Внутренняя труба в верхнем конце часто не связана жестко с остальной частью фурмы. Это обеспечивает свободное расширение наружной трубы, которая в процессе продувки нагревается сильнее остальных. Уплотнение обеспечивает изоляцию кислородного и водяного трактов.
Корпус фурмы, за исключением головки, как правило, служит длительное время. Головка же, подвержена наиболее интенсивному воздействию тепловых потоков и агрессивных сред, может прогорать. Поэтому стойкость фурм определяется продолжительностью службы головок, которая составляет 50— 1000 плавок в зависимости от совершенства конструкции фурмы, типа системы и интенсивности водяного охлаждения, а также условий эксплуатации.
На находящуюся во время продувки в конвертере часть фурмы, особенно ее лобовину, действуют значительные тепловые потоки (1 —1,5)-IC5 Вт/м2. Они возникают в результате теплопередачи излучением, конвекцией и теплопроводностью от металла, шлака и выделяющихся газов к телу фурмы. Часть фурмы в процессе продувки ошлаковывается (на ней образуется слой вспененной шлако-металлической эмульсии), а часть остается незащищенной. Это, а также особенности передачи тепла от реакционной зоны к фурме являются причиной того, что на разных участках по ее длине интенсивность тепловых потоков неодинакова. Наиболее интенсивен тепловой поток на головку, поскольку она ближе всего к ванне и реакционной зоне. Выше горловины конвертера интенсивность теплового потока на фурму меньше на порядок величины и составляет около IO5 Вт/м2.
Расчет тепловых потоков на фурму весьма сложен, поэтому дать им количественную оценку на различных участках по ее длине трудно.
Расход воды выбирается таким, чтобы перепад температур воды, подводимой к фурме и отводимой от нее, не превышал 15—20 0C. Расход воды на практике колеблется от 100 (для агрегатов небольшой садки) до 300—400 т/ч (для больших конвертеров).
В первую очередь необходимо, чтобы поток воды обеспечивал интенсивный теплоотвод от лобовины головки фурмы. Для этого его соответствующим образом направляют. Различают два типа систем охлаждения: с периферийным и центральным подводом воды к лобовине. В первом случае кислород подается по внутренней трубе к соплам. Вода поступает по внутреннему, а отводится по наружному кольцевому каналам, образуемым внутренней промежуточной и наружной трубами. При такой направленности потоков охлаждение наиболее эффективно, так как вода поступает к месту действия значительных тепловых потоков (лобовине головки).
Для того чтобы предотвратить непосредственное перетекание воды из внутреннего в наружный кольцевой канал, и направить поток в центральную часть (наиболее уязвимое место лобовины), конец промежуточной трубы оборудуют направляющими от которых вода из кольцевого внутреннего зазора со всех сторон течет к оси фурмы и омывает сопла. В центре лобовины потоки воды сталкиваются и, взаимно отразившись, перетекают в наружный кольцевой зазор. В ряде случаев для поворота потоков на 180° и уменьшения потерь гидродинамического напора в центре лобовины делается обтекаемый выступ. Тем не менее, согласно данным практики и специального исследования гидродинамических потоков в головке фурмы, периферийный подвод воды не обеспечивает полноценного охлаждения участка лобовины фурмы, заключенного внутри круга сопел. Здесь возникают застойные зоны с низкой скоростью движения потоков воды и интенсивностью теплоотвода. В первую очередь это относится к участкам лобовины у сопел, так как при обтекании потоками воды сопел в их следах формируются застойные зоны.
Отделение непрерывной разливки стали с установкой МНЛЗ пристроено к разливочному пролету конвертерного цеха №2. Проект разработан ОАО "Сибгипромез" с установкой оборудования фирмы "Даниели". Акт о приемке в эксплуатацию 1 этапа 1 очереди четырех ручьев МНЛЗ подписан 18.05.95 г.
Состав отделения
участок подготовки промежуточных ковшей 8-ми ручьевая машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с газокислородной резкой заготовок, холодильником и двумя линиями отгрузки заготовки, увязанными в пакеты;
участок автоматизированного контроля с дробеструйной очисткой заготовки и разделением их по потокам (годные, подлежащие отделке, брак);
механизированный участок удаления дефектов заготовки (шлифовальный агрегат, агрегат вырезки дефектов);
темплетная лаборатория, участок подготовки серных отпечатков по Бауману;
оборотный цикл водоснабжения (насосная станция, градирни, горизонтальный водоотстойник, водонапорная башня);
участок водоподготовки
Кроме перечисленного оборудования для ремонта футеровки промковшей используется вспомогательное оборудование, в состав которого входят:
оборудование для нагрева и сушки промковшей
стенд для ломки футеровки
устройство для опрокидывания промковша
устройство для выталкивания "стаканов"
установка торкретирования промковшей
гидравлические станции управления и др. вспомогательное оборудование
стенд для установки стопоров
Техническая характеристика оборудования участка.
Сталеразливочный ковш:
с двумя шиберными затворами;
емкость 350 т;
сталевыпускные отверстия в коллекторе шиберного затвора сечением 40-60 мм;
Поворотные стенды:
радиус поворота 7000 мм;
обижая грузоподъемность 1000 т;
высота подъема сталеразливочного ковша на рычаге стенда 600 мм;
скорость поворота в обоих направлениях 1 об/мин;
скорость поворота в аварийных условиях 0,5 об/мин;
оборудован двумя крышками для сталеразливочного ковша;
ход механизма подъема-опускания крышек 1200 мм.
Промежуточный ковш:
четыре сталевыпускных отверстия, межосевое расстояние 1400 мм;
разливка ведется через два промковша установленных на одной тележке;
вместимость одного промковша около 20 т;
номинальный уровень металла в промковше 800 мм;
промковш оборудован стопорами для открывания, регулирования и прерывания струи стали в кристаллизатор.
Опорная тележка:
скорость перемещения 23,5 мм/мин (11,5);
высота подъема 600 мм;
скорость подъема 30 мм/сек;
центрирование промковшей электродомкратами (3+3) 3 кВт;
усилие каждого домкрата 20000 кг;
подаваемые энергоносители аргон, воздух;
взвешивание при помоги датчиков (по четыре для каждого промковша);
Характеристика 8-ми ручейная машина непрерывного литья заготовок.
Тип МНЛЗ "Даниэли" Р-1208
Размеры разливаемых заготовок сечение, мм:
диаметры 150, 170, 200, 300,150x200;
длина, м: от 4,0 до 12,0.
Марка стали разливка которой предусмотрена
Зпс,10,15,20,30,09Г2С, 10Г2С1;
максимальное содержание серы 0,025%.
Вес разливаемой плавки
номинальный - 320 т;
максимальный - 350 т.
Количество ручьев разливки
восемь практически независимых друг от друга.
Расстояние между ручьями разливки
1400 - 1400 - 1400 - 3000 - 1400 - 1400 - 1400 мм.
Радиус нагиба заготовки
12 и 22 м.
Цикл разливки
80 и 120 мин. в зависимости от разливаемого сечения и марки стали.
Диапазон скорости вытяжки заготовки, м/мин
от 0,2 до 4,0.
Участок кристаллизации МНЛЗ. Краткая техническая характеристика основного оборудования:
1. Кристаллизатор
высота 780 мм;
материал гильзы - чистая медь;
гильза трубчатая, изогнутая, сложной двухконусной формы.
1.1. Механизм качания
расположен с внешней стороны радиуса изгиба заготовки;
амплитуда колебания - 0,16 мм;
частота колебательных движений - 250 цикл/мин;
обеспечен устройствами автоматизированного подключения и системами охлаждения при установке кристаллизатора.
1.2. Криволинейные роликовые сектора в 380
качающийся верхний роликовый сектор с 5-ю рядами роликов, жестко прикрепленных к нижней части кристаллизатора, диаметр ролика 120 мм, материал - сталь, ролики вращаются на подшипниках качения;
стационарные сектора со съемной верхней частью, диаметр ролика 200 мм, материал – сталь, ролики вращаются на подшипниках качения.
1.3. Тянуще-правильный агрегат
давление на тянущий ролик 10 Мпа;
диаметр ролика 400 мм.
1.4. Калибрующая клеть
расположена на каждом ручье разливки;
вертикального типа;
предназначена для соблюдения допусков по геометрическим размерам круглых заготовок.
1.5. Затравка
полужесткого типа с роторной парковкой;
длима жесткой части - 6500 мм;
длина шарнирной части - 14000 мм вывод и ввод затравки производятся тянуще-правильными клетями.
1.6 Транспортно-разгрузочные рольганги
отметка верха ролика рольганга 1000 мм;
диаметр ролика 300 мм;
передвижной рольганг в зоне газорезки.
1.7. Маркировка заготовок
имеет 14 знаков;
обеспечена возможность повторной маркировки после обрезки образца заготовки;
газокислородная резка образца;
в работе участвует 4 маркировщика и 2 газорезки.
1.8. Холодильник
с шагающими балками и обеспечиванием вращения заготовок относительно продольной оси с целью равномерного охлаждения и предотвращения деформации изгиба заготовки;
шаг холодильника 260 мм;
расстояние между осями холодильника;
для заготовок диаметром 150-230 - 260 мм;
для заготовки диаметром 300 мм - 520 мм;
размещение заготовки на холодильнике;
в три ряда - заготовки длиной 4,0 м;
в два ряда - заготовки длиной от 4,0 до 6,0 м;
в один ряд - заготовка длиной более 6,0 м общая длина холодильника около 49 м;
длина зоны принудительного охлаждения около 9,0 м.
2. Оборотный цикл водоснабжения.
Система водяного охлаждения включает следующие контуры
для кристаллизаторов;
для воздушного охлаждении и гидросмыва окалины;
для внутреннего охлаждения;
открытое охлаждение внутри камеры ЗВО, система водоструйного гранулирования;
смыв из-под резаков, принудительное охлаждение заготовки на холодильнике;
аварийная система обеспечения водой первого и третьего контуров;
охлаждение кату щек электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе;
первый и третий контуры работают на деминерализованной воде в замкнутом цикле;
для подготовки деминерализованной воды предусмотрено специальное оборудование;
шестой контур питается дистиллированной водой поступающей из системы комбината;
охлаждение воды замкнутых циклов производится в системе воздух-вода;
в системе аварийного водоснабжения предусмотрено два бака емк.30 м3 каждый;
3. Оборудование участка адъюстажа.
3.1. Техническая характеристика участка
производительность одной пакетовязальной установки 135 т/мес. (1000000 т/год);
обвязочная проволока – 6,33 мм;
вместимость приемного стола для пакета 148 т;
расстояние между роликами рольгангов 1125-1500 мм;
пропускная способность линии контроля заготовок 10% от общего производства заготовок на МНЛЗ;
пропускная способность дробеструйного агрегата 65 т/час;
производительность пилы вырезки дефектов 50-60 см2/мин для стали марок 3 пс, 10, 15, 20;
47-50 см2/мин для стали марок 09Г2С1.
3.1.1. Смазка оборудования МНЛЗ и адъюстажа
Централизованная.
3.1.2. Обеспечение энергоносителями
система обеспечения кислородом, азотом, аргоном, природным газом, сжатым воздухом.
3.1.3. Электрооборудование и контрольно-измерительные приборы
предусмотрены независимыми для каждого ручья.
3.1.4. Обеспечение системами взвешивания
на поворотном стенд;
на тележке промковшей;
на боковых подвесных перекладчиках под карманами взвешивания пакетов заготовок;
Весь процесс разливки управляется и контролируется микрокомпьютерами, которые автоматизируют следующие операции:
контроль и регулирование уровня металла в промежуточном ковше
контроль и регулирование уровня стали в кристаллизаторе
контроль и регулирование ЭМП на каждом ручье разливки
контроль и регулирование потока воды в кристаллизаторе ЗВО
контроль резки заготовки и оптимизации длины заготовки
маркировка заготовок и образцов
автоматический контроль качества продукции
Предусматриваемая система автоматики имеет следующие уровни:
первый уровень - для систем управления, контроля и регулирования процессом
второй уровень дли систем наблюдения и управления процессом
третий уровень для планирования производства
все основные системы автоматизации являются программируемыми, что позволяет приспособить прикладные функции отдельных уровней к реальным потребностям установки.
После подачи состава к разливочной площадке разливщик и контролер ОТК осматривают изложницы. При разливке стали марок Св08, Св08А, 05кп, 10кп, 15кп, 20кп защитный материал на поддон не укладывается. Уширенные кверху изложницы продуваются сжатым воздухом для конструкционного и товарного металла и при необходимости по требованию контролера ОТК. Изложницы плохо очищенные, неудовлетворительно смазанные, со скоплением смазки на дне, с обвалами обмазки утеплителей, с посторонними предметами, с грубыми дефектами на внутренней поверхности:
- сквозная продольная трещина длиной более 500 мм и шириной более 3мм;
- сквозная поперечная трещина более 4 мм уширенных кверху изложниц и более 5мм сквозных изложниц, проходящую через все грань;
- выгар или раковина внутренней поверхности изложниц глубиной более 15мм при расположении на двух противоположных гранях;
- выгар или раковина внутренней поверхности изложниц глубиной более 20мм на одной из граней изложницы;
- выгар на дне уширенной кверху изложницы глубиной более 120мм;
- скол верхнего торца уширенной кверху изложницы на глубину более 20 мм и высоту более 200мм;
- сетку разгара внутренней поверхности изложницы глубиной более 10мм;
отбраковываются и металлом не заливаются. Сдвинутые утеплители поправляются на разливочных площадках, не допускается трещин на корпусе утеплителя на всю его высоту и выгаров на нижней полке глубиной более 25 мм. Поддоны не должны иметь разгар глубиной более 200мм и шириной более 700 мм. При недостатке годных изложниц вызывается бригадир ЦПС и производится замена состава.
На утеплителях должна быть нанесена отметка уровня налива металла. Отметка наносится в цехе подготовки составов на уровне 60 мм от верха утеплителя. При отсутствии черты налива вызывается бригадир ЦПС. Отметкой уровня налива металла в изложницы 12Н3 является участок перехода конусной ее части к горловине (приблизительно 150 мм от верхнего торца изложницы). При разливке слитков в изложницы 12Н3 для производства слябов ОАО «НКМК» с рекомендуемой массой слитка 11,6 т, 11,5 т и 11,2 т черта налива в изложницах 12Н3 наносится на расстоянии 100 мм, 120 мм и 190 мм от верхнего торца, соответственно.
Перед приемом плавки разливщик проверяет соответствие состава с изложницами выпущенной марке стали. При разливке стали в изложницы типа 12Н3, раскладывает по разливочной площадке напротив каждой изложницы проверенные и принятые к работе горизонтальные кристаллизаторы. Длина кристаллизаторов должна быть в пределах от 250 до 300 мм. Облом от порезки заготовки, капли сварки, окалина не являются браковочным признаком. После обработки стали на УВОС ковш с металлом выдается в один из разливочных пролетов, немедленно поднимается краном и транспортируется к разливочной площадке для установки цилиндра дистанционного управления шиберным затвором.
После установки цилиндра ковш устанавливается над составом так, чтобы центр коллектора совпадал с центром изложницы, а расстояние между коллектором и верхним торцом изложницы или утеплителя не превышало 200 мм.
С помощью установки для дистанционного управления открывается шиберный затвор, засыпка канала сдувается направленной струей газа. Если после открытия шиберного затвора металл из ковша не идет, ковш поднимается над изложницей и сталеразливочный канал пробивается пикой. В случае невозможности открытия плавки канал прожигается кислородом. Открытие шиберного затвора, начиная со второго слитка, производится плавно, на полструи, продолжительностью до 20 с, после чего наполнение изложницы производится полной струей. Запрещается прерывать струю и обрабатывать коллектор кислородом во время наполнения тела слитка. Струя металла должна быть ровной (без веера, разбрызгивания), вертикальной и центрированной по сечению изложницы. При необходимости скорость наполнения изложниц регулируется путем промывки коллектора кислородом. Коллектор промывается кислородом между изложницами. При этом следить за тем, чтобы металл не попадал на сцепку тележек. Разрешается промывка стакана-коллектора кислородом на спокойных марках стали после наполнения тела слитка без перекрытия шиберного затвора или с сокращением струи.