Metodichka_Praktika_oznakomitelnaya

8) Зрівняльні клапани.

Вагони-ваги служать для доставки агломерату і флюсів від рудних бункерів до скіпів доменних печей обсягом до 1719 м3. Вони складаються з платформи, у середині якої на вагових важелях установлені дві бункерикишені. Над платформою розташована кабіна, відкіля оператор керує ва- гонами-вагами і відправленням скіпа, вантаженого агломератом. Для еле-

ктропривода вагон-ваг характерно наступне:

−застосування для привода механізмів пересування двох двигунів постійного струму послідовно збудження;

−застосування для обертання барабанів затворів рудних бункерів двох двигунів постійного струму незалежного збудження;

−живлення приводних двигунів від мережі постійного струму через головні тролеї, встановлені уздовж бункерної естакади;

−наявність пневматичного привода для підйому шестеренних коробок і відкривання затворів кишень.

Електропривод транспортерної шихтоподачі. Транспортерна ших-

топодача – це комплекс механізмів, призначення яких – подача потрібних матеріалів до скіпових підйомників доменної печі. У залежності від призначення механізмів пред'являються різні вимоги до електропривода.

Електропривод барабанних живильників бункерів агломерату побудова-

ний на основі асинхронного короткозамкнутого двигуна, тому що в даному випадку відсутні вимоги регулювання і реверсування швидкості. Еле-

ктропривод вібраційних живильників побудований на основі вібродвигу-

на, що живиться від мережі 380В (робоча обмотка) і мережі 24В (обмотка збудження). Особливих вимог до електропривода немає. Електропривод пластинчастого конвеєра вимагає регулювання швидкості наприкінці фази завантаження агломерату у вагову лійку. Ця обставина викликає необхідність застосування двигуна постійного струму при живленні його від

21

індивідуального джерела постійного струму. Звичайно як побудова силової частини використовується система ЕМУ-Д. Електропривод шибера добавок, шибера агломерату. Основна вимога шиберів до електропривода

– швидка зупинка наприкінці перекидання. Ця вимога виконується досить надійно при використанні асинхронного двигуна зі схемою електродинамічного гальмування. Електропривод нереверсивний. Перекидання шиберів у різні сторони з лівої лійки на праву і назад виробляються при тому самому напрямку обертання двигуна завдяки використанню відповідної кінематичної схеми привода. Електропривод затвора вагової лійки агло-

мерату. Основна вимога затвора до електропривода – швидка зупинка затвора в крайніх положеннях його. Тому й у даному випадку для привода затворів використовуються асинхронні двигуни з динамічним і механічним гальмуванням. Як і в схемі керування шиберами, завдяки відповідній кінематичній схемі застосовується нереверсивний привод. Електропривод бункера добавок. Для привода затвора вагової лійки добавок застосовується асинхронний двигун, що підключається до мережі перемінного струму. Як і в приводі затвора лійки агломерату, відкриття і закриття лійки добавок відбуваються при тому самому напрямку обертання двигуна.

Привод – нереверсивний. Електропривод стрічкового конвеєра. Регулю-

вання швидкості стрічкового конвеєра не потрібно, тому в якості приводного застосовується асинхронний двигун. Основна вимога до системи керування стрічковим конвеєром – можливість мати різну тривалість роботи стрічкового конвеєра в залежності від розташування бункера з заданою добавкою. Електропривод коксозавантажувального пристрою. Для зава-

нтаження скіпа коксом необхідно впливати на грохот, який служить затвором коксового бункера, і на затвор коксової вагової лійки. Для привода грохоту застосовується асинхронний двигун з динамічним гальмуванням, а для привода затвора – асинхронний двигун з динамічним і механі-

22

чним гальмуванням, що обумовлено необхідністю мати швидку зупинку затвора. Електропривод головного підйому. Основні вимоги до електропривода – висока продуктивність, що перевищує продуктивність доменної печі по чавуні в 1,5-1,8 рази, висока надійність системи завантаження, максимальна автоматизація роботи, простота схеми, зручність у керуванні та експлуатації. Однією з вимог, пропонованих до електропривода доменного підйомника, є точна зупинка скіпа в кінцевому положенні. Місце зупинки скіпа залежить від величини вантажу, що піднімається. Якщо виходити з рівних умов впливу на схему, то при підйомі важкого вантажу скіп зупинитися трохи раніш, ніж при підйомі легкого вантажу. Усунення цього здійснюється спеціальною побудовою схеми керування. Перераховані вище вимоги до електропривода обумовлюють застосування двох двигунів постійного струму при живленні їх від генератора постійного струму. Застосування двох двигунів забезпечує велику надійність роботи механізму, тому що можлива робота і з одним двигуном (аварійна), при виході з строю одного з двигунів. Електропривод обертового розподіль-

