Так как электросталеплавильный цех потребляет большое количество различных по физическим свойствам и фракционному составу материалов, необходима рациональная организация грузопотоков, которая сможет обеспечить высокопроизводительную работу печей.
В состав необходимых материалов входят: лом углеродистых и легированных марок сталей, чугун, известь, известняк, плавиковый шпат, кварцит, железная руда, агломерат, порошкообразный магнезит, доломит, ферросплавы различных марок, кокс и электродный бой.
Каждый материал должен быть подан к определенному месту в нужное время и в нужном количестве с минимальными затратами ручного труда и капитальных вложений. Конкретная схема грузопотоков зависит, от объема производства стали в цехе, сортамента выплавляемой стали и принятой технологии выплавки и разливки.
Каждая электропечь имеет отдельную группу расходных бункеров. В расходные бункера материалы могут подаваться ленточными конвейерами. В этом случае между бункерным пролетом и зданием склада сыпучих материалов (ферросплавов) сооружается наклонная галерея для ленточных транспортеров. Над бункерами вдоль пролета установлен горизонтальный транспортер. Разгрузка материалов с транспортерной ленты в заданные бункера производится самоходной загрузочной тележкой, управляемой дистанционно.
Основная часть шлакообразующих материалов в печь подается вместе с ломом загрузочной бадьей, в которую они поступают из специальных бункеров, расположенных над колеей тележки скраповоза, с помощью вибропитателей.
Присадку горячих ферросплавов приходится производить мульдозавалочной машиной.
Характерной особенностью объемно-планировочных решений современных ЭСПЦ является, выпуск стали в ковш установленный на сталевозе в печном пролете, и размещение печи в середине пролета, что позволяет регулировать подачу материалов в ковш, как по времени, так и по массе. Однако
такая схема подачи шлакообразующих и других материалов в печь непригодна, если последняя помещена в шумозащитный кожух.
Ввод сыпучих материалов в печь, окруженную защитным кожухом, осуществляется через специальное отверстие в ее своде. В этих целях сделано важное изменение объемно-планировочной схемы главного здания цеха -бункерный пролет размещен между печным и раздаточными пролетами. Подача сыпучих в печь и в ковш производится через основной тракт снабжения бункерный пролет.
Такая система подачи поддается полной механизации и автоматизации на всем тракте от склада до печи и ковша и практически полностью предотвращает запыленность помещения цеха.
Однако следует иметь в виду, что для сооружения этой системы необходимо увеличивать высоту бункерного пролета, что ведет к увеличению капитальных затрат на строительство. Кроме того, требуется тщательная предварительная подготовка материалов (дробление материалов до фракции менее 60 мм с обязательным просушиванием).
Совершенным способом транспортировки электродов является контейнерный. Платформы с контейнерами электродов поступают в шихтовый пролет и разгружаются мостовым краном на отдельную площадку.
По мере необходимости контейнер с электродами подают в печной пролет непосредственно к печам.
Для погрузочно-разгрузочных работ в копровых цехах и в шихтовом пролете ЭСПЦ применяют мостовые краны: магнитные, грейферные, магнитно-грейферные, мульдомагнитные.
Ширина пролета мостового крана определяется шириной шихтового пролета ЭСПЦ, которая составляет 18-39 м.
Лом доставляется в шихтовый пролет 80% контейнерами и 20%
россыпью. В металлозавалке 20% чугуна и 80% лома.
Тогда получаем:
-металлозавалка на одну плавку, т:
где 
- суточная производительность печи, т;
- выход годного, %.
- лома в металлической завалке в сутки, т:
- чугуна в металлической завалке в сутки, т:
-чугуна на одну плавку, т:
-лома на одну плавку, т:
80% лома поставляется в контейнерах, а 20% россыпью, также россыпью поставляется чугун.
В цехах должен быть резерв шихтовых материалов на обеспечение пеци 12 часов.
50% контейнеров разгружаются сразу в бадью, а 50% контейнеров оставляют на площадке.
Контейнер имеет размеры: ширина а= 2,5 м, длина b=2,5 м, высота h=2,5 м.
м3.
В контейнер входит лома, т:
где η- коэффициент заполнения контейнера, равен 0,8;
ρ - плотность лома, равен 1т/м.
Число контейнеров для загрузки лома, рассчитывается:
Время оборота одного контейнера составляет 3 часа, следовательно количество оборотов одного контейнера за сутки будет равно:
Количество контейнеров в обороте:
Количество контейнеров в запасе:
Суммарная цифра контейнеров на контейнерной площадке:
Величина ремонтного парка составляет 15% от общего числа контейнеров по цеху, величина запасного парка составляет 10%.
