницы или на МНЛЗ), масса отливаемых слитков (заготовок), организация работы цеха и другие параметры.

В конечном итоге решающее влияние на выбор емкости конвертера оказывает заданная (принятая) производительность цеха и принятый способ разливки стали («на слиток» или «на литую заготовку»).

Емкость действующих и состоящих в настоящее время конвертеров колеблется в широких пределах (от 10 до 400 тонн). Наиболее широкое распространение на современных металлургических заводах (комбинатах) получили конвертеры емкостью 100…300 т, причем наблюдается тенденция роста последней.

С увеличением емкости улучшаются технико-экономические показатели работы конвертеров: повышается производительность, снижается удельный расход огнеупоров и себестоимость стали. Наряду с этим с увеличением емкости агрегатов уменьшаются удельные тепловые потери, что позволяет увеличить долю лома в металлозавалке. Поэтому при прочих равных условиях отдается предпочтение конвертерам большой емкости, с учетом при этом ритмичности работы конвертерного и прокатных цехов и равномерного использования оборудования при остановке конвертера на ремонт.

Емкость выбранных в проекте агрегатов следует увязывать с емкостью стандартных существующих сталеразливочных ковшей и, особенно с грузоподъемностью заливочных и разливочных кранов. Кроме того, годовая производительность выбранного конвертера должна быть кратной заданной годовой производительности цеха с тем, чтобы фактическая суммарная производительность установленных агрегатов в проектируемом цехе была близка к заданной.

Таким образом, для каждой заданной производительности цеха и других, указанных выше, условий выбираем наиболее рациональную емкость конвертера и их количество. Для цехов относительно небольшой производительности установка одного-двух больших агрегатов, обеспечивающих выполнение программы цеха, не рекомендуется. Это приводит к неравномерности работы оборудования и потери ритмичности работы смежных цехов и отделений при остановке конвертера на ремонт.

Исходя из вышеизложенного в зависимости от заданной производительности цеха, а также принятого способа разливки стали и принятой схемы организации работы конвертеров в цехе:

Уместно заметить, что иногда планировка цеха с четырьмя конвертерами, из которых три в работе и один в ремонте, при стойкости футеровки более 600-700 плавок может быть. Более целесообразной, чем планировка цеха с тремя конвертерами, из которых два находятся в работе и один в ремонте.

1.Определение емкости и количества конвертеров.

С учетом изложенного ранее, в проектируемом цехе производительностью 6 млн. тонн годных слитков в год принимаем конвертеры номинальной садкой 300 – 350 т, работающие по второму варианту.

Количество непрерывно работающих конвертеров в цехе, обеспечивающих заданную производительность, определяется следующим образом:

(?.1)

где:

– расчетное количество одновременно работающих конвертеров в год;

Q_цех – годовая производительность цеха, тонн годных слитков;

– годовая производительность одного рабочего конвертера, тонн годных слитков.

Производительность одного работающего конвертера можно определить по следующей формуле:

(3.2)

где: 8760 – количество часов в году;

τ_пл – общая продолжительность плавки, час;

К_р – количество простоев конвертера, % от календарного времени;

m – выход жидкой стали из металлозавалки;

– номинальная садка конвертера, тонн.

Считая этот расчет производительности конвертера, предварительным, принимаем нижний предел выбранной номинальной емкости конвертера.

2. Расчет продолжительности плавки.

Продолжительность плавки – складывается из продолжительности периода продувки и вспомогательных операций (завалка лома, заливка чугуна, взятие проб, замер температуры металла, ожидание анализа, спуск шлака, слив металла в ковш, разделка и заделка сталевыпускного отверстия и т. п.).

Продолжительность периода продувки плавки главным образом зависит от интенсивности подачи кислорода (2-7 м³/т_*мин) и составляет около 10-22 мин, независимо от массы садки конвертера, то есть чем больше интенсивность подачи кислорода, тем меньше продолжительность периода продувки плавки.

Продолжительность вспомогательных операций, определяется емкостью конвертера и мощностью оборудования, а также принятой технологией и организацией процесса выплавки металла. При работе на обычных предельных чугунах, на рядовые марки стали в современных конвертерных цехах, продолжительность вспомогательных операций составляет 13-28 мин. Следует иметь в виду, что при прочих равных условиях, чем больше емкость конвертера, тем больше в среднем продолжительность вспомогательных операций.

Таким образом, общая продолжительность плавки (τ_пл) в зависимости от интенсивности продувки, емкости конвертера и других условий колеблется в пределах 32 – 48 мин.

