Механизация работ в черной металлургии. Механизация работ в сталеплавильном производстве

Арист Л.М. и др.

Киев: Выща шк., 1989 г.

§ 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Современный электросталеплавильный цех с дуговыми сталеплавильными печами (ДСП) вместимостью 100 или 200 т представляет собой сложный комплекс различных машин и устройств для получения высококачественных марок стали и их разливки.

Для ведения технологического процесса получения стали в ДСП надо подать скрап, шлакообразующие сыпучие материалы, легирующие материалы, раскислители, кислород, скачать шлак, подать расплавленный металл на участок внепечной обработки стали, а затем — на разливку на МНЛЗ или в изложницы. Грузопотоки современного электросталеплавильного цеха можно разделить наследующие группы: скрап, сыпучие материалы, включая шлакообразующие легирующие и раскислители, выплавленная сталь и шлак. Скрап поступает в шихтовый пролет электросталеплавильного цеха со скрапобазы в думпкарах, самосвалах и контейнерах. Думпкары или самосвалы разгружают скрап в специальные ямы, откуда его магнитом загружают в печные загрузочные корзины. Скрап, поступающий в совках, разгружают непосредственно в корзины. В ЭСПЦ используются корзины грейферного типа.

Сыпучие материалы поступают в электросталеплавильный цех по ленточным конвейерам и в контейнерах. Шихтовые материалы взвешивают и загружают загрузочную машину, которая подает их в злектросталеплавильную печь. Твердые ферросплавы из бункеров поступают в мульды, затем в камерную печь для прокаливания, после чего мульдозаправочным краном их подают в электросталеплавильную печь. Во время выплавки стали скачивают шлак, а после получения стали заданного состава ее сливают в сталеразливочный ковш, затем подвергают специальной обработке в ковше (продувка нейтральными газами, вакуумирование) и разливают.

В современных электросталеплавильных цехах скрап подают в шихтовый пролет россыпью в железнодорожных вагонах (в думпкарах, на платформах) и самосвалах. В некоторых цехах часть скрапа подают в контейнерах вместимостью 12—14 м³ непосредственно со скрапобаз. Подача скрапа в контейнерах получила наибольшее развитие в ЭСПЦ Новолипецкого комбината (подача достигает 80 %)- Применение подачи скрапа в контейнерах является прогрессивным, поскольку позволяет значительно сократить время загрузки печных корзин и сократить использование магнитов, грузоподъемность которых еще недостаточна.

Для ведения технологического процесса в электросталеплавильный цех необходимо подать известь, железную руду, плавиковый шпат, магнезитовый и доломитовый порошки, высокоглиноземистый полупродукт и другие материалы в необходимом количестве. Например, в ЭСПЦ-2 завода «Красный Октябрь» в сутки надо подать около 350 τ различных сыпучих материалов. В цех сыпучие материалы подают либо контейнерами, либо контейнерами и конвейерами. Сыпучие материалы хранятся в приемных бункерах, расположенных вдоль печного пролета. Если сыпучие материалы подают конвейерами, то распределение их между приемными бункерами осуществляют с помощью передвижного реверсивного конвейера. Если сыпучие материалы подают в бадьях, то их разгружают непосредственно в приемные бункера.

Взвешивание и дозирование сыпучих материалов из приемных бункеров производят либо с помощью передвижной весовой тележки, либо системы, включающей бункерные весы и ленточные конвейера. После дозировки сыпучие материалы подают в бункера загрузочной машины броскового типа. Материалы в ДСП загружают через рабочее окно бросковой машиной, передвигающейся по рельсам. В некоторых цехах загрузку сыпучих материалов производят через отверстие в своде. Кроме того, в некоторых цехах предусмотрена перегрузка шлакообразующих непосредственно в загрузочную корзину перед подачей ее в электропечь.

Дробленые раскислители и легирующие материалы доставляют обычно в ЭСПЦ контейнерами. Эти материалы складируют в приемных бункерах, расположенных в печном пролете в одном ряду с приемными бункерами сыпучих материалов. К бункерам бадьи с материалом транспортируют краном. Из приемных бункеров после дозировки твердые ферросплавы с помощью весовой электрической тележки подаются в бункера для ферросплавов, а оттуда они поступают в мульды. Затем мульдозавалочной машиной или мульдозавалочным краном их подают в двухкамерную печь для прокаливания.

Кроме подачи ферросплавов в приемные бункера для загрузки мульд предусмотрены приемные бункера для загрузки в контейнера вместимостью 1,2—1,5 м³. Эти контейнера затем транспортируют к установке для подачи ферросплавов в ковш по ходу слива или к установкам для вакуумирования стали или продувки нейтральным газом в сталеразливочном ковше. Ферросплавы, подаваемые в ковш при выпуске стали и подлежащие продувке нейтральным газом, прокаливают. В ЭСПЦ ферросплавы в камерную печь для прокаливания подают с помощью мульдозаправочных кранов. Однако их использование затруднено из-за того, что мостовые краны, выполняющие в этот момент технологические операции на соседних печах, могут препятствовать его перемещению. В ЭСПЦ ЧерМЗ в связи с этим используют мульдозавалочную напольную машину конструкции ВНИИМехчермета. В некоторых ЭСПЦ установлены устройства для загрузки ферросплавов непосредственно в ковши перед выпуском стали.

Для повышения стойкости футеровки электросталеплавильных печей применяют торкретирование, требующее использования значительного количества сыпучих материалов и соответственно средств для их перемещения и подачи.

Одним из важнейших усовершенствований в конструкции электродуговых печей за последние годы явилось внедрение водоохлаждаемых панелей (устанавливаются на стенах печи, а в последнее время и на своде). Их применение позволяет увеличить подачу в печь электроэнергии, повысить ее производительность (на 50 %) и срок службы футеровки. За рубежом более 100 электропечей имеют водоохлаждаемые панели на стенах и более 40 — на своде.

В настоящее время используют следующие водоохлаждаемые панели: 1) массивные чугунные или стальные; 2) сварные из стальных или медных листов; 3) стальные трубчатые.

Опыт эксплуатации показал, что из существующих трех систем водоохлаждаемых панелей наиболее приемлемыми (вследствие меньшей стоимости и термической инерции, что обусловливает пониженный износ) являются панели 2 и 3 групп, особенно трубчатые.

Увеличение мощности ДСП привело к значительным выделениям отходящих газов и увеличению шума. В связи с этим перспективным направлением является размещение всей печи в изолирующей камере со специальными шлюзами для загрузки шихты и выпуска плавки.