Метрологическое обеспечение производства чугуна.

В доменном цеху при выплавке чугуна контролируются следующие параметры:

² давление холодного и горячего дутья;

² давление газа в средней части шихты и на колошнике;

² давление природного газа;

² давление воды, поступающей в охладительную арматуру;

² давление пара;

² расход природного газа, подаваемого на каждую фурму;

² расход воды на охлаждение печи;

² расход газа;

² расход пара, подаваемого на увлажнение дутья;

² температура колошникового газа в газоотводах и по радиусу колошника;

² температура огнеупорной кладки печи;

² температура поступающей и отходящей воды и воздуха;

² состав колошникового газа и влажность дутья;

² уровень шихтовых материалов в печи;

² число подач, загруженных в печь;

² число скипов в подаче;

² угол поворота ВРШ;

² масса агломерата, кокса и добавок к каждой подаче.

Метрологическое обеспечение доменного процесса приведено в таблице 3.2.

Метрологическое обеспечение доменного процесса

Таблица 3.2

Автоматизированному контролю и регулировке подвергаются температура и влажность дутья, давление колошникового газа и газа, поступающего на отопление воздухонагревателей.

Мартеновский цех

Цех предназначен для производства жидкой стали по методу, предложенному во Франции П. Мартеном. Схема мартеновского производства представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема мартеновского производства стали [7].

Основные размеры мартеновских печей комбината “Азовсталь” с подвижным рабочим пространством приведены в таблице 4.1.

Основные размеры мартеновских печей

Таблица 4.1

Цех выплавляет стали из фосфористого чугуна в качающихся печах с подвижным рабочим пространством. Годовая производительность цеха – 2 млн. т стали. Цех выплавляет рельсовую сталь (50%). низколегированную сталь типа О9Г2С, 10ХСМДЛ, 5ХСМД и др. (30%), остальное - углеродистые стали типа Ст.Зсп, Ст.Зпс и др.

Цех име­ет следующие отделения:

² миксерное отделение,

² печной пролет,

² разливочный пролет,

² шихтовый пролёт (двор),

² двор изложниц,

² стрипперное отделение,

² склад слитков,

² отделение предварительной подготовки составов.

Миксерное отделение. Назначение - накопление и усреднение по температуре и химсоставу жидкого чугуна из доменного цеха. Средняя температура в миксере 1300°С, средний состав чугуна: С = 4,42%, Si = 0,95%, S = 0,033%, Р = 0,050%. Чугун доставляют сюда из доменного цеха в чугуновозных ковшах. В отделении установлены 2 миксера по 1300 т, куда сливают чугун. Подъем чугуновозных ковшей из чугуновозных траншей для слива чугуна в миксер осуществляется тремя миксерными кранами грузоподъемностью 125/35т. Под каждым миксером установлены железнодо­рожные весы. Чугун из миксеров периодически скачивают и после взвешивания транспортируют тепловозом в чугуновозных ковшах к мартеновским печам. Расход чугуна на плавку 260-280т.

Печной пролет имеет длину 525 м и ширину 25 м. В пролёте для заливки чугуна в печи установлены 5 заливочных кранов грузоподъемностью 125-135т и уборочный кран грузоподъемностью 10 т.

В состав основного технологического оборудования мартеновской печи (рис. 4.2.) входит пере­водное устройство, включающее в себя систему клапанов и шиберов, перекрывающих каналы и трубопроводы.

Рабочее пространство печи ограничивается снизу подом (99,4 кв. м), сверху сводом и бо­ковыми стенками: передней стенкой с завалочными окнами; задней стенкой со сталевыпускным отверстием и торцовыми стенками с примыкающими к ним головками печи. Головки слу­жат для ввода в печь топлива и воздуха и для отвода отходящих газов. Шлаковики слу­жат для улавливания плавильной пыли, уносимой отходящими газами из рабочего про­странства печи. Основные параметры печи:

Садка печи - 400 т, площадь пода - 99,4 м², длина ванны - 18,4 м, ширина ванны - 514 м, глубина ванны - 1 м.

Печной пролет разбит на 14 блоков. 1-ый и 4-ый имеют 400-тонные качающиеся печи. Оборудо­вание: 8 напольных завалочных машин (10 т), 6 заливочных кранов. Плавка в печи идет 13,5 часов.