В рассматриваемом случае, при интенсивности продувки 3,7 м³/т_*мин, использовании мощного оборудования и т. п., принимается общая продолжительность плавки для конвертера емкостью 300 т равной 42 мин или τ_пл часа.

3. Расчет количества простоев работающего конвертера

Количество простоев работающего конвертера (Кр) определяется продолжительностью капитальных ремонтов (1,0…2,0 % календарного времени) и продолжительностью текущих (горячих) простоев, связанных с ремонтом и сменой фурм, кессонов и т.п. (2,0…3,0 % календарного времени). В реальных условиях производства возможны организационные простои (несвоевременная подача металлолома, жидкого чугуна, отсутствие кислорода, воды для охлаждения и ряд других), общее количество которых может достигать 7% и более.

В данном расчёте принимаем: простой на капитальных ремонтах - 1,4 % и текущие (горячие) простои 2,4 %, то есть Кр = 1,4 + 2,4 = 3,8 % календарного времени.

4. Выход годных слитков.

Выход годных слитков (m) определяется выходом жидкой стали из металлической завалки (данные из расчета материального баланса плавки) и выходом годных слитков из жидкой стали.

Таким образом, коэффициент выхода годных слитков из металлической садки конвертера представляет собой произведение коэффициента выхода жидкой стали из металлозавалки на коэффициент выхода годных слитков из жидкой стали.

Выход годных слитков из жидкой стали зависит главным образом от принятого способа разливки и массы отливаемых слитков и в среднем составляет: при сифонной разливке в мелкие слитки (до 7т) – 0,96; при сифонной разливке в крупные слитки ()более 7 т - 0,97…0,98; при разливке сверху в крупные слитки – 0,95…0,99; при разливке на МНЛЗ – 0,95…0,98.

В приведенном расчете принята разливка стали сверху в крупные слитки (более 7 т) или на МНЛЗ с коэффициентом выхода годных слитков (литых заготовок) из жидкой стали равным 0,96.

Из расчета материального баланса плавки берется коэффициент выхода жидкой стали из металлозавалки. Например, пусть он составит 0,87 или 87% от массы садки конвертера (необходимо смотреть выход жидкой стали после раскисления в ковше). Тогда коэффициент выхода годных слитков из металлозавалки составит:

m= 0.877*0.96=0.842 (84,2% от массы садки конвертера)

Подставляя полученные величины в ранее приведенную формулу , получим годовую производительность одного непрерывно работающего конвертера номинальной емкостью 300т:

т. (3,06 млн.т)

Для обеспечения заданной годовой производительности цеха (6,0 млн. т.) потребуется непрерывно работающих:

конвертера.

При получении дробного числа конвертеров производится уточнение фактиче­ской (средней) садки конвертеров из условия получения целого числа работающих агре­гатов, обеспечивающих заданную производительность цеха. Принимая, что общая продолжительность плавки (τ_пл) при этом изменяется незначительно, уточнение фактической садки конвертера производятся следующим образом.

т .

где

G - фактическая (уточненная) садка конвертера, т;

G - предварительно принятая номинальная (расчетная) садка конвертера, т;

n - расчетное количество непрерывно работающих конвертеров номинальной емкостью 300 т, шт;

n - фактическое (принятое) количество непрерывно работающих конверте­ров, шт.

Для обеспечения заданной производительности цеха при принятой системе орга­низации работы и той же продолжительности плавки (τ_пл = 0,7 часа) фактическая емкость конвертера (скрап + чугун) должна составлять.

G

(что соответствует указанным пределам по номинальной емкости 300…350т)

Итак, для обеспечения заданной производительности в проектируемом цехе должно быть установлено три конвертера емкостью 300 т, из которых два непрерывно находятся в работе, а один в ремонте (или в ожидании).

При коэффициенте выхода жидкой стали из металлозавалки, масса плавки по жидкой стали для конвертера емкостью 300 т. составит:

т.

При коэффициенте выхода годных слитков из жидкой стали, равном 0,96, масса плавки по годным слиткам составит:

т.

Тогда при продолжительности плавки (τ_пл = 0,7 часа) годовая произво­дительность одного непрерывно работающего конвертера емкостью 250,6 т, рассчитываем по формуле:

Q = Q , т.

где Q - предварительно определенная годовая производительность одного непре­рывно работающего конвертера садкой 300 т.

Q

Максимальное количество плавок в сутки по цеху:

плавок;

где: 24 – количество часов в сутки;

2 – количество одновременно работающих конвертеров;

0,73 – принятая общая продолжительность плавки, час.

Таким образом, максимально возможная суточная производительность цеха по годным слиткам составит:

т.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: