Годовое производство чугуна составит 334 тыс.т при степени дожигания отходящих газов в пределах 60%. Для такого режима работы hт составляет всего 41%. Однако при использовании физического тепла, выходящих из рабочего пространства газов в котле-утилизаторе агрегата, получается 220 т пара в час энергетических параметров. В элементах пароиспарительного охлаждения агрегата может быть выработано еще 30 т/ч пара.
В проектах промышленных агрегатов ЖФВ предусматривается сухая газоочистка, конкретный состав которой определяется необходимостью улавливания соединений цинка, свинца и очистки газов от оксида серы. В отходящих газах не содержится органических соединений, что гарантируется высокой температурой (до 170 °С) их выхода из печи.
Обоснование выбора ДСП и АКОСа переменного тока.
Для данной стали опасен азот, а на основании опытных данных в стале, выплавленной в ДСП переменного тока азота меньше. АКОС выбираем такого же тока, как и печь, так как использование в цехах агрегатов, работающих на разном токе нерационально.
Загрузка металлошихты в современные ДСП проводится бадьями грейферного типа, доставляемыми из шихтовых отделений автобадьевозами. При загрузке наряду с общей массой лома автоматически фиксируется и масса лома по группам или сортам. Транспортирование в цехи шлакообразующих, ферросплавов осуществляется конвейерным транспортом через специальный бункерный пролет с взвешивающим и дозирующим устройствами.
ДСП переменного тока садкой в 100 т. В отличие от постоянного тока в данной печи происходит меньшее насыщение металла азотом, а это для данного класса сталей важно, т.к. азот подвергает металл к старению. Мощность трансформатора 75 МВА и продувка кислородом (35 м3/т) позволяют снизить период расплавления до часа и, следовательно, увеличить производительность. Кроме того, такое количество кислорода заменяет 120-140 кВт.ч/т электроэнергии.
Таблица 2. Геометрические параметры печи ДСП-100И6.
| Номинальная вместимость, т | 100 |
| Мощность трансформатора, МВт*А | 75 |
| Max: вторичное напряжение трансформатора,В | 761 |
| сила тока, кА | 59,4 |
| Диаметр: электрода, мм | 555 |
| распада электрода, мм | 1700 |
| ванны на уровне порога, мм | 5900 |
| внутреннего кожуха, мм | 6900 |
| Ход электрода, мм | 3600 |
| Глубина ванны от уровня порога, мм | 1080 |
| Рабочее окно: ширина, мм | 1050 |
| высота, мм | 1180 |
| Min время наклона печи на 40°, сек | 80 |
| Масса металлоконструкции, т | 440 |
| Скорость перемещения электродов, м/мин | 3-6 |
| Производительность печи, плавки в сутки | 22 |
Использование водоохлаждаемых элементов печи и увеличение производительности не позволяют долго держать металл в ДСП из-за потерь тепла с водой. Поэтому в печи проводят расплавление и выпускают металл в ковш (эркерный выпуск).
Обычно металл в ковше нагревают электродуговым способом. В состав участка входит соответствующей мощности трансформатор и оборудование. В целях безопасности АКОС переменного тока также как и ДСП. Подогрев металла осуществляется со скоростью 3 град/мин и составляет обычно от 20 до 50 град. Процесс включает перемешивание путем продувки металла аргоном в ковше и обработку синтетическим шлаком в процессе его перемешивания аргоном. Процесс обеспечивает не только получение металла заданного состава и температуры, но и снижение количества неметаллических включений в результате удаления серы и кислорода, что приводит к значительному улучшению механических свойств. В состав АКОС входит вакуумная система, которая позволяет обеспечить вакуум до 0.001 атм.
В данном варианте в агрегат комплексной обработки будем вводить все ферросплавы, что обеспечит лучшее их усвоение (угар не более 5 %). Затем проведем вакуумирование в течение 20 минут. После этого нагрев в течение 20 минут, при этом расход электроэнергии составит 26.5 кВт*ч/т, расход электродов 0,2 кг/т. /6/
Описание разливки.
В настоящее время разработан способ литья полосы в двухроликовом кристаллизаторе. Технологическую цепочку получения листовой продукции можно существенно сократить благодаря прямому литью полосы, пригодной для холодной прокатки.
К существенным факторам, влияющим на качество, относится равномерное распределение температуры полосы по длине и ширине. В сочетании с предварительно рассчитанными термическим расширением литейных валков это позволяет получить выпуклость полос, необходимую для их дальнейшего передела. Механические свойства полос прямого литья после холодной прокатки очень близки к свойствам полос, то есть после непрерывного литья слябов и горячей прокатки.
Сопоставление процессов классического непрерывного литья, литья тонких слябов и литья полосы в двухроликовом кристаллизаторе выявляет существенное различие этих процессов литья и затвердевания. Так, при литье полосы, поскольку поверхности кристаллизатора движутся вместе полосой, нет никакого относительного движения или движения качания, которые требуются для преодоления трения между непрерывным слитком и кристаллизатором при обычном непрерывном литье. Кроме того, разливка ведется без сталеразливочной смеси. Полное затвердевание полосы происходит при непрерывном ее контакте с литейными роликами до тех пор, пока корки с обеих сторон полосы не соединятся в самом узком месте зазора между роликами. Получаемая полоса толщиной 2-4 мм примерно в 20 раз тоньше тонкого сляба, а геометрия полосы формируется без процесса прокатки. Время затвердевания полосы составляет около 0,6 секунд, тогда как при обычном непрерывном литьеи литье тонких слябов оно составляет более 10 минут. Тонкие слябы в настоящее время отливают со скоростью 4-6 м/мин. Напротив, полосу можно отливать со скоростью 30-90 м/мин, в зависимости от ее желательной толщины. Тепловой поток, поступающий в литейные ролики, составляет в среднем 6-10МВт/м2, что в четыре раза больше, чем при непрерывном литье в обычный кристаллизатор (около 2 МВт/м2). Это оказывает соответствующее влияние на конструкцию литейных роликов. Общая длина установки для литья полосы Myosotis от устройства для заливки жидкой стали до моталки составляет менее 40 м; при средней скорости литья 60 м/мин это означает, что от затвердевания стали, и до ее смотки проходит около 40 секунд./8 /
Расчет скорости разливки.
Сталь находится в печи один час, внепечная обработка проводится 40 минут, время разливки равно времени плавки. Во время внепечной обработки и разливки проводят подготовку печи к следующей плавке, загрузку и завалку шихты.
Описание промежуточного ковша.
Промежуточный ковш ¾ это металлургический агрегат непрерывного действия, предназначенный для дополнительного внепечного рафинирования стали и повышение ее качества.
Современный промежуточный ковш снабжен приспособлениями, позволяющими: устранить влияние таких источников загрязнения, как эрозия огнеупоров, повторное окисление, взаимодействие с ковшевым шлаком; обеспечить влияние и отделение неметаллических включений путем правильной ориентации движения металла, исключающей появление застойных зон и укороченных путей; обеспечить применение дополнительных технологических приемов – продувки нейтральными газами, применения специальных крышек и покровных флюсов, размещения порогов и фильтров, регулирования температуры, проведения раскисления и микролегирования стали. Для выполнения этих функций промковши оборудуют датчиками, позволяющими фиксировать концентрацию кислорода и азота в жидком металле, основность шлака, температуру металла.
Активному удалению неметаллических включений способствуют: правильный выбор наклона стенок ковша и расстановки перегородок; продувка металла аргоном в ковше через вращающиеся насадки для дробления газовой струи и эффективного перемешивания расплава; рациональное раскисление, в том числе экзотермическими ферросплавами, дающими жидкие продукты раскисления; фильтрация.
Конструкция промежуточного ковша с «воротами».
На пути движения устанавливают своеобразные «ворота» из огнеупоров, замедляющие движение металла, а в днище ковша за воротами ¾ пористую пробку, через которую в пузырьковом режиме подают аргон таким образом, чтобы весь металл проходил через барботируемый слой. Установлено, что при продувке аргоном общее содержание кислорода стабильно снижается, уменьшается содержание включений, повышаются механические свойства готового металла. Конечным продуктом разливки является сляб размерами 250´1800 мм.