ника. Призначення цього механізму – правильний розподіл шихтових матеріалів по поперечному перерізу доменної печі. Основні вимоги до механізму – малий час повороту обертового розподільника і швидка його зупинка. Цій вимозі задовольняє привод з асинхронним двигуном з динамічним гальмуванням чи привод із двигуном постійного струму послідовного збудження. Електропривод лебідки конусів. Лебідка конусів є одним з найбільш відповідальних механізмів системи завантаження доменної печі. До особливостей механізму лебідки варто віднести: перемінний момент статичного опору, що залежить від кута повороту барабана лебідки і кількості шихти на конусі; виникнення коливань конусів через пружні деформації канатів і вибору стріли їхнього провисання. Варто також врахувати, що при відкриванні конуса з контргрузом приводний двигун

23

працює в руховому режимі, а при закриванні – у гальмовому; закривання конусів повинне відбуватися без удару об чашу. Донедавна ці вимоги могли задовольнити тільки системи, побудовані по системі генератор - двигун, але останнім часом проектуються і використовуються системи тиристорний перетворювач – двигун. Електропривод лебідки зондів. Зонди на поверхні шихти в доменній печі забезпечують аналіз завантаження доменної печі і протікання процесу плавки. Підйом зондів перед опусканням великого конуса і спуск після закінчення зсипання матеріалів у піч забезпечується роботою двигуна в різних режимах. У положенні зондів на поверхні шихти зонди під дією власної маси ідуть слідом за шихтою, що опускається. При цьому двигун повинен забезпечувати натяг троса зонда, тобто розвивати момент убік підйому зонда і бути менше моменту, що розвивається зондом при спуску. Виходячи зі сказаного, найбільш доцільна побудова привода з двигуном постійного струму незалежного збудження при живленні його від заводської мережі. Електропривод зрівняльних клапанів. Для привода зрівняльних клапанів застосовується асинхронний електропривод з динамічним і механічним гальмуванням, що необхідно з метою одержання точної зупинки в крайніх положеннях.

Контрольні питання розділу «Доменне виробництво».

1)Призначення гірничо-збагачувального комбінату в технологічній схемі виробництва заліза.

2)Що таке концентрат, чому використовують концентрат?

3)Як називаються речовини, використовувані для видалення домішок із залізної руди в процесі плавки?

4)Що таке агломерат, чому в сучасних технологіях переважніше його використовувати?

5)Який продукт плавки називається шлаком?

24

6)У якому виді одержують продукт плавки доменної печі, що таке чушка?

7)Які види чавуна виходять у процесі плавки, їхнє використання надалі?

8)Призначення бункерів доменної печі, як подається сировина наверх доменної печі?

9)Перелічите механізми завантаження доменної печі, які типи електроприводів використовуються для побудови цих механізмів?

10)У яких випадках застосовується як транспортний засіб сировини транспортерна подача?

11)Призначення скіпового підйомника доменної печі, які основні вимоги до електропривода підйомника?

12)Призначення обертового розподільника, малого конуса, великого конуса доменної печі? Опишіть технологічний зв'язок роботи цих механізмів?

13)Призначення контрольних зондів?

14)Призначення зрівняльних клапанів?

15)Які механізми доменної використовують двигуни постійного струму, змінний струм?

16)Чи існують альтернативні способи виробництва чавуну?

17)Назвіть три основних переділу, які дозволяють з природної сировини (залізної руди) одержати готову товарну продукцію?

18)Чому деякі металургійні підприємства називаються заводами повного циклу, деякі ні?

25

4 Виробництво сталі

Виробництво сталі містить у собі видалення із чавуну домішок, а потім добавку строго певних кількостей вуглецю й інших металів, таких як хром, марганець, нікель і ванадій. Вуглець надає сталі здатність загартовуватися при відповідній тепловій обробці, а метали додаються для посилення самих різних її властивостей, включаючи загартування, легкість обробки, стійкість до корозії й жароміцність.

Сталеплавильне виробництво – це одержання сталі із чавуну й сталевого лома в сталеплавильних агрегатах металургійних заводів. Сталеплавильне виробництво є другою ланкою в загальному виробничому циклі чорної металургії. У сучасній металургії основними способами виплавки сталі є киснево-конвертерний, мартенівський і електросталеплавильний процеси. Співвідношення між цими видами сталеплавильного виробництва міняється. На малюнку внизу показане співвідношення між цими трьома видами виробництва сталі.

Рисунок 4.1 – Співвідношення між основними видами виробництва сталі.

Приблизно 10% від світового обсягу виробництва сталі усе ще доводиться на мартенівський процес, тому що перехід на нові технології в Східній Європі й окремих регіонах Азії відбувається дуже повільно.

26

Нижче в таблиці наведений техніко-економічний аналіз трьох найпоширеніших способів виробництва сталі.

Таблиця 1 - Порівняльний аналіз способів виробництва сталі

Єдиної світової класифікації сталей немає. Залежно від способу виробництва, хімічного складу, структури, призначення і якості сталі класифікують:

•по призначенню: топкову й котельню, для залізничного транспорту, конструкційну, шарикопідшипникову, інструментальну (для виготовлення різних інструментів), ресорно-пружинну, трансформаторну, нержавіючу, гарматну, трубну й ін.

•по якості: звичайної якості, якісна, і високоякісна. Розходження між цими групами полягають у допустимому вмісті шкідливих домішок (у першу чергу сірки й фосфору), а також в особливих вимогах по змісту неметалічних включень і т.п.

27

•по хімічному складі: вуглецеві (низьковуглецеві містять до 0.3% вуглецю; середньовуглецеві - від 0.3 до 0.6%; високовуглецові – більше 0.6%), леговані ( низьколеговані-до 2.5% легуючих добавок; середньолеговані – 2.5-10%, високолеговані - більше 10%), у тому числі хромисті, марганцовисті, хромонікелеві й т.п.

•по характері застигання сталі: спокійні, киплячі й напівспокійні.

4.1 Конверторне виробництво

Киснево-конвертерний процес являє собою один з видів переділу рідкого чавуну в сталь без витрати палива шляхом продувки чавуну в конвертері технічно чистим киснем, що подається через фурму, що вводиться в метал зверху. Кількість повітря необхідного для переробки 1 т чавуну, становить 350 кубометрів.

Уперше кисневоконвертерний процес у промисловому масштабі був здійснений в Австрії в

1952 - 1953 р. на заводах у містах Лінце та Донавіце (за рубежем цей процес одержав назву ЛД по перших буквах міст, у

нашій країні - киснево-

Рисунок 4.2 – Зовнішній вигляд кисневого

конвертерного способу).

конвертора

У цей час працюють конвертери ємкістю від 20 до 450 т, тривалість плавки в які становить 30 - 50 хв. Зовнішній вигляд кисневого конвертора наведений на малюнку вище (Рисунок 4.2). Конвертор є великою сталевою ретортою, вкритою цеглою. Конвертор має циліндричну частину 2, легко замінне днище 4,

28

конусоподібну горловину 1. Робочий простір (циліндрична частина конвертора) кріпиться в сталевому кільці із цапфами 3. У процесі роботи конвертор може повертатися на 3600 за допомогою приводних механізмів (спеціальних електроприводів) для завалки скрапу, заливання чавуну, зливу сталі й шлаків.

Кисневий конвертер з верхньою продувкою в розрізі показаний на малюнку (Рисунок 4.3). Робоче положення конвертера вертикальне. Кисень подається в нього під тиском 0,8...1 МПа за допомогою водоохолоджуваної фурми 3, що вводиться в

конвертер через горловину 4, і розташовуваної над рівнем рідкого металу на відстані 0,3...0,8 м.

Загальна витрата технічного кисню на одержання 1 т сталі, становить

50...60 м3.

Матеріалами для одержання сталі в кисневому конвертері є рідкий пе-

розрідження - боксит і плавиковий шпат.

Перед початком роботи конвертер повертають на цапфах навколо горизонтальної осі й за допомогою завалочної машини завантажують до 30 % металобрухту, потім заливають рідкий чавун при температурі 1250...1400°С, повертають конвертер у робоче вертикальне положення, уводять кисневу фурму, подають кисень і додають шлакоутворюючі матеріали.

29

У момент, коли зміст вуглецю досягає заданого для виплавлюваної марки сталі, подачу кисню припиняють, конвертер повертають і виливають спочатку сталь, а потім - шлаки.

Продуктивність кисневого конвертера місткістю 300 т досягає 400...500 тон за годину, у той час як продуктивність мартенівських і електропечей не перевищує 80 т/г.

Процес займає визначальне місце серед існуючих способів масового виробництва сталі. Такий успіх киснево-конвертерного способу полягає в можливості переробки чавуну практично будь-якого складу, використанням металобрухту від 10 до 30 %, можливість виплавки широкого сортаменту сталей, включаючи леговані, високою продуктивністю, малими витратами на будівництво, великою гнучкістю і якістю продукції.

Процес виробництва сталі в кисневому конвертері складається з наступних основних періодів: завантаження металобрухту, заливання чавуну, продувки киснем, завантаження шлакоутворюючих, зливу сталі й шлаків.

Завантаження конвертера починається із завалки сталевого лома. Лом завантажують у нахилений конвертер через горловину за допомогою завалочних машин лоткового типу. Потім за допомогою заливальних кранів заливають рідкий чавун, конвертер установлюють у вертикальне положення, уводять фурму й включають подачу кисню із чистотою не менше 99,5% О2.. Одночасно з початком продувки завантажують першу порцію шлакоутворюючих матеріалів і залізної руди (40 - 60% від загальної кількості). Іншу частину сипучих матеріалів подають у конвертер у процесі продувки однієї або декількома порціями, найчастіше через 5 - 7 хвилин після початку продувки.

Керування конвертерним процесом здійснюється за допомогою сучасних потужних комп'ютерів, у які вводиться інформації про початкові матеріали (состав і кількість чавуну, лома, вапняку), а також про показ-

30