Кислородный конвертер для производства стали

 Перечень чертежей:

1. Общий вид т вертикального кислородного конвертера для производства стали на предприятии по производству черной металлургии А1 с техническими требованиями: прокладки установить на монтаже при необходимости. После окончательной установки пакеты прокладок прихватить электродуговой сваркой между собой; сварной шов выполнить ручной электродуговой сваркой. Сварку производить электродами типа Э46А ГОСТ 9467-75; станины на монтаже у заказчика футеровать со стороны конвертера огнеупорным кирпичом; монтаж оборудования конвертера производить согласно инструкции по монтажу и эксплуатации; с характеристикой:
   • Вместимость конвертера 160 т
   • Рабочий объем конвертера 135 м³
   • Удельный объем конвертера 0,844 м³/т
   • Скорость поворота конвертера
     • Минимальная 0,04 об/мин
     • Максимальная 1,0 об/мин
   • Количество электродвигателей 46 шт
   • Мощность привода 520 кВт×шт
2. Сборочный чертеж вертикального конвертера формата А1
3. Подшипниковая опора в сборе А1
4. План конвертерного цеха №2 с указанием позиций:
   • Отделение охлаждения изложниц
   • Отделение чистки и смазки изложниц
   • Дворы изложниц
   • Отделение шихтовых материалов
   • Отделение сыпучих материалов
   • Отделение магнитных материалов
   • Пешеходная галерея
   • Миксерное отделение
   • Дымососная
5. Чертеж привода поворота конвертера в сборе А1:
   • Электродвигатель Д-818, мощность 130 кВт, скорость вращения 470 об/мин
   • Тормоз ТКП 600
   • Редуктор навесной, число ступеней 3
   • Редуктор специальный, передаточное отношение124
   • Сельсин датчик БД-501НА
   • Сельсин аппарат КА-4658-21У2

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 38 листах.

         В пояснительной записке разработан проект кислородного конвертера для производства стали методом продувки жидкого чугуна технически чистым кислородом в конвертерном цехе металлургического предприятия.

Выполнено описание конструкции кислородного конвертера. Конвертер представляет собой сосуд цилиндрической формы с нижней суженной частью, изготовленный из листовой стали, с огнеупорной футеровкой внутри. Корпус конвертера сварен из нескольких обечаек, изготовленных гибкой штамповкой из листового металла, конической формы в верхней части, цилиндрической в средней и сферической в нижней. Усиление горловины конвертера выполнено литой конической обечайкой, к которой болтами прикреплен массивный шлем. Цилиндрическая часть корпуса усилена приваренным несущим поясом, состоящим из кронштейнов, подвесок, опоры и упора, связанных двумя рядами верхних и нижних дугообразных ребер жесткости. Также цилиндрическая часть кожуха конвертера охвачена массивным стальным кольцом с двумя диаметрально расположенными цапфами, которыми конвертер опирается на подшипники на стойках. В сферическую обечайку вварено литое стальное кольцо, служащее для крепления вставного днища клиньями. Последнее отсоединяется от корпуса при проведении ремонта для облегчения ломки и удаления выгоревшей футеровки, а также для ускорения охлаждения корпуса конвертера воздухом, подающимся вентиляторами. Внутри конвертер футерован монолитной кладкой из смоломагнезитовых блоков.

Принцип работы кислородного конвертера заключается в следующем: при наклонном или горизонтальном положении конвертера в него загружается стальной лом и часть извести, заливается чугун; затем конвертер переводится в вертикальное положение, опускается фурма и продувается ванна. Остальная известь вводится порциями через горловину по ходу продувки. В результате этого окисленность шлака в начальной стадии продувки кратковременно повышается, обеспечивая быстрое растворение в нем извести и дефосфорации металла без передува. В случае недостаточно отработанного автоматического контроля технологии попадания в заданный анализ достигается тем, что при [C], немного превышающим заданное (на 0.1 – 0.2 %), поднимается фурма, выключается дутье, конвертер переводится в горизонтальное положение, отбираются пробы металла и шлака и замеряется температура ванны с помощью термопары. Ожидая анализ, конвертер несколько поворачивается, при этом сталевыпускное отверстие поднимается выше уровня ванны, затем оно разделывается. Получив анализ металла, производится продувка, длительность которой определяется отношением избытка углерода ∆[C] к известной по данным предыдущих плавок скорости выгорания углерода. При хорошо налаженной технологии плавок и наличии автоматического контроля с помощью ЭВМ большинство плавок ведется без додувок.

После окончания продувки и отбора проб сталь сливается через отверстие в ковш, а шлак – в чашу. Раскисляется и легируется металл в конвертере или в ковше.

При высоком содержании фосфора в чугуне в середине плавки сливается промежуточный шлак и наводится второй, иногда используется промежуточный шлак, часть которого оставляется в конвертере после слива предыдущей плавки. Длительность всего цикла плавки колеблется в пределах 30 – 45 мин.

         Проведен анализ недостатков в работе кислородного конвертера.

         Сделан литературно-патентный обзор с рассмотрение запатентованных изобретений.

         Приведены предложения по модернизации.

Наиболее целесообразным является модернизация подшипниковой опоры конвертера, которая позволит устранить проскальзывание роликов линейного подшипника, повысит простоту эксплуатации подшипниковой опоры, а также предотвратит поворот конвертера вокруг вертикальной оси.

         Выполнено описание конструкции модернизированной подшипниковой опоры. Плавающая подшипниковая опора конвертера включает корпус, крышку, торцевые крышки с уплотнениями, самоустанавливающийся подшипник, закрепленный на цапфе конвертера помощью распорных втулок, зафиксированных полукольцами с накидным бандажом. Корпус подшипниковой опоры при помощи расположенных симметрично оси двух цилиндрических вкладышей и двух линейных подшипников опирается на пару цилиндрических и пару плоских вкладышей основания. Цилиндрические вкладыши подстраиваются из-за неточности изготовления и деформаций корпуса на плоский вкладыш. Из-за термических расширений конвертера корпус перемещается на роликах, установленных в сепараторе на осях. При этом ограничитель, подвижно связанный с основанием при помощи нижнего кронштейна и с сепараторами подшипников шарнирными тягами, а также с верхним кронштейном корпуса шарнирными тягами, обеспечивает принудительное перемещение линейных подшипников без проскальзывания роликов.

Ограничитель установлен вертикально. Нижние и верхние кронштейны жестко закреплены к основанию и корпусу соответственно.

         Выполнены расчеты нагрузок, действующих на конвертер с определением общего момента поворота конвертера, равного 3700 кНм.

         Сделан силовой и кинематический анализ механизма поворота конвертера с определением общего передаточного отношения привода, равного 462,675.

         Произведен расчет мощности привода поворота конвертера, равной 103 кВт.         Выполнен выбор элементов кинематической схемы механизма поворота конвертера.

         Сделаны прочностные расчеты модернизированных узлов.

Описан монтаж конструкции. Выполнено геодезическое обоснование монтажа конвертера.  Составлена технологическая карта монтажа конвертера.

Последовательность выполнения работ:

• Сборка опорного кольца на стенде
• Укрупнительная сборка корпуса конвертера
• Установка станины и стойки
• Сборка цилиндрического вертикального редуктора
• Установка корпуса конвертера в опорное кольцо
• Установка корпуса конвертора с опорным кольцом на домкратную тележку с последующей установкой конвертора в проектное положение
• Установка верхнего конуса со шлемом
• Монтаж фурм

Приведено описание эксплуатации конвертора. Рассмотрены условия работы кислородного конвертора.

Конвертер работает в тяжелых условиях, механизм поворота и опорные узлы подвержены действию больших статических и динамических нагрузок, корпус и опорное кольцо подвержены высокой и неравномерной температуре нагрева, возникают большие температурные напряжения в эле-ментах металлоконструкций привода.

         Установлен характер износа наиболее ответственных деталей кислородного конвертера в процессе эксплуатации.

         Проведен анализ мероприятий по техническому обслуживанию кислородного конвертера в целях поддержания его работоспособности.

         Внесены предложения по совершенствованию организационного и технологического характера направленного на поддержание исправного состояния кислородного конвертера.

Описан ремонт конвертера, где рассмотрены разделы:

• Формы и методы проведения ремонтов конвертера
• Разработка перспективного графика планово-предупредительных ремонтов конвертера на год
• Методы восстановления футеровки кислородного конвертера
• Смазка кислородного конвертера: смазываются зубчатые передачи и зацепления, подшипники, узлы трения централизованным способом

Спецификация – 5 листов

В программе: Компас 3D v, AutoCad