Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Верстка 4 Пособие для Сталевара КЦ-1

.pdf
Скачиваний:
1697
Добавлен:
17.03.2016
Размер:
8.83 Mб
Скачать

Корпус конвертера находится в тяжелых эксплуатационных условиях, подвергаясь интенсивному воздействию резких колебаний температур, испытывая максимальные нагрузки статического и динамического характера, возникающие под действием сил тяжести металла и шлака, футеровки, собственного веса, а также от воздействия ударов при загрузке шихты и наличия изгибающих и крутящих моментов, появляющихся при изменении положения конвертера. В связи с этим корпус конвертера состоит из цилиндрических, конической и сферической обечаек, изготовленных из листовой стали 09Г2С ГОСТ 5520-79, толщиной 60,70,80 и 100 мм, днища, литых кронштейнов и литой горловины.

В конической части корпуса конвертера устанавливается на монтаже сталевыпускное отверстие (летка) предназначенное для выпуска жидкого металла. Теплозащитный экран опорного кольца установлен на опорном кольце со стороны корпуса.

Корпус конвертера служит для формирования и фиксации огнеупорного рабочего слоя футеровки, а так же для обеспечения оптимальных гидродинамических процессов металлической ванны в процессе продувки кислородом.

Одним из важнейших параметров, определяющих размеры рабочего пространства конвертера, является глубина спокойной ванны. Для обеспечения безопасных условий эксплуатации днища и высокой его стойкости глубина ванны Н должна быть пропорциональна максимальной глубине проникновения струи кислорода, зависящей от ее давления на ванну, но не должна быть слишком большой, иначе ухудшаются перемешивание ванны и расплавление лома. В целом, с увеличением садки форма рабочего пространства конвертера приближается к самой экономичной поверхности – сфере.

Опорное кольцо (converter ring trunnion) (рис.21), к которому крепятся цапфы, монтируется отдельно от корпуса, что позволяет равномерно разгрузить корпус конвертера от действия сил тяжести, обеспечивает возможность свободных температурных и силовых деформаций отдельно корпуса и опорного кольца, что гарантирует надежную длительную эксплуатацию агрегата. Опорное кольцо, являясь несущим элементом, должно обладать достаточным запасом прочности и жесткости, и представляет собой сложную конструкцию коробчатого сечения, состоящую из двух полуколец, соединенных друг с другом с помощью цапфенных плит, к которым крепят цапфы. Для усиления конструкции на участках крепления корпуса к опорному кольцу внутри располагаются поперечные ребра жесткости и другие элементы усиления. В стенках кольца, а также в ребрах жесткости предусмотрены отверстия для циркуляции воздуха, способствующие охлаждению и выравниванию температурного поля.

21

Рис. 21 Опорное кольцо конвертера с подвеской корпуса к кольцу на трех меридиональных тягах: 1 - полукольцо коробчатого сечения; 2 - крепление меридиональной тяги; 3 -цапфа; 4-цапфовая плита; 5 - ребро жесткости; 6 - окно для циркуляции воздуха.

Цапфы (journal section) опорно-поворотные изготавливают коваными из легированной стали и запрессовывают путем горячей или холодной посадки в цапфенную плиту, представляющую собой массивную стальную деталь, приваренную к цилиндрической части корпуса конвертера. Для предотвращения снижения несущей способности цапф при нагреве их делают водоохлаждаемыми.

Опорные узлы должны обеспечивать восприятие больших динамических и статических нагрузок, компенсировать перекосы и значительные осевые перемещения цапф, вызванные тепловыми деформациями и различными погрешностями, возникающими при строительных и монтажных работах. Это достигается путем изготовления одной из опор фиксированной, а другой плавающей. В качестве опорных подшипников, как правило, используют конические роликовые подшипники.

Корпус опирается на две колонны, передающие нагрузку от конвертера на станину и фундамент. Колонны снабжены сферическими подпятниками и образуют совместно с такими же колоннами второй опоры пространственную шарнирную систему. При появлении углового перекоса цапф или осевом их перемещении происходит изменение угла наклона колонн без возникновения деформирующих напряжений в опорных узлах.

Фиксированная и плавающая опоры различаются устройством фиксаторов, которые закреплены на станинах опорных узлов. В фиксированной опоре фиксатор воспринимает нагрузки, направленные вдоль

22

оси цапф. В результате опорный узел может компенсировать возникающие напряжения, перемещаясь в вертикальной плоскости.

В плавающей опоре фиксатор воспринимает лишь нагрузки, направленные перпендикулярно цапфе, допуская перемещение опорного узла в осевом направлении (рис. 22).

Рис. 22 Схема работы опорных узлов: а - при нормальном положении цапф; б - при тепловом расширении опорного кольца; в, г - при вертикальном и

горизонтальном перекосах цапф

Механизм поворота конвертера (the mechanism of turn of the oxygen Converter) предназначен для наклона конвертера на различные углы с изменением скорости поворота. Привод должен обеспечивать плавную и точную фиксацию необходимого угла наклона, быть надежным в эксплуатации и компактным.

Все приводы, используемые в отечественных конвертерах, являются электрическими. Для безопасной работы ось вращения конвертера должна быть выше общего центра тяжести с таким расчетом, чтобы при любом угле наклона конвертера опрокидывающий момент был всегда положительным.

Привод наклона конвертера состоит из специального редуктора установленного стационарно на станине, четырех быстроходных редукторов, установленных на консольных концах вал-шестерен тихоходного редуктора.

23

Рис. 23 Кинематическая схема навесного механизма поворота конвертера: 1 - тихоходный редуктор; 2 - цапфа; 3 - втулка; 4 - быстроходный редуктор; 5- электродвигатель с тормозом; 6 - приводной вал-шестерня быстроходного редуктора; 7- колесо тихоходного редуктора; 8 - фиксированная опора;

9 - опорное кольцо;10плавающая опора; 11, 14 - опорные колонны; 12, 13 - фиксаторы; 15пружинный демпфер; 16 - качающаяся рама; 17 - гидравлический демпфер

Каждый из быстроходных редукторов при помощи зубчатой муфты соединен с электродвигателем. Выходной вал специального редуктора соединен с цапфой опорного кольца с помощью зубчатой муфты. Такая схема обладает следующими достоинствами: компактностью, большой надежностью в работе, точной фиксацией положения конвертера при наклонах вследствие сокращения длины валоприводов и муфт, меньшей по сравнению со стационарными приводами мощностью электродвигателей (рис. 23).

Привод механизма наклона конвертера на цапфу конвертера осуществляется от четырех электродвигателей.

В случае неисправности одного электродвигателя три оставшихся обеспечивают работу привода наклона конвертера.

Арматурный слой футеровки конвертера (reinforcing layer of the lining of the Converter). В схеме футеровки конверторов выделяют ряд зон, которые в процессе эксплуатации испытывают различные механические, тепловые и физико-химические воздействия. Поэтому футеровку конвертеров выполняют разными огнеупорами, отличающимися составом и технологией их изготовления.

Комплект огнеупоров для выполнения футеровки конвертеров включает:

-обожженные периклазовые изделия с содержанием 91-95 % MgO (арматурный слой), в том числе пропитанные углеродистым материалом;

-широкий ассортимент периклазоуглеродистых изделий (ПУ) на основе плавленого, реже спеченного периклаза различного качества (рабочая

24

футеровка), в том числе, фасонные изделия - фурмы для донной продувки металла;

-массы для стыка приставного дна с нижним конусом;

-огнеупоры для летки, в том числе, летки-моноблоки периклазоуглеродистого состава изостатического формования, гнездовые изделия, мертели для сборки и массы для заполнения участков вблизи летки.

Рис. 24 Схема футеровки конвертеров

Футеровка конвертера (рис. 24) включает в себя:

(1)Зона верхнего конуса, испытывающая значительные механические нагрузки, определяемые собственно конструкцией этой части конвертера и нагрузками в процессе удаления скрапа с футеровки горловины футеруется ПУ изделиями с содержанием углерода 10-12%.

(2)Зона слива металла выполняется из ПУ изделий на основе плавленого периклаза с MgO более 97% и содержанием углерода 12-14%.

(3), (4) Сливной узел состоит из летки конвертера с моноблоком. Существует несколько схем исполнения этого узла, обычно при выполнении футеровки укладываются ПУ гнездовые изделия, формирующие трубчатый канал, в который на мертеле помещают ПУ изделия в виде колец, либо в виде трубы для обеспечения возможности замены наиболее изнашиваемой части летки – торцевого (сливного) кольца. Огнеупоры для летки и летки-моноблока периклазоуглеродистого состава изостатического формования.

(5)Зона цапф и повалочные карманы футеруется ПУ изделиями с использованием плавленого периклаза с содержанием углерода 14-18 %. В этой зоне огнеупор подвержен высокоинтенсивному эрозионному воздействию.

25

(6)Зона загрузки испытывает значительные механические ударные нагрузки при подаче скрапа и чугуна в конвертер, используются периклазоуглеродистые изделия (ПУ), изготавливаемые с использованием плавленого периклаза высокого качества, содержание углерода составляет

6-12 %.

(7)Зона нижнего конуса и другие зоны цилиндра - используются ПУ огнеупоры с 96-97 % MgO и 9-11 % углерода.

(8)Днище конвертера - используются изделия на основе спеченного периклаза с содержанием MgO не менее 95 % и содержанием углерода 10-12%. Фурмы, устанавливаемые в футеровке дна, периклазоуглеродистого состава с использованием высококачественного периклаза и 16-20 % углерода.

(9)Фурменные донные блоки используются при донной и комбинированной продувке.

(10)Арматурный (контрольный) слой футеровки конвертера

выполняется обожженными периклазовыми изделиями (температура обжига 1550-1700 0С), изготавливаемыми из спеченного периклаза с содержанием 9095% MgO. Кладка выполняется с использованием соответствующего мертеля. Рабочая футеровка конвертера в наиболее напряженных зонах независимо от

еетолщины выполняется преимущественно в один окат, то есть изделиями длиной 850-1500 мм. непосредственно прилегающими к арматурной футеровке.

К наиболее изнашиваемым участкам футеровки конвертера относятся зона загрузки, зона цапф, повалочные карманы между цапфами и зоной загрузки, зона слива в цилиндрической части и верхнем конусе, горловина. При эффективном уходе за футеровкой и отработанной технологии выплавки металла некоторые из перечисленных зон не выделяются для облегчения технологии выполнения футеровочных работ.

Технические характеристики оборудования конвертера КЦ-1

 

Таблица 2

Наименование параметра

Значение

Номинальная масса плавки

160,0 т

Рабочий объем

135,0 м3

Удельный объем

0,83 м3

Глубина ванны жидкого металла

1,55 м

Внутренний диаметр цилиндрической части с футеровкой

5,6 м

Диаметр горловины

2,6 м

Высота рабочего объема

5,6 м

Масса корпуса с кольцом опорным

398,25 т

Масса футеровки

500,0 т

Скорость поворота конвертера

513,7 об/мин

Количество электродвигателей

4 шт.

Мощность электродвигателей привода

180x4=720 кВт

Количество донных фурм

8-10 шт.

Расход инертных газов через донные фурмы

30-50 нм3/мин

Число оборотов двигателя

0-470 об/мин

26

Тележка предназначена для перемещения щита укрытия конвертера

(рис. 25), используемого для защиты персонала во время замера температуры металла, отбора проб металла, шлака при повалке конвертера от прямого теплового излучения.

Здесь Вам необходимо добавить фото этой тележки с пояснениями всех узлов!!!

Рис. 25 Тележка для перемещения щита укрытия конвертера

Тележка представляет собой платформу с четырьмя ходовыми колесами, на которой установлены привод передвижения, органы управления, конечные выключатели, световая и звуковая сигнализации. Тележка перемещается по двум рельсам, на которых с обоих сторон установлены механические упоры для ограничения хода, а на самой тележке установлены концевые выключатели для отключения привода передвижения. Передвижение тележки сопровождается световой и звуковой сигнализацией.

Привод передвижения тележки состоит из электродвигателя, редуктора, соединительных муфт и двух промежуточных валов. Подвод питания к тележкешлейфовый т. е. намотка электрического кабеля производится на барабан, установленного на стационарной стойке. К платформе жестко закреплен защитный, теплоизоляционный щит, представляющий собой сварную металлоконструкцию, на которой установлены теплоизоляционные, жаропрочные плиты. По ширине платформы тележки установлено ограждение, пол тележки футерован огнеупорным кирпичом ШМ-4.

