Оттекті конвертор өндірісі
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Конверторлы процестердің түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Оттекті.конвертор өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Жоғарыдан үрленетін оттекті.конвертордың құрылғысы ... ... ...
Конверторды шегендеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Оттекті.конвертордың үрлеу параметрлері, оттекті үрлеуіш конструкциясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Конвертторлық өндірістегі шихта материалдары ... ... ... ... ... ...
Шихтаны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Миксердің сыйымдылығы мен санын анықтау ... ... ... ... ... ... ... .
Миксер бөлімінің негізгі өлшемдері мен жобасы ... ... ... ... ... ... ...
Жоғарыдан үрленетін оттекті.конвертордағы балқу ... ... ... ... ... .
Конверторлық балқыту технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Үрлеу режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Үрлеу кезіндегі шойын құрамындағылардың мінезі ... ... ... ... ... ...
Тотығу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қож режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Жалпы алынған қождың санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қож ауласы үшін негізгі өлшемдері мен типін анықтау ... ... ... ...
Конверторлық болатты қышқылсыздандыру және қоспалау ... ...
Тотықсыздану мен химиялық құрамны есептеу ... ... ... ... ... ... ...
Жылулық режим ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Еңбек қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды саралау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды азайту шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Конвертор дайындау кезіндегі еңбек қауіпсіздік шаралары ... ... .
Өрт қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Құю цехындағы дірілді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Өндіріс экологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
«Арселормиттал Теміртау» корпорациясы АҚ. ның қоршаған орта жағдайларын сараптау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Құю цехының шаң және зиянды газдарды шығару мөлшерінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қоршаған ортаға зиянды заттарды төмендету шаралар ... ... ... ...
Дипломдық жобаның технико.экономикалық негізделуі ... ... ... ..
Өндірістік.өндіру персоналының есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Негізгі құралдардың шығын есебі мен амортизациялық есебі ... ..
Бағасы төмен және тез тозатын заттар шығынының есебі ... ... ...
Энергия шикізаттары мен материалдардың шығын есебі ... ... ... ..
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қосымшалар
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
Қосымша Г
Қосымша Д
Конверторлы процестердің түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Оттекті.конвертор өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Жоғарыдан үрленетін оттекті.конвертордың құрылғысы ... ... ...
Конверторды шегендеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Оттекті.конвертордың үрлеу параметрлері, оттекті үрлеуіш конструкциясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Конвертторлық өндірістегі шихта материалдары ... ... ... ... ... ...
Шихтаны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Миксердің сыйымдылығы мен санын анықтау ... ... ... ... ... ... ... .
Миксер бөлімінің негізгі өлшемдері мен жобасы ... ... ... ... ... ... ...
Жоғарыдан үрленетін оттекті.конвертордағы балқу ... ... ... ... ... .
Конверторлық балқыту технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Үрлеу режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Үрлеу кезіндегі шойын құрамындағылардың мінезі ... ... ... ... ... ...
Тотығу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қож режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Жалпы алынған қождың санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қож ауласы үшін негізгі өлшемдері мен типін анықтау ... ... ... ...
Конверторлық болатты қышқылсыздандыру және қоспалау ... ...
Тотықсыздану мен химиялық құрамны есептеу ... ... ... ... ... ... ...
Жылулық режим ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Еңбек қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды саралау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды азайту шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Конвертор дайындау кезіндегі еңбек қауіпсіздік шаралары ... ... .
Өрт қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Құю цехындағы дірілді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Өндіріс экологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
«Арселормиттал Теміртау» корпорациясы АҚ. ның қоршаған орта жағдайларын сараптау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Құю цехының шаң және зиянды газдарды шығару мөлшерінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қоршаған ортаға зиянды заттарды төмендету шаралар ... ... ... ...
Дипломдық жобаның технико.экономикалық негізделуі ... ... ... ..
Өндірістік.өндіру персоналының есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Негізгі құралдардың шығын есебі мен амортизациялық есебі ... ..
Бағасы төмен және тез тозатын заттар шығынының есебі ... ... ...
Энергия шикізаттары мен материалдардың шығын есебі ... ... ... ..
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қосымшалар
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
Қосымша Г
Қосымша Д
Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев ІІ халықаралық тау-кен және металлургия конгресіндегі сөйлеген сөзінде:
«Қазақстан тәуелсіздік алғаннан бері металлургия Қазақстан экономикасының қайнар көзінің бірі болып келе жатыр. Қазіргі таңда ішкі нарықтың 7 , жалпы өнімнің 17, экспорттың 20 құрайды.
Бүгінде металлургияға жаңа мақсаттар қою арқылы, яғни Қазақстанда «Үдемелі идустриялық-инновациялық даму» бағдарламасы көмегімен одан әрі дамыту көзделуде.
ХХІ ғасырда, Қазақстанның әлемдегі жетекші металлургиялық орталықтарының бірі ретінде өз ұстанымын нығайта түседі».
Сондай-ақ осы конгресте басқарма төрағасы және Ресей қаржы өнеркәсіптік топтары қауымдастықтың президенті Олег Сосковец сөзінде: «Қазақстан металлургиясының дамуына Қарағанды металлургиялық комбинаты, яғни «АрселорМиттал Темиртау» компаниясының орасан зор үлес қосуда».
Жобаланып отырған дипломдық жоба «АрселорМиттал Темиртау» АҚ жағдайында жылына 500 мың тонна қуаттылығымен болат өндіру үшін жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторді пайдаланамыз. Жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторде болат алу тиімді әрі жылдам. Оттекті-конвертордың артықшылығы: жоғары өнімділікке ие және отынды қажет етпейді.
«Қазақстан тәуелсіздік алғаннан бері металлургия Қазақстан экономикасының қайнар көзінің бірі болып келе жатыр. Қазіргі таңда ішкі нарықтың 7 , жалпы өнімнің 17, экспорттың 20 құрайды.
Бүгінде металлургияға жаңа мақсаттар қою арқылы, яғни Қазақстанда «Үдемелі идустриялық-инновациялық даму» бағдарламасы көмегімен одан әрі дамыту көзделуде.
ХХІ ғасырда, Қазақстанның әлемдегі жетекші металлургиялық орталықтарының бірі ретінде өз ұстанымын нығайта түседі».
Сондай-ақ осы конгресте басқарма төрағасы және Ресей қаржы өнеркәсіптік топтары қауымдастықтың президенті Олег Сосковец сөзінде: «Қазақстан металлургиясының дамуына Қарағанды металлургиялық комбинаты, яғни «АрселорМиттал Темиртау» компаниясының орасан зор үлес қосуда».
Жобаланып отырған дипломдық жоба «АрселорМиттал Темиртау» АҚ жағдайында жылына 500 мың тонна қуаттылығымен болат өндіру үшін жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторді пайдаланамыз. Жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторде болат алу тиімді әрі жылдам. Оттекті-конвертордың артықшылығы: жоғары өнімділікке ие және отынды қажет етпейді.
1. А.М. Ғазалиев, В.В Егоров, Д.Қ. Исин Жалпы металлургия. - Алматы-Білім, 2010.
2. Вегман Е.Ф и др. Металлургия чугуна. – Москва: - 3-изд., переработанное и дополненное. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004 - 774 с.
3. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - М.: Металлургия, 1974.- 551с.
4. Якушев А.М. Проектирование сталеплавильных и доменных цехов. - М.: Металлургия, 1984. — 216 с.
5. Кудрин В. А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. — М.: «Мир», ООО «Издательство ACT», 2003— 528с.
6. Р. Циммерман. К. Гюнтер Металлургия и материаловедение. –Москва «Металлургия» 1982-406 с.
7. В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров, Л.Е. Никольский Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства.- Москва «Мисис» 1995-6-53 с.
8. Трудовой кодекс Республики Казахстан: закон Республики Казахстан от 15 мая 2007 г. №251-ІІІ; с изм. и доп. от 27 июля 2007 г. №315-ІІІ и №320-ІІІ.– Введ. с 22.05.2007 г. – Алматы : Юрист, 2007. – 112 б.
9. «Техника безопасности в литейном производстве» Матюхов В.Г. М.: Высшая школа, 1980.
10. Юдин Е. Я., Белов С. В. Охрана труда в машиностроении – М.: Машиностроение, 1983.
11. «Охрана труда в машиностроении» Полтев М.К. Учебник. – М.: Высш. школа, 1980. – 294 с., ил.
12. «Охрана окружающей среды в литейном производстве» Сперанский Б.С., Туманский Б.Д. Киев: Донецк: Высшая школа головное издательство 1985–80 с.
13. «Конвертерные процессы производство стали» Баптизманский В.И., Охотский Б.В., Меджибожский М.Я., «Вища школа»,1984-336 с.
14. Қазақстан Республикасының экологиялық кодексі. Алматы «Жеті жарғы» 2007ж.
15. АО «Арселотмиттал Теміртау» корпарациясының экологиялық паспорты.
16. А.Т. Оралова, Н.К. Цой, А.Е. Уразханов «Өнеркәсіптік экология», Қарағанды 2005ж.
17. Т.А. Хван «Өндірістік экология», Феникс 2003ж.
18. А.З. Исағұлов, С.Б. Күзембаев, С.Г. Канунниковв «Құю жабдығын жобалау», оқу құралы. Қарағанды: ҚарМТУ,2003.139б.
19. Балдоржиев, Д.Д. Экономическая теория: Учеб. пособие / Д.Д. Балдоржиев. – Смоленск, 2002. – 396 с.
20. Борисов, Е. Ф. Основы экономики: Учебное пособие / Е. Ф. Борисов. – М.: Юрайт – Издат, 2009.
21. Куликов, Л.М. Экономическая теория: Учебник/Л.М. Куликов. – М.: ТК Велби, Издательство Проспект, 2010. – 432с.
22. Современная экономика: Учебное пособие /Под ред. О. Ю. Мамедова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2011.
23. Экономическая теория: Учебник / Под ред. О.С. Белокрыловой. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2011. – 448 с.
2. Вегман Е.Ф и др. Металлургия чугуна. – Москва: - 3-изд., переработанное и дополненное. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004 - 774 с.
3. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - М.: Металлургия, 1974.- 551с.
4. Якушев А.М. Проектирование сталеплавильных и доменных цехов. - М.: Металлургия, 1984. — 216 с.
5. Кудрин В. А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. — М.: «Мир», ООО «Издательство ACT», 2003— 528с.
6. Р. Циммерман. К. Гюнтер Металлургия и материаловедение. –Москва «Металлургия» 1982-406 с.
7. В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров, Л.Е. Никольский Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства.- Москва «Мисис» 1995-6-53 с.
8. Трудовой кодекс Республики Казахстан: закон Республики Казахстан от 15 мая 2007 г. №251-ІІІ; с изм. и доп. от 27 июля 2007 г. №315-ІІІ и №320-ІІІ.– Введ. с 22.05.2007 г. – Алматы : Юрист, 2007. – 112 б.
9. «Техника безопасности в литейном производстве» Матюхов В.Г. М.: Высшая школа, 1980.
10. Юдин Е. Я., Белов С. В. Охрана труда в машиностроении – М.: Машиностроение, 1983.
11. «Охрана труда в машиностроении» Полтев М.К. Учебник. – М.: Высш. школа, 1980. – 294 с., ил.
12. «Охрана окружающей среды в литейном производстве» Сперанский Б.С., Туманский Б.Д. Киев: Донецк: Высшая школа головное издательство 1985–80 с.
13. «Конвертерные процессы производство стали» Баптизманский В.И., Охотский Б.В., Меджибожский М.Я., «Вища школа»,1984-336 с.
14. Қазақстан Республикасының экологиялық кодексі. Алматы «Жеті жарғы» 2007ж.
15. АО «Арселотмиттал Теміртау» корпарациясының экологиялық паспорты.
16. А.Т. Оралова, Н.К. Цой, А.Е. Уразханов «Өнеркәсіптік экология», Қарағанды 2005ж.
17. Т.А. Хван «Өндірістік экология», Феникс 2003ж.
18. А.З. Исағұлов, С.Б. Күзембаев, С.Г. Канунниковв «Құю жабдығын жобалау», оқу құралы. Қарағанды: ҚарМТУ,2003.139б.
19. Балдоржиев, Д.Д. Экономическая теория: Учеб. пособие / Д.Д. Балдоржиев. – Смоленск, 2002. – 396 с.
20. Борисов, Е. Ф. Основы экономики: Учебное пособие / Е. Ф. Борисов. – М.: Юрайт – Издат, 2009.
21. Куликов, Л.М. Экономическая теория: Учебник/Л.М. Куликов. – М.: ТК Велби, Издательство Проспект, 2010. – 432с.
22. Современная экономика: Учебное пособие /Под ред. О. Ю. Мамедова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2011.
23. Экономическая теория: Учебник / Под ред. О.С. Белокрыловой. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2011. – 448 с.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
1.
Конверторлы процестердің түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
10
1.1
Оттекті-конвертор өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
13
1.2
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертордың құрылғысы ... ... ...
16
1.2.1
Конверторды шегендеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
1.2.2
Оттекті-конвертордың үрлеу параметрлері, оттекті үрлеуіш конструкциясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
25
1.3
Конвертторлық өндірістегі шихта материалдары ... ... ... ... ... ...
29
1.3.1
Шихтаны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
30
1.3.2
Миксердің сыйымдылығы мен санын анықтау ... ... ... ... ... ... ... .
32
1.3.3
Миксер бөлімінің негізгі өлшемдері мен жобасы ... ... ... ... ... ... ...
33
2.
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертордағы балқу ... ... ... ... ... .
35
2.1
Конверторлық балқыту технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
35
2.2
Үрлеу режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
36
2.3
Үрлеу кезіндегі шойын құрамындағылардың мінезі ... ... ... ... ... ...
39
2.3.1
Тотығу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
39
2.4
Қож режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
44
2.4.1
Жалпы алынған қождың санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
46
2.4.2
Қож ауласы үшін негізгі өлшемдері мен типін анықтау ... ... ... ...
47
2.5
Конверторлық болатты қышқылсыздандыру және қоспалау ... ...
48
2.5.1
Тотықсыздану мен химиялық құрамны есептеу ... ... ... ... ... ... ...
49
2.6
Жылулық режим ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
50
3.
Еңбек қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
52
3.1
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды саралау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
52
3.2
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды азайту шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
53
3.3
Конвертор дайындау кезіндегі еңбек қауіпсіздік шаралары ... ... .
57
3.4
Өрт қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
59
3.4.1
Құю цехындағы дірілді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
60
4
Өндіріс экологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
61
4.1
Арселормиттал Теміртау корпорациясы АҚ- ның қоршаған орта жағдайларын сараптау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
61
4.2
Құю цехының шаң және зиянды газдарды шығару мөлшерінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
64
4.3
Қоршаған ортаға зиянды заттарды төмендету шаралар ... ... ... ...
66
5.
Дипломдық жобаның технико-экономикалық негізделуі ... ... ... ..
71
5.1
Өндірістік-өндіру персоналының есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
72
5.2
Негізгі құралдардың шығын есебі мен амортизациялық есебі ... ..
77
5.3
Бағасы төмен және тез тозатын заттар шығынының есебі ... ... ...
79
5.4
Энергия шикізаттары мен материалдардың шығын есебі ... ... ... ..
80
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
84
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
85
Қосымшалар
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
Қосымша Г
Қосымша Д
Кіріспе
Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев ІІ халықаралық тау-кен және металлургия конгресіндегі сөйлеген сөзінде:
Қазақстан тәуелсіздік алғаннан бері металлургия Қазақстан экономикасының қайнар көзінің бірі болып келе жатыр. Қазіргі таңда ішкі нарықтың 7 , жалпы өнімнің 17, экспорттың 20 құрайды.
Бүгінде металлургияға жаңа мақсаттар қою арқылы, яғни Қазақстанда Үдемелі идустриялық-инновациялық даму бағдарламасы көмегімен одан әрі дамыту көзделуде.
ХХІ ғасырда, Қазақстанның әлемдегі жетекші металлургиялық орталықтарының бірі ретінде өз ұстанымын нығайта түседі.
Сондай-ақ осы конгресте басқарма төрағасы және Ресей қаржы өнеркәсіптік топтары қауымдастықтың президенті Олег Сосковец сөзінде: Қазақстан металлургиясының дамуына Қарағанды металлургиялық комбинаты, яғни АрселорМиттал Темиртау компаниясының орасан зор үлес қосуда.
Жобаланып отырған дипломдық жоба АрселорМиттал Темиртау АҚ жағдайында жылына 500 мың тонна қуаттылығымен болат өндіру үшін жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторді пайдаланамыз. Жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторде болат алу тиімді әрі жылдам. Оттекті-конвертордың артықшылығы: жоғары өнімділікке ие және отынды қажет етпейді.
Болат өндіруде жоғары технико-экономикалық көрсеткіштерінің арқасында әртүрлі процестердің ішінде әлемдік практикада оттекті-конвертор бірінші орын алды. Қазіргі таңдағы оттекті-конвертор өндірісі балқытып шығару технологиясы пештен тыс өңдеу және үздіксіз құю машиналарының қосындысынан тұрады.
Оттекті-конвертор процесін жасау мен дамытуда коптеген елдердің инженерлері мен ғалымдары үлес қосты. Сонымен бірге Бессемер шойынды фурманы металл ішіне түсіру арқылы, таза оттекпен үрлеуді ұсынды.
1925 жылы Хаагом (Германия) томасс конверторында 50 оттекпен үрлеудің нәтижелері ұсынылды.
Бірақ, оттекпен байыту барлық кемшіліктерін яғни, болат балқыту өндірісін өндіруге дейінгі, шешуге көмектеспеді, сондықтан алдыңғы орынға болатты таза оттекпен үрлеу қойылды. Ең алғашқы таза оттекті 1932-1933 жж. КСРО-да Н.И. Мозгов, Дуррер мен Шварц Германияда пайдаланды. Дегенмен, таза оттекті алу техникасының болмауы өндірістің ары қарай дамуына кедергі болды. Академик П.Л Капицаның қатысуымен осындай техника жасалынды. Таза оттекпен үрлеу тәсілімен жоғары сапалы болатты көп мөлшерде өндіріле басталды. Оттекті берудің келесі түрлері сыналды - фурманы жоғарыдан беру (Н.И. Мозгов, Дуррер), төменнен (Леллеп, В.В. Кондаков), бүйірінен (Дуррер, Хеллбрюге). Дегенмен үрлеу аппараттарының төзімділігінің төмен болуы қождың ағуын ұзақ уақыт жүруін қамтамасыз ете алмады.
Австриялық инженерлер Суессу, Тринклеру, Хаутману, Ришену және т.б. ваннаның үстінде орналасқан фурманың төзімділігін арттырды. Бірінші жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертор 1952-1953 жж. Австрияның Линц пен Донавиц қалаларында орнатылды. Жаңа процесс бірнеше атауларға ие болды: 1) LD-процесі (неміс тілінен аударғанда - Линцадағы фурма процесі); 2) ВОР-процесі (ағылшын тілінен аударғанда - негізгі оттекті процесс); 3) жай оттекті-конверторлы процесс.
Конверторда болатты балқыту мөлшерінің артуы технология мен аппараттардың жақсаруына байланысты.
Қара металлургияның дамуымен орналасуы 2006 жылға дейін осындай жаңа конвертор цех ғимараттарында қарастырылды.
Қазіргі таңда конверторда болатты балқыту 75-85 көтеру алға қойылып отыр.
1 Конверторлы процестердің түрлері
Сұйық болаттың