трубопровод подачи воды; 2 – форсунки; 3 – водостоки

Отделение чистки и смазки изложниц

В современных цехах осуществляется механизированная чистка и смазка изложниц, причем чистку осуществляют двумя способами — гидравлическим и механическим. Гидравлическую чистку проводят струями воды, подаваемой на внутреннюю поверхность излож­ницы через специальную форсунку под давлением до 6 МПа, механическую — металлическими щетками. Отделение чистки и смазки представляет собой здание облегченного типа с одним или двумя сквозными железнодорожными путями. В той части здания, куда поступают составы с излож­ницами, находится участок чист­ки, за ним по ходу движения составов расположен участок смазки.

Чистку и смазку осуществляют с помощью машин, располагае­мых над составом с изложница­ми. Они могут быть стационар­ными, в виде тележек мостового типа. Рабочим органом машин является вертикально перемещае­мая штанга, на конце которой крепятся щетки, форсунки для подачи воды или распылителя смазки. Составы с изложницами перемещают вдоль отделения при помощи реечного толкателя.

Рис. 59. Поперечный разрез отделения смазки изложниц

На рис. 59 показан поперечный разрез отделения с машиной кранового типа для смазки изложниц. Мост 1 крана — облегчен­ной конструкции, по нему в поперечном направлении переме­щается тележка 2, которой размещен механизм, обеспечиваю­щий движение штанги 3 вверх и вниз. На конце штанги размещен распылитель. Для смазки штангу опускают внутрь изложницы 4 по ее оси, смазку осуществляют за один проход вниз или вверх. Тележки с изложницами передвигают толкателем 5.

6. Отделение подготовки составов

В отделение поступают составы с очищенными и смазанными изложницами из отделения чистки и смазки, (при разливке с при­менением шлакообразующих смесей изложницы не смазывают); составы с поддонами и центровыми из стрипперного отделения (при сифонной разливке); платформы с прибыльными надставка­ми из стрипперного отделения. Назначение отделения подготовки составов (старое название — двор изложниц) — сборка и оконча­тельная подготовка составов с изложницами перед отправкой в разливочный пролет цеха.

Отделение подготовки составов обычно проектируют в виде оборудованного мостовыми кранами однопролетного здания. В цехах большой производительности иногда сооружают двухпролетные здания; в каждом пролете расположены независимо рабо­тающие отделения подготовки. В цехах, где сталь разливают сифоном и сверху, сооружают либо два самостоятельных отделе­ния подготовки составов, либо двухпролетные отделения. В одном пролете готовят составы для разливки сифонов, в другом — для разливки сверху. Такая специализация необходима, поскольку су­щественно различается характер работ при подготовке составов для разливки сифоном и сверху.

При проектировании отделения необходимо обеспечить рацио­нальное размещение в нем рельсовых путей для подготавливаемых составов и доставки оборудования, рабочих площадок вдоль путей сборки; участков для подготовки надставок и центровых и их сушки, для приготовления огнеупорных масс, для хранения запаса изложниц, поддонов и надставок; плит для нагрева изложниц и поддонов. Характерная планировка однопролетного отделения подготовки составов для разливки сверху показана на рис. 60. В отделении уложены три сквозных. железнодорожных пути. Пу­ти 1 и 2 служат для сборки составов, на путь 1 прибывают также из стрипперного отделения платформы с прибыльными надстав­ками. Путь 4 вспомогательный, он служит для доставки в отделе­ние материалов, оборудования, вывоза мусора и др. Между сбо­рочными путями расположена рабочая площадка 3 для персона­ла, ведущего сборку составов. Она находится на уровне верха изложниц, стоящих на тележках состава. На рабочей площадке подготавливают и сушат прибыльные надставки, для чего установлены стеллажи с газовыми горелками, и хранят теплоизоляциониые вкладыши (плитки). Между сборочным 2 и вспомогательным 4 путями расположены участки 5 для хранения изложниц, поддонов, надставок; склад 8 огнеупоров; участок 9 для приготовления огнеупорных масс; пли­та 6 для подогрева новых изложниц и поддонов, отапливаемая газом.

При подготовке составов со сквозными изложницами их припод­нимают краном 7, очищают сжатым воздухом поддон и опускают изложницу на поддон в точно заданное место; при необходимости устанавливают в изложницы теплоизоляционные вкладыши. При подготовке составов с расширяющимися кверху глуходонными изложницами в них вставляют стальные пробки; поправляют изложницы, устанавливая их в нужное место; на изложницы ста­вят прибыльные надставки, а в них при необходимости теплоизо­ляционные вкладыши.

Рис. 60. План отделения подготовки Рис. 61. План отделения подго-

составов при разливке стали сверху товки составов при разливке ста-

ли сифоном

Планировка одного из отделений подготовки составов при раз­ливке сифоном показана на рис. 61. В отделении проложены три сквозных рельсовых пути. На пути 1 собирают составы, рабочая площадка 3 расположена вдоль пути у стены здания. На путь 2 подают составы с изложницами из отделения чистки и смазки; путь 4 является вспомогательным. Площадь 6 между путями 2 и 4 служит для хранения изложниц, поддонов и надставок; здесь имеются участки подготовки центровых и прибыльных надставок и печь для их сушки, оборудование для приготовления огнеупор­ных масс, обогреваемая газом плита для нагрева новых изложниц и поддонов.

Составы для разливки сифоном готовят поточным методом, т. е. последовательно выполняют операции сборки по мере продви­жения состава вдоль отделения. Правая часть отделения (рис. 61) является подготовительной; сюда на сборочный путь 1 поступают составы с поддонами и центровыми из стрипперного отделения. Краном 5 снимают центровые; не снимая с тележек, поддоны очи­щают и набирают сифонным кирпичом. Затем состав передвигают в левую часть отделения (сборочную), где на поддоны устанавли­вают краном центровые и изложницы, переставляя последние с соседнего рельсового пути 2. На изложницы для спокойной стали устанавливают прибыльные надставки; при необходимости в них либо в расширяющиеся книзу изложницы вставляют теплоизоля­ционные вкладыши. Готовый состав вывозят из отделения слева.

Ширина отделений подготовки составов обычно равна 30 м, длина изменяется от 100 до 300 м, высота определяется усло­виями свободного переноса изложниц краном над стоящими на путях составами и составляет 9—11 мм. Отделения оборудованы мостовыми кранами, имеющими одну тележку с двумя подъема­ми (крюками); грузоподъемность главного подъема определяется массой изложниц и изменяется от 15 до 50 т.

7. Расчет основного оборудования

Число разливочных кранов определяют по формуле п = А Σ k /(1440 b), где А — число плавок, разливаемых за сутки, пл/сут; Σ — задолженность крана на разливку одной плавки, мин/пл;
b — коэффициент использования крана (0,8); 1440 — число минут в сутках; k — коэффициент неравномерности, учитывающий возможность совпадения разливок с нескольких мартеновских или электродуго­вых печей, принимаемый 1,3 (в конвертерных цехах в связи с малым числом Конвертеров и четким ритмом выдачи плавок величину k можно принять рав­ной 1,1 и она будет учитывать затрату кранового времени на выполнение вспомогательных работ).

Задолженность крана на разливку одной плавки складывается из затрат времени на основные операции по разливке и затрат на вспомогательные опе­рации, выполняемые краном в разливочном пролете. Основные операции и их примерная продолжительность, мин:

Установка ковша под желоб и ожидание выпуска 15

Выпуск плавки (в зависимости от емкости печи) 5—15

Транспортировка ковша к разливочной площадке и выдержка 5—10

Разливка (расчет ее длительности дан ниже) t _разл

Слив шлака и установка ковша на стенд 15 мин

(Время разливки (t _разл) можно приблизительно определить по формуле, мин:
t _разл = п _с t _с + (п — 1) 0,5,

где п _с — число слитков при разливке сверху или сифонов при сифонной раз­ливке;
t _с — время разливки одного слитка или сифона, мин; 0,5 — время пе­реезда крана с ковшом от одного слитка (сифона) к следующему, мин. Время заполнения (разливки) одного слитка или сифона (t_c) зависит от марки раз­ливаемой стали, температуры, способа разливки (сифоном или сверху), массы слитка и изменяется в пределах от 2 до 9 мин.

В число вспомогательных операций, выполняемых разливочным краном в электросталеплавильных и мартеновских цехах, входят смена шлаковых чаш, обслуживание ремонта ковшей, уборка скрапа и мусора и т. п. Обычно время вспомогательных операций принимают в пределах 20-^30 мин на плавку. В конвертерных цехах обслуживание ковшей и уборку шлака проводят в спе­циализированных пролетах; задолженность крана на выполнение прочих вспо?, метательных работ учитывается тем, что величина k принята, как указывалось выше, равной 1,1.

Число разливочных площадок определяется по той же формуле, что и число разливочных кранов. При этом Σ — задолженность разливочной площадки на раэливку одной плавки, мин;
b — коэффициент использования площадки, при­нимаемый равным 0,7. Задолженность разливочной площадки складывается из времени ожидания разливки, времени разливки, времени отстоя состава со слит­ками у разливочной площадки и смены составов. Продолжительность этих пе­риодов при расчетах принимают следующей: ожидание разливки 20—30 мян; разливка — ее продолжительность определяется так же, как и при расчете кранов; отстой и смена составов — от 20 до 120 мин в зависимости от массы слитка и. марки разливаемой стали.

Длина разливочной площадки определяется максимальной длиной разливоч­ного состава и должна быть равна длине одного или двух составов (двойная площадка). Длина разливочного состава L_p.c = L_т п _т, где п _т — число разливоч­ных тележек; L_т — длина тележки, м.

Число разливочных тележек п _т = 1,08 (п _с / п _СТ), где п _с — число слитков, получаемых при разливке одной плавки, шт.; п _ст — число слитков (изложниц), устанавливаемых на одной тележке, шт.; 1,08 — коэффициент, учитывающий необходимость резервных изложниц.

Число изложниц, которое можно установить на одной тележке, определяют с учетом массы и габаритов изложницы, грузоподъемности и габаритов тележки. При этом учитывают, что масса изложницы примерно равна массе отливаемого слитка.

Число сталеразливочных ковшей (п) в разливочпом пролете сталеплавиль­ного цеха или в отделении непрерывной разливки можно определить по фор­муле п = (1,1-1,2)(п _об + п _ср + п _кр), где 1,1 1,2 — коэффициент запаса; п,в, п _об, п _ср и п _кр — соответственно число ковшей, находящихся в обороте, в среднем ремон­те (замена рабочего слоя футеровки) и в капитальном ремонте (замена рабочего и арматурного слоев футеровки), шт.

Число ковшей, находящихся в обороте: п _об = (A ∙ t _об) / 24, где А — число разливаемых за сутки плавок, пл/сут; t _об — длительность цикла оборота ков­ша, ч/пл; 24 — число часов в сутках, ч/сут.

Цикл оборота ковша включает в себя длительность установки ковша под желоб, ожидания выпуска, выпуска плавки, транспортировки к разливочной площадке или МНЛЗ, разливки, слива шлака и установки на стенд или транс­портировки в пролет подготовки ковшей, охлаждения, удаления стопора или шиберного затвора, выбивки стакана, очистки ковша, установки стакана, сто­пора или шиберного затвора, подогрева. Продолжительность оборота зависит от организаций работ в цехе и обычно возрастает от 2,5—4,0 ч для ковшей емкостью 10—20 т до 6—8 ч для ковшей емкостью 250—350 т.

Число ковшей, находящихся в среднем ремонте, можно определить по фор­муле
п _ср = п _об t _cp/(m ∙ t _об) где t _cp — продолжительность среднего ремонта, ч; m — стойкость рабочего слоя футеровки между ремонтами, плавок.

Стойкость шамотной футеровки сталеразливочных ковшей находится в пре­делах 8—16 плавок (разливок), обычно снижаясь с увеличением емкости ковша. Стойкость монолитной футеровки достигает 20 плавок.

Средний ремонт сталеразливочного ковша обычно включает следующие операции: охлаждение ковша, ломка рабочего слоя футеровки, выкладка новой футеровки, сушка. Длительность ремонта ковшей с шамотной футеровкой изме­няется в пределах от 16 до 40 ч, возрастая при увеличении емкости: ковша (в том числе длительность кладки футеровки составляет 3—8 ч, длительность сушки после ремонта 6—18 ч). У ковшей с монолитной футеровкой рабочего слоя длительность ремонта сокращается (изготовление монолитного слоя длится около 1 ч, сушка 8—12 ч).

