Материал: Проектирование ферросплавных цехов

Выбор и расчет количества оборудования ферросплавного цеха

Расчет количества печей в ферросплавном цехе

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

(3.15)

где - заданный годовой объем производства данного сплава в цехе, т;

- годовая производительность печи при выплавке этого сплава, т.

Годовая производительность ферросплавной электропечи определяется из выражения:

т/год, (3.16)

где - 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 и рассчитывается по единой формуле:

(3.17)

где 24 - число часов в сутках;

- установленная мощность трансформатора, кВА;

- коэффициент мощности печи;

- коэффициент использования мощности печи;

- удельный расход электроэнергии при выплавке данного сплава, кВт•ч/т.

Обычно при расчетах суточной производительности ферросплавных печей практикуется замена коэффициента К_и на произведение трех составляющих его коэффициентов: загрузки трансформатора по мощности К ₁; использования трансформатора во времени К ₂; учитывающий колебания напряжения в питающей сети К ₃. Рекомендуемые нормами технологического проектирования числовые значения коэффициентов К ₁,К ₂, К ₃, а также для печей, выплавляющих различные сплавы, сведены в таблице 3.7.

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

, сут. (3.18)

где - номинальное время работы печи, сутки.

Таблица 3.7 - Коэффициенты для расчета производительности рудовосстановительных и рафинировочных электропечей

Следует однако иметь в виду, что в соответствии с новыми требованиями к энергосистемам все потребители должны иметь , 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 аналогичных печей.

Нормативные значения номинального времени для различных сплавов и печей представлены в таблице 3.8. Длительность горячих простоев колеблется в пределах 0,5-1,5 % от календарного времени (365 суток), при этом максимальное значение принимают для рафинировочных печей.

Таблица 3.8 - Нормативы номинального времени ферросплавных печей

Полученное расчетное число печей в цехе округляют до большего 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 восьми, то следует устанавливать печи большей мощности или строить два цеха вместо одного.

Расчет оборудования разливочного пролета

Необходимое количество разливочных машин определяется исходя из затрат времени на разливку одной плавки (одного ковша) с учетом технологических простоев машины.

Время на разливку одной плавки определяется из уравнения:

(3.19)

где - длина рабочей части разливочной машины, м (40 или 70);

- количество мульд, обеспечивающих прием металла одной плавки, мульд/пл;

- масса одной плавки, т;

- количество выпусков в сутки;

- объем мульды, м³ (для = 40 м =0,01 м³, для = 70 м, =0,0136 м³);

- плотность разливаемого сплава, т/м³;

- коэффициент заполнения мульды (0,7);

- скорость движения конвейера машины, м/мин (1,2; 1,9; 2,5; 5 для = 40 м и 3,2; 5; 10,8 для = 70 м);

- количество мульд, располагающихся на рабочей длине машины (для = 40 =420, для = 70 =726).

Количество одноленточных разливочных машин определяется с учетом простоев в каждом цикле разливки, включающих замену коробов, подачу и съем ковшей (55-85 % от времени разливки), по формуле:

(3.20)

где - номинальное время работы машины в сутки, составляющее обычно 1320 мин.

Разливочный пролет ферросплавного цеха оборудуют мостовыми кранами с двумя подъемами (для кантования разливочного ковша), количество и грузоподъемность определяются в зависимости от сортамента выплавляемых сплавов и мощности печей. По нормам предусматривают на одну электропечь для выплавки ферросилиция от 0,3 до 0,5 крана (без учета занятости кранов на ремонтных работах) в зависимости от сортамента сплавов. Значение 0,5 принимают для 25%-ного ФС, 0,4 - для 45%-ного ФС и 0,3 для сплавов с содержанием кремния 65 %. При выплавке ФМн и СМн количество кранов на одну печь для печей разливочной мощности принимают равным 0,7. Грузоподъемность кранов зависит от мощности печей.

Таблица 3.9 - Грузоподъемность кранов разливочного пролета

В общем случае необходимое количество разливочных кранов в цехе определяется исходя из затрат времени крана на обработку одного ковша и числа выпусков сплава в цехе в сутки и рассчитывается по формуле:

(3.21)

где - число ковшей, обрабатываемых краном в сутки (равное числу выпусков);

- затраты времени крана на обработку одного ковша, мин (в среднем около 40-60 мин);

1320 - общее время работы крана в сутки, мин.

В таблице 3.10 приведено принятое число выпусков в сутки из печей при выплавке некоторых ферросплавов.

Таблица 3.10 - Число выпусков в сутки при выплавке ферросплавов

Емкость ковша определяется из выражения:

, м³ (3.22)

где - коэффициент заполнения ковша, равен 0,9;

- коэффициент, учитывающий неравномерность массы металла на выпуске, равен 1,2;

- плотность жидкого сплава, т/м³ принимается обычно 0,9-0,92, и для некоторых расплавов приведен в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Плотность расплавов

Таблица 3.12 - Основные технические данные щековых дробилок