- ремонтный парк 18 контейнеров
- запасной парк 12 контейнеров
- рабочий парк 120 контейнеров
Общий парк составит: 120+12+18=150 контейнеров.
На площадке должно находиться 99 контейнеров.
Общая длина шихтового пролета:
Примем 144 м.
Так как 20% лома доставляется россыпью, то для хранения 12 часового запаса, нужно иметь железобетонные бункера объёмом:
м3.
Высота закрома должна быть 2 м ниже уровня пола. Ширину принимаем равной 6 м, следовательно зная эти данные, длина закрома будет ровна:
k- коэффициент заполнения контейнера, равен 0,8.
Чугун доставляется в цех ж/д контейнерами, тогда объем закрома для чугуна равен:
3.
Высота закрома должна быть 2 м, ниже уровня пола и 1 м выше, т.е. общая высота составляет 3 м. Ширину принимаем равной 6 м, следовательно зная эти данные, длина закрома будет равна:
k- коэффициент заполнения контейнера, равен 0,8.
Шихтовый пролет
Для погрузочно-разгрузочных работ в копровых цехах и в шихтовом пролете ЭСПЦ применяют мостовые краны: магнитные, грейферные, магнитно-грейферные, мульдомагнитные.
Ширина пролета мостового крана определяется шириной шихтового пролета ЭСПЦ, которая составляет 18-39 м. Число n магнитных, грейферных и магнитно-грейферных кранов определяется соотношением:
где 
– суточная производительность цеха, т / сут.;
f – расходные коэффициенты различных материалов электроплавки (лома, шлакообразующих, ферросплавов и др.) на 1 т стали, т / т;
Σ – время, необходимое для разгрузки и перегрузки 1 т материалов, мин / т;
k – коэффициент, учитывающий задолженность крана при выполнении вспомогательных работ (1,1);
b – коэффициент использования крана (0,8).
Общая задолженность крана на загрузку/выгрузку 3,7 мин/т на контейнер, на работе с ломом 2,2 мин/т.
На плавку загружаем 6 контейнеров:
Грузоподъемность большой магнитной шайбы составляет примерно 10 т.
Задолженность крана на одну плавку:
На сутки:
Задолженность составляет < 75 %, то оставляем 2 крана.
Печной пролет
Основные параметры печного пролета представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Основные размеры печного пролета электросталеплавильного цеха
| Параметр, м | Вместимость печи, 75 т |
| Ширина пролета | ≈ 39 |
| Высота рабочей площадки | ≈ 8,5 |
| Высота до головки подкранового рельса | ≈ 30 |
| Шаг колонн в основном ряду | ≈ 36 |
Крановое оборудование.
Печной пролет обслуживается литейными кранами с двумя или тремя лебедками различной грузоподъемности.
Грузоподъемность завалочных кранов зависит от ёмкости печей и представлена в табл. 3.2
Таблица 3.2
Грузоподъемность завалочного крана печного пролета электросталеплавильного цеха
| Ном. емкость ДСП,т | Расчетная масса металлозавалки, т | Масса порожней саморазгружающейся корзины, т | Общая масса загруженной корзины, т | Груз-сть завалочного крана, т |
Задолженность крана (ткр, мин) на плавку при загрузке печи сверху складывается из следующих операций:
Захват и подача заправочной машины
центробежного типа к печи 3 мин
Заправка печи 5 мин
Возврат и отцепление заправочной
Машины 3 мин
Захват двух загруженных шихтой бадей и установка их на специальный
постамент на рабочей площадке 7 мин
Подача двух бадей к печи 4 мин
Загрузка двух бадей в печь (основная завалка и подвалка) 6 мин
Возврат порожних бадей на
рабочую площадку 4 мин
Захват двух бадей и установка их на
тележку поперечного пути 7 мин
Ввинчивание металлического ниппеля
на короткую свечу 3 мин
Перенос короткой свечи от печи и установка
её на стенде для навинчивания электродов 5 мин
Перенос новой свечи от стенда для навинчивания
электродов и установкаеё в электродвигателе печи 4 мин
Перепуск двух электродов 4 мин
Подача электродов и инструментов
к печи 5 мин
Итого 60 мин
Неучтенные работы 15 мин
Всего на плавку ткр 75 мин
Необходимое число завалочных кранов nкР определяется соотношением:
где А - число плавок в цехе за сутки, пл/сут;
Σ -задолженность крана за одну плавку, мин/пл;
b - коэффициент использования крана (0,8);
К - коэффициент, учитывающий выполнение вспомогательных работ (1,1).
Принимаем число завалочных кранов равным 3. Загруженность кранов, не должна превышать 75 %. В цехе 32 плавки, то задолженность всех кранов составляет:
