Спроектировать цех с годовой производительностью 220 000 тонн углеродистого феррохрома

 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АКТЮБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ

им. К.ЖУБАНОВА 
 
 
 

                                                                           Технический факультет

                                                                          Кафедра «Металлургия»

                                                    Специальность- 050709 Металлургия 
 

Курсовая (лабораторная) работа 

По дисциплине: «Основы проектирования и проектирование металлургических   объектов» 

Тема  работы: «Спроектировать цех с  годовой производительностью 220 000

                             тонн  углеродистого феррохрома» 

 

  
 
 
 

                                                                   Выполнил: студент группы Мк – 402                                                                            

                                                                                                   Жиеналин Е.Ж. 

                                                                                           Принял: к.т.н., доцент

                                                                                                          Кузбаков Ж.И.                                                                                                  
 

              
 
 
 
 
 
 
 
 

Актобе 2011

    Содержание

I. Введение…………………………………………………………………………3                                                                                                              

 

II. Основная часть: 

1. Расчет  количества печей  в ферросплавном  цехе…………………….4
2. Отделение шихтоподготовки  …………………………………………7

2.1.    Расчет шихтоподготовительных складов ……………………….10

3. Плавильный корпус:                                                                                
1. .    Печной пролет ………………………………………………………13                                                                                           
2. Разливочный пролет ..………………………………………………14                                                                                                               

3.2.1. Расчет оборудования разливочного пролета  ……………………15                                       

4. Склад готовой продукции  ……………………………………………17                                                                          

 

III. Вывод   ………………………………………………………………………18                                                                                                                  

IV. Список используемой литературы ………………………………………19                                                                
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

I.  Введение

 

    Производственный  процесс в ферросплавном цехе включает три последовательные стадии: подготовки шихтовых материалов, плавки подготовленной шихты в электропечах и разделки готового сплава. В соответствии с этим современный ферросплавный цех состоит из отделения шихтоподготовки, плавильного корпуса и склада готовой продукции.

    Отделение шихтоподготовки предназначено  для бесперебойной работы ферросплавных  печей запаса шихтовых материалов, шлакообразующих, огнеупорных и  других материалов, с тем, чтобы по мере надобности можно было обеспечить их беспрепятственную и своевременную  подачу в плавильный корпус.

    Для механизации погрузочно-разгрузочных работ мостовые краны оборудуют  магнитными плитами и грейферами, кроме того, широко используют контейнеры. Все поступающие и отгружаемые  материалы обязательно взвешивают на стационарных и крановых весах, а  также на весах раздаточных тележек. Запас материалов в шихтовом отделении  определяется на основе нормативов с  учетом возможности оперативной  доставки.

    Плавильный  корпус ферросплавного цеха в свою очередь делится на печной, разливочный, трансформаторный, шихтовый и остывочный пролет.

    Число ферросплавных печей в печном пролете цеха определяют с учетом годовой программы производства, емкости ферросплавных печей, их производительности, сортамента выплавляемых марок высокоуглеродистого феррохрома и массы слитков, которые могут  быть далее с легкостью раздроблены.

    Ферросплавные печи оборудуют как средствами для  отсоса из рабочего пространства отходящих  газов, так и защитными от избыточного  шума устройствами. В ряде цехов  загрузку шлакообразующих, восстановителей  и руды осуществляют через загрузочные  желоба расположенные в своде. На рабочей площадке у плавильных печей  также располагают другое оборудование.

    В торцах печного пролета отводят  участки для стеллажей электродов и огнеупорных кирпичей. Здесь  же выделяют площадь для выполнения ремонта охладительной аппаратуры, электрододержателей и другого  оборудования.

    Разливочный пролет предназначен для приема и  разливки готового сплава и удаления шлака. С ростом мощности ферросплавных печей объемно-планировачные решения здания плавильного корпуса совершенствовались по пути сокращения числа пролетов за счет выноса шихтового и разливочного пролетов за пределы здания и ликвидации остывочного пролета. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Расчет количества  печей в ферросплавном  цехе 

    Необходимое количество ферросплавных электропечей в проектируемом цехе определяется заданным объемом производства ферросплавов и установленной мощностью выбранной печи и рассчитывается по формуле

    

    где Пц.г. –заданный годовой объем производства данного сплава в цехе, т.е. Пп.г.- годовая производительность печи при выплавке этого сплава, т.

    Годовая производительность ферросплавной  электропечи определяется из выражения

    

    Здесь = фактическое время работы печи за год, сут.

    Суточная  производительность ферросплавной электропечи непрерывного и периодического действия зависит от установленной мощности печного трансформатора и типа выплавляемого сплава. Она рассчитывается по единой формуле

    

    

    _{Где 24 – число часов  в сутках; W - установленная мощность трансформатора, кВА; cosφ – средневзвешанный коэффициент мощности печи; Ки – коэффициент использования мощности печи; А – удельный расход электроэнергии при выплавке данного сплава, кВт ч/т.}

    Обычно  при расчетах суточной производительности ферросплавных печей практикуется замена коэффициента Ки на произведение трех составляющих его коэффициентов: загрузки трансформатора по мощности ; использования трансформатора во времени ; учитывающего колебания напряжения в питающей сети . Рекомендуемые нормами технологического проектирования числовые значения коэффициентов , , , а также для печей, выплавляющих различные сплавы, сведены в таблице. Следует, однако, иметь в виду, что в соответствии новыми требованиями к энергосистемам все потребители должны иметь cos = 0,92-0,96, что обеспечивается при оснащении ферросплавных электропечей установками продольно-емкостной компенсации реактивной мощности (УПК). Удельный расход электроэнергии при выплавке данного сплава определяется по лучшим результатам работы освоенных аналогичных печей.

    Фактическое время работы печи за год  вычисляется путем вычитания из календарного времени длительности холодных и горячих простоев печи:

    

    Здесь номинальное время работы печи, сутки.  
 
 
 
 
 
 
 
 

    Нормативные значения номинального времени  для различных сплавов и печей представлены в таблице. Длительность горячих простоев колеблется в пределах 0,5-1,5% от календарного времени (365 суток), при этом, максимальное значение принимают для рафинировочных печей. Полученное расчетное число печей в цехе округляют до большого целого числа. При окончательном выборе количества печей в ферросплавном цехе следует учитывать, что это число должно быть кратно двум и не превышать восьми. Число печей, кратное двум, выбирают из соображений удобства разливки сплава двух печей на общей разливочной машине и снабжения шихтой двух печей с помощью одного тракта шихтоподачи.

    Если  расчетное число печей в цехе превышает восемь, то следует устанавливать  печи большей мощности или строить  два цеха вместо одного.

Таблица 4. Коэффициенты для расчета производительности рудовосстановительных и рафинировочных электропечей

 

Таблица 5. Нормативы  номинального времени ферросплавных  электропечей

      

     Для выплавки углеродистого феррохрома используют электропечи с мощностью 16,5 / 21 / 24 / 33 МВА. Рассмотрим несколько  вариантов:

1. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 16,5 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей 

.  
 
 

2. Суточная производительность одной ферросплавной печи с мощностью трансформатора 21 МВА

Годовая производительность одной ферросплавной печи

Необходимое количество ферросплавных печей