Число ковшей, находящихся в капитальном ремонте, составляет: п _кр = п _об t _кр / t _кам, где t _кр — продолжительность капитальное ремонта, ч; t _кам — продолжительность кампании ковша до капитального ремонта ч.

Продолжительность капитального ремонта составляет 25—50 ч, кампании до капитального ремонта ковша 6—12 мес, т. е. во много раз больше. Поэтому величина п _кр получается очень малой, ее можно не учитывать.

Число составов с изложницами можно рассчитывать по формуле п = К₁К₂/(А_сt_c+A_kt_k)/24, где А_с и А_k— число разливаемых в сутки плавок соот­ветственно спокойной и кипящей стали, пл/сут; t_c и t_k — длительность оборота составов соответственно для спокойного и кипящего металла, мин; К₁— коэф­фициент неравномерности выпуска плавок и оборота составов (1,3);
К₂ — коэф­фициент эксплуатационного резерва составов (1,1).

Примерная продолжительность, мин, оборота составов с изложницами при сифонной разливке спокойной (числитель) и кипящей (знаменатель) сталей приведена ниже:

Подача составов в разливочный пролет 15/15

Ожидание выпуска 20/20

Выпуск плавки и подача ковша к разливочной площадке 30/30
Разливка 30-90/30—70

Выдержка 40—150/30

Подача в стрипперное отделении 10/10

Раздевание 20/20

Подача к колодцам 5/5

Посад в колодцы 20/20

Подача порожнего состава в стрипперное отделение 10/—

Операции в стрипперном отделении 15/—

Подача состава на пути охлаждение 10/10

Охлаждение на воздухе 240/240

Охлаждение под душем 15/15

Подача во двор изложниц 10/10

Сборка составов во дворе изложниц 70—80/40—50

Число изложниц, которое необходимо иметь сталеплавильному цеху в обра­щении без учета резервных, определяют по формуле

п _об = k П_с t _об /(24 P _сл),

где П_с — производительность цеха, т/сут; P _сл—масса слитка, т; t _об —время оборота состава с изложницами, мин; k — коэффициент неравномерности обо­рота составов (1,3).

К рассчитанному числу изложниц необходимо добавить резервные (около 30% от числа, находящихся в обороте).

Число ям для ремонта или стендов для ломки футеровки можно рассчитать по формуле
n=(п _p t)/24, где п _p — число ремонтируемых за сутки ковшей, шт/сут; t — время выкладки новой футеровки ковша или же задолженность стенда на ломку футеровки, ч.

Продолжительность кладки шамотной футеровки изменяется в пределах 3—8 ч, увеличиваясь при росте емкости ковша. Длительность выполнения мо­нолитной футеровки ковша составляет около 1 ч. Задолженность механизиро­ванного стенда на ломку футеровки рабочего слоя составляет около 3 ч.

Число стрипперных кранов определяют из соотношения п = (П_сΣ k) / 1440 b, где П_с — суточная производительность цеха, т/сут; Σ — задолженность стрип­перного крана, обычно составляющая 0,2—0,3 мин/т слитков; k — коэффициент неравномерности поступления составов с изложницами (1,3); b — коэффициент использования крана (0,8).

В стрипперном отделении устанавливают не менее двух кранов; в случае, если с работой справляется один кран, второй является резервным.

Число кранов в отделении подготовки составов определяют по формуле
п = (п ₁ Σ ₁ + п ₂ Σ ₂ + п ₃ Σ ₃) k /1440 b, где п ₁, п ₂, п ₃ — соответственно число изложниц, центровых и надставок, шт.; Σ ₁, Σ ₂, Σ ₃ — затраты кранового времени на уста­новку одной изложницы, центровой, надставки, мин/шт.; k — коэффициент, учи­тывающий выполнение вспомогательных работ (1,15); b — коэффициент исполь­зования крана (0,8). Затраты кранового времени принимают следующими: уста­новка изложницы 2 мин; центровой 6 мин; надставки 2 мин.

Число шлаковых ковшей и шлаковозов определяют по методике, изложен­ной в разд. 8 гл. 7.