Мартеновская печь состоит из верхнего строения, включающего рабочее пространство и головки, расположенное выше рабочей площадки и нижнего строения, в которое входят шлаковики, газовые и воздушные регенераторы, а также перекидные клапа­ны, дымовые борова, ведущие к дымовой трубе. Нижнее строение расположено ниже рабо­чей площадки. Весь основной технологический процесс мартеновской плавки протекает в рабочем пространстве печи. Головки печи, воздушные и газовые каналы обеспечивают смешивание газа и воздуха. Правая и левая головки, наклонные пролеты, вертикальные каналы и регенераторы по конструкциям одинаковы, но работают они попеременно с авто­матическим переключением через каждые 5-15 мин. Шлаковики предназначены для осажде­ния пыли и частичек шлака, увлекаемых дымовыми газами. Это требуется для того, чтобы уменьшить засорение насадок регенераторов и удлинить срок их службы. На печи имеются регенераторы с решетчатой кирпичной кладкой - насадками для раздельного подогрева га­зообразного топлива и воздуха, подаваемых в печь. Продукты горения из рабочего простран­ства направляются в одну пару регенераторов, например в правую, нагревают их насад­ку и затем, пройдя очистку, выпускаются в дымовую трубу. В это время газовое топливо и воздух подают в печь через вторую пару регенераторов, насадка которых была нагрета раньше. Через некоторое время с помощью автоматически переключающихся клапанов ме­няется направление выхода печных газов и подачи топлива и воздуха. Подина печи пред­ставляет собой чашу с откосами по длине и ширине с уклоном к задней стенке в сторону отверстия для выпуска стали. Основанием для кладки подины служат балки, перекрытые
стальным листом толщиной 20-30 мм, поверх которого укладывают листовой асбест толщиной 20-25 мм для теплоизоляции, а затем уже осуществляют кладку подины и наварку магнезитовым порошком. Мартеновская печь отапливается природным газом.

Разливочный пролет. Разливочный пролёт (524,5х18,4 м) предназначен для разливки стали в изложницы для получения слитков.Сталь выпускают по­следовательно в 2-3 ковша ёмкостью 220 т с шиберными затворами. Всего имеется 16 сталеразливочных ковшей. В процессе выпуска стали ковш удерживается разливочным краном, которых в пролете 8, каждый грузоподъемностью 350 т. Для вспомогательных работ имеются 2 уборочных крана.

Разливку стали производят сифонным способом (рис. 4.3.).

На поддоне устанавливают сразу 8 или 4 изложниц, разливка производится через вертикальный канал (литник) в центре, из которого жидкая сталь через горизонтальные футерованные ка­налы (литниковые ходы) поступает сразу во все 8 изложниц. Получаемые слитки имеют массу до 10 т. После разливки слитки выдерживают около часа для кристаллизации стали, а затем железнодорожный состав с помощью тепловоза отправляется в стрипперные отделения.

При разливке сифоном производительность высокая, поверхность слитка более чистая. Её недостатки: сложность сборки поддонов и центровых литников, потери металла на лит­нике, возможность загрязнения стали неметаллическими включениями при ее протека­нии по центровому литнику и литниковым каналам.

Шихтовый пролёт (участок шихтоподготовки). Назначение -- накопление шихто­вых материалов для плавки, заправки и др. Оборудование: 3 грейферных крана гру­зоподъемностью по 15т, служащих для погрузки сыпучих материалов, 4 магнитных крана грузоподъемностью 20т для погрузки металлолома, шаровая мельница для помола, дро­билка для дробления ферросплавов. Все материалы хранятся в бункерах. На шихто­вом дворе хранятся следующие материалы: металлический лом и обрезь прокатных цехов:

² заправочные материалы (доломит обожженный и сухой магнезит);

² окислители (железная руда, окалина из прокатных цехов);

² материалы для удаления вредных примесей (серы и фосфора): известь, известняк;

² ферросплавы (ферромарганец, силикомарганец, ферросилиций);

² легирующие добавки: хром, никель, кальций, алюминий, ферробор, ферротитан, феррованадий и др.

Все материалы грузятся в мульды, которые установлены на тележках (вагонетках). Шихтовый состав (6-10 вагонеток) с помощью тепловозов подается в печной пролет. На каждой вагонетке 4 мульды ёмкостью 2 куб. м. Двор изложниц. Предназначен для подготовки сталеразливочных составов: обмазка и сушка прибыльных подставок, футеровка изложниц, набор поддонов, уста­новка сифонов и др.

Работа двора изложниц заключается в расчистке и наборе поддонов сифонным кирпичом, установки центровых втулок, вставки сифонных стаканов в глуходонные изложницы и др.

В мартеновском цехе есть отделение для чистки и смазки изложниц. Смазку проводят каменноугольным пеком или водным раствором графита и жидкого стекла.