Основные параметры помещений и грузоподъемные средства. Вспомогательные участки

КОМПОНОВКА ПЛАВИЛЬНЫХ УЧАСТКОВ.

Основные размеры помещений плавильных отделений определяют из условий удобного и безопасного для обслуживания размещения основного плавильного оборудования. Этажность плавильного отделения обычно со­ответствует этажности цеха и может иметь дополнительные промежуточные перекрытия и площадки. Предпочтительный шаг колонн в плавильном от­делении 12 м при выполнении каркаса здания в металле. При установке плавильных печей небольшой производительности (см. табл. 17) допускается принимать шаг колонн 6 м и выполнять каркас здания (в одноэтажных цехах) нз железобетонных конструкций. Материал полов — чугунная или стальная плитка. Высота плавильных отделений должна быть больше или равна вы­соте остальной части цеха. Из-за больших тепловыделений плавильные про­леты часто оснащают аэрационными фонарями.

Подъемно-транспортное оборудование должно обслуживать все тех­нологическое оборудование, размещенное на основных площадях и в отдель­ных помещениях плавильного отделения. Предпочтение отдается крановому обслуживанию. Механизмы кранов, занятых заливкой и передачей жидкого металла, снабжают дополнительными тормозами. Режим работы их тяжелый. Управление — из кабины крана или дистанционно с пульта управления. Такое же управление у кранов, обслуживающих участок навески шихты. Управление с пола имеет только подъемно-транспортное оборудование, обслуживающее вспомогательные участки по приготовлению и ремонту футе* ровки» уборки отходов, насосные, машинные помещения и т. д.

В табл. 10 и на рис, 16 и 17 приведены некоторые параметры помещений и грузоподъемности основных подъемно-транспортных средств, плавиль­ных отделений, оборудованных вагранками и электрическими индукцион­ными и дуговыми печами. Грузоподъемность подъемно-транспортных средств выбирают на 10—20% больше максимальной массы транспортируемого груза при загрузке, обслуживании и ремонте печей.

Если сплав из плавильных печей передается на заливку или последую­щую обработку одними и теми же грузоподъемными средствами, то их грузо­подъемность уточняют по массе наибольшего ковша со сплавом.

Электроснабжение плавильного оборудования должно быть бесперебой­ным, поэтому необходимо автоматическое подключение к аварийным источ­никам электропитания. Перерыв в водоснабжении оборудования допускается <: 10—15 мин. Отдельные узлы плавильного оборудования в это время обес­печиваются водой, подаваемой самотеком от резервных емкостей, установ­ленных на верхних площадках в плавильном отделении.

Помимо основных участков по навеске шихты и плавке сплавов в пла­вильное отделение входят вспомогательные участки по ремонту оборудова­ния и ковшей, контролю качества выплавленного сплава и в ряде случаев по внепечной обработке сплава.

Для ремонта оборудования и ковшей в плавильных отделениях преду­смотрены участки приготовления огнеупорной массы, ремонта футеровки ковшей и съемных узлов печей (своды дуговых печей, крышки копильников и т. д.), площадки для ремонта механизмов оборудования, стенды для сушки и подогрева ковшей. Оборудование для приготовления футеровочиых масс выбирают и рассчитывают в зависимости от вида применяемой футеровки, и оно, как правило, состоит из размалывающих и смешивающих бегунов, а иногда щековых дробилок и псчсй для прокалки исходных материалов (например, кварцита для индукционных печей).

При наличии базисного склада шихты оборудование для обработки и приготовления исходных футеровочных материалов, применяемых в раз­ных цехах, целесообразно размещать на нем. Участок приготовления футе­ровочных масс должен быть оснащен грузоподъемными средствами для обслуживания оборудования, доставки к нему исходных материалов и пере­дачи готовых масс для ремонта оборудования и ковшей.

В местах ремонта футеровки необходимо обеспечить уборку остатков старой футеровки и сушки новой- Стенды для сушки мелких и средних ков­шей оборудуют местными укрытиями и инжекционными горелками среднего давления. Крупные ковши сушат двухпроводными длиннопламенными го­релками, для этого их устанавливают в горизонтальное или вертикальное поло­жение. В последнем случае стенд снабжают поворотным вытяжным зонтом.

Перед заливкой сплава ковши, как правило, подогревают на стендах той же конструкции.

Для контроля качества выплавленного сплава в плавильном отделении в непосредственной близости от плавильных печей выделяют участок для заливки технологических проб. Здесь же могут быть установлены некоторые приборы для экспресс-анализа химического состава сплава (например, для термографического определения С_э = С + Si в чугуне по кривым охлажде­ния). Участок отбора проб рекомендуется связывать пневмопочтой с экс­пресс-лабораторией химического анализа сплава. В ряде случаев эти лабо­ратории территориально находятся на площадях плавильного отделения.

Таблица 10. Размеры пролетов и грузоподъемные средства плавильных отделений (см. рис 16 и 17)

 

* Указана грузоподъемность подъемника для загрузки шихты. ** Расстояние между поперечными осями печен: в числителе — при сливных желобах, обращенных друг к другу; в знаменателе — при рабочих окнах, обращенных друг к другу (см. рис. 17, о),

*** Расстояние между продольными осями печей: в числителе — расположенных друг к другу свободными сторонами; в знаменателе -^ с двумя печными трансформаторами между печами (см. рис. 17, б).

 

Все большее применение находят способы внепечной обработки жидкого металла, придающие сплаву различные служебные свойства или обеспечи­вающие получение различных марок из одного базового сплава.

Чаще всего внепечную обработку чугуна выполняют непосредственно в ковшах, миксерных индукционных печах или копильниках путем подачи в жидкий металл специальных легирующих и модифицирующих добавок. Однако в некоторых случаях для проведения внепечной обработки приме­няют специальные устройства. Например, при продувке жидкого чугуна через графитовые трубки азотом и природным газом достигается графити-зирующее влияние, более эффективное, чем при обработке твердыми модифи­каторами.

Продувка металла этими газами может быть совмещена с одновременной подачей порошкообразных модификаторов или легирующих элементов. Устройства для проведения указанных операций состоят из источника сжа­того газа, редуктора, расходомера, трубопроводов, клапанов и погружаемой в жидкий металл трубки или фурмы. Емкость с обрабатываемым металлом нужно располагать под укрытием с местной вытяжкой. Добавки можно пода­вать на зеркало металла или вдувать в толщу металла вместе с газами. Иногда карбид кальция вдувают в жидкий чугун осушенным воздухом, углекислым газом или другими газами. Для десульфурации чугуна и выравнивания его химического состава в ковше с помощью различных порошкообразных де-сульфураторов применяют механические мешалки разных конструкций и встряхивающие стенды с ковшами. Мешалки могут быть подвешены на грузо­подъемном устройстве типа консольного крана для удобства транспорти­ровки их к ковшу или даже встраиваться в копильиик вагранки.

Обработка чугуна магнием, церием, их лигатурами или комплексными модификаторами для получения высокопрочного чугуна с шаровидным гра­фитом также требует установки в плавильном отделении специального обо­рудования и выделения места для проведения модифицирования чугуна. На рис. 18 приведена схема автоклава и вспомогательных устройств для обработки жидкого чугуна магнием. Автоклав необходимо обслуживать гру­зоподъемными механизмами для установки и выемки ковша из автоклава. На месте зарядки колоколов модификаторами должны быть предусмотрены укрытия с вытяжкой.

Внепечная обработка стали. Во время выпуска из печи и выдержки в ковше сталь окисляется и насыщается неметаллическими включениями и газами в результате взаимодействия ее с футеровкой ковша и шлаком. Основные шлаки, попадая в ковш, сильно разъедают футеровку, что при­водит к снижению их основности и переходу серы и фосфора из шлака в ме­талл. Содержание кремния и марганца за время выдержки металла в ковше также уменьшается.

Чтобы избежать ухудшения качества выплавленной стали при выдержке и провести эффективную дефосфоризацию, десульфурацию и раскисление, применяют методы рафинирования стали синтетическими шлаками. Для этого расплавленный в специальной электропечи шлак расчетного состава сливают в ковш, в который затем выпускают сталь. В процессе перемешива­ния шлака и стали при заполнении ковша металлом сера, фосфор и кислород переходят из металла в шлак. Вытесненный металлом из ковша отработан­ный шлак выливают в специальные шлаковый. Для плавки синтетического шлака в плавильном отделении устанавливают специальные дуговые печи.

Основными материалами для выплавки синтетических шлаков являются металлургическая известь и высокоглиноземистый полупродукт.

Для дегазации стали, выплавленной в обычной (невакуумной) печи, можно применять вакуумную обработку в камере, куда устанавливают ковш с жидкой сталью. Продолжительность обработки сплава в камере обычно 10—15 мин. Эффект дегазации в ковше может быть достигнут также при про­дувке стали, так же как и чугуна, инертным газом.

 

 

Рис, 17. Схемы расположения дуговых электропечей и основные параметры помещений и основных грузоподъемных средств