27

Технические характеристики тележки для перемещения щита укрытия конвертера

Таблица 3

Наименование параметра

Единица

Значение

измерения

 

 

 

 

 

Габариты тележки: длина

м

3

ширина

м

4

Диаметр колеса

мм

320

Количество колес

шт

4

Тип рельс

 

Р 24 ГОСТ 6368-82

Вес щита

т

9

Грузоподъемность тележки

т

12

Тип электродвигателя

 

АДС 90L6

Мощность электродвигателя

кВт

1,7

Скорость вращения

об/мин

915

Распашные ворота укрытия конвертера (gates shelter Converter)

предназначены для открытия проема во время выпуска металла из конвертора для заброски конуса отсечки шлака машиной отсечки шлака “Monocon” и на время горячего ремонта сталевыпускного отверстия конвертера.

Здесь Вам необходимо добавить фото ворот с пояснениями всех узлов!!!

Рис. 26 Распашные ворота укрытия конвертера

Распашные ворота (рис. 26) состоят из двух равных полотен, каждая из которых представляет собой сварную металлоконструкцию с установленными теплоизоляционными, жаропрочными плитами. В верхней части каждого

28

полотна установлены два направляющих ролика цепной передачи и две пары сдвоенных ходовых колес, за счет которых ворота находятся в подвешенном состоянии и перемещаются по направляющей балке. В середине направляющей балки для каждого полотна установлен ролик натяжения цепи для осуществления передвижения ворот. В нижней части ворот установлена направляющая и монорельс. Каждое полотно ворот оснащено приводом передвижения, который состоит из мотора-редуктора, установленного на верхней площадке в конце направляющей балки и цепной передачи, при помощи которой полотно приводится в движение. Для ограничения хода распашных ворот установлены датчики положения открытия и закрытия ворот, а в середине и на концах верхней направляющей балки установлены механические упоры. Передвижение распашных ворот укрытия конвертера сопровождается звуковой и световой сигнализацией.

Для управления распашными воротами предусмотрены два пульта управления, из которых один - основной, второй - дополнительный. Основной пульт (рис. 27) управления распашными воротами установлен со стороны выпуска стали, на рабочем месте сталевара, а дополнительный пульт (рис. 27) установлен в помещении пульта управления конвертером со стороны выпуска стали.

Здесь Вам необходимо добавить

Здесь Вам необходимо добавить

фото основного пульта

фото дополнительного пульта

Рис. 27 Пульты управления распашными воротами укрытия конвертера а – основной; б - дополнительный

Эксплуатация конвертера и сопутствующего оборудование производится в соответствии с требованиями ИЭ05757665-006-059 «Конвертер вертикальный с комбинированным дутьем, номинальной емкостью 160 тонн».

29

Тема 2. Верхние продувочные фурмы

Фурмы для подачи кислорода (lance for oxygen supply) выполняют из трех коаксиально расположенных стальных труб, входящих одна в другую (рис. 28). Обычно по центральной трубе подают кислород, а две внешние служат для подвода и отвода охлаждающей воды. Наконечник фурмы изготавливают из меди и приваривают к фурменному стволу. Фурму устанавливают вертикально по оси конвертера.

Рис. 28 Фурма для продувки металла кислородом 1 – система подвода кислорода; 2 – система подвода воды; 3 – отвода воды;

4 – устройство для компенсации расширения наружной трубы; 5 – телескопическое соединение на разделительной трубе фурмы; 6 -

наконечник; 7 – сопла фурмы

Технологические показатели процесса во многом зависят от параметров наконечника, числа сопел, их расположения и угла наклона к вертикали. Обычно угол наклона сопел к оси фурмы зависит от емкости и геометрии конвертера и составляет 12-16°. При применении многосопловых фурм увеличивается поверхность контакта струи с ванной, что приводит к более равномерному газовыделению и более организованному перемешиванию ванны, более спокойному ходу продувки. Наконечники могут быть сварными, литыми или изготовлены сверлением из целой поковки (рис. 29).

30