Реконструкция мартеновских цехов

Многие работы в печном и разливочном пролетах мартеновских цехов требуют затрат тяжелого физического труда и выполняются в условиях больших выделений тепла, пыли, ряда вредных газов и повышенного шума. По этим причинам важной задачей на бли­жайшее время является разработка и внедрение средств механи­зации наиболее тяжелых работ в мартеновских цехах.

В соответствии с перспективными планами развития черной металлургии нашей страны намечена постепенная замена марте­новского производства другими способами' производства стали и в первую очередь кислородно-конвертерным с целью обеспечения более высоких технико-экономических показателей производства, улучшения условий труда и уменьшения загрязнения окружающей среды. При этом стоит задача возможно более полного использо­вания основных производственных фондов мартеновских цехов и особенно цехов, строившихся в 50—60-е годы, здания которых и оборудование могут эксплуатироваться еще длительное время. Проектными организациями черной металлургии в последние годы выполнено значительное число разработок по выявлению опти­мального варианта замены мартеновских печей, в том числе кис­лородными конвертерами с верхним и нижним дутьем, двухванными и электродуговыми печами.

При установке конвертеров в главном здании цеха основная трудность связана с тем, что высота расположения кранов (вы­сота подкрановых путей) печного и разливочного пролетов мартеновских цехов составляет не более 20 м, в то время как для размещения на уровне пола цеха сталевозов, принимающих сталь из конвертеров емкостью 50, 100—130 и 300 т, эта высота должна быть соответственно 17; 21—23 и 30 м. Поэтому под конвертерами необходимо сооружать траншеи для сталевозов и шлаковозов. Выполненные Гипромезом и рядом других проектных институтов разработки и имеющийся зарубежный опыт выявили три возмож­ных варианта замены мартеновских печей кислородными конвер­терами с верхним дутьем.

Рис. 20. Схема установки кислородных конвертеров в мартеновских цехах

Установка конвертеров на месте мартеновских печей схематически показана на рис. 20, а. В этом случае для разливки стали сохраняется разливочный пролет Р. В бывшем печном пролете П осуществляют заливку и загрузку конвертеров и подготовку сталеразливочных ковшей. Необходима надстройка здания, поскольку высота его недостаточна для размещения кислородных фурм, си­стемы загрузки сыпучих и газоотводящего тракта. Глубина траншеи при установке 100-т конвертеров, как это показано на рис. 20, а, составляет 3 м; для 150—200-т конвертеров она соста­вит 4—6 м, для 300-т конвертеров 7—8 м.

Этот вариант реконструкции обеспечивает по сравнению с дру­гими более полное использование имеющегося оборудования и зда­ния цеха и требует меньших капитальных затрат. Однако его не считают оптимальным из-за следующих недостатков: трудность эксплуатации цеха с глубокими траншеями, большие потери производительности во время проведения реконструкции, слож­ность решения проблемы размещения газоотводящего тракта. Ориентированию газоотводящего тракта вверх препятствуют кра­ны печного и разливочного пролетов; ориентирование же его в горизонтальном направлении не рекомендуется из-за образования на горизонтальных участках шлакометаллических настылей и усложнения при этом эксплуатации.

При установке конвертеров на месте шихтового открылка (см. рис. 20,6) конвертеры, газоотводящий тракт, кислородные фурмы и систему загрузки сыпучих размещают в новом проле­те К, сооружаемом на месте шихтового открылка. Сохраняется разливочный пролет Р. Печной пролет П используется для за­грузки лома, заливки чугуна и подготовки сталеразливочных ков­шей. По сравнению с предыдущим этот вариант требует несколь­ко больших капитальных затрат, но имеет ряд преимуществ: нег необходимости разрабатывать сложные вынужденные решения по газоотводящему тракту; уменьшается глубина траншей (пример­но на 2—3 м); уменьшаются потери производительности во время реконструкции.

В обоих рассмотренных вариантах в случае установки большегрузных конвертеров заливка чугуна из-за недостаточной грузов подъемности заливочных кранов должна проводиться двумя ков­шами, что вызывает увеличение длительности плавки.

Установка конвертеров в новом здании (рис. 20, в). Рядом с главным зданием мартеновского цеха сооружают новое здание для установки конвертеров, состоящее из загрузочного И и кон­вертерного К пролетов. Старое здание используется для разливки стали, подготовки и ремонта ковшей и вспомогательных работ; сталевозы и шлаковозы перемещаются по полу цеха. По сравне­нию с предыдущими этот вариант требует наибольших капиталь­ных затрат и характеризуется более низким коэффициентом использования основных производственных фондов реконструируе­мого цеха. Особенностями этого варианта являются отсутствие заглубленных траншей; размещение конвертерного производства в здании, отвечающем его специфическим требованиям; наимень­шие потери производительности за время реконструкции; возмож­ность использования печного пролета для разливки стали.

Для конвертеров с донным дутьем возможны те же варианты установки в здании мартеновского цеха и в новом здании, что и для конвертеров с верхним дутьем. При этом несколько упро­щается размещение конвертеров в старом здании в связи с отсут­ствием кислородных фурм и меньшими габаритами системы за­грузки сыпучих сверху.

Замена мартеновских печей двухванными. В последние годы двухванные печи сооружены и успешно работают во многих мар­теновских цехах. Накоплен опыт их эксплуатации, освоена техно­логия выплавки стали различных марок. Двухванные печи соору­жают на месте сносимых мартеновских между колоннами, разгра­ничивающими печной и разливочный пролеты. Расстояние между этими колоннами позволяет разместить печь с двумя ваннами емкостью по 300 т. Производительность подобных печей состав­ляет 1,1 — 1,5 млн. т стали в год, интервал между выпусками пла­вок около 3 ч. Двухванные печи по сравнению с мартеновскими обеспечивают значительное увеличение выпуска стали, экономию топлива и огнеупоров, снижение трудоемкости ремонтов.

В случае замены мартеновских печей двухванными не тре­буется перестройка главного здания цеха, полностью используется все имеющееся в цехе подъемно-транспортное оборудование и оборудование по обслуживанию печей. Однако подобная рекон­струкция не признается в настоящее время перспективной, по­скольку при работе двухванных печей существенно ухудшаются условия труда в цехе из-за больших выделений через рабочие окна пыли и дыма. Кроме того, сохраняются многие тяжелые ра­боты по обслуживанию и ремонту печей.

Известны проекты замены мартеновских печей, работающих скрап-процес­сом, дуговыми электропечами как с использованием существующих зданий мартеновских цехов, так и со строительством новых. Использование существующих зданий затруднено в связи с их недостаточной высотой. Так, при уста­новке 50—100-т электропечей на уровне рабочей площадки высота до уровня подкрановых рельсов должна составлять 20—24 м, а в мартеновских цехах, работающих скрап-процессом, она не превышает 16—18 м.

Поиск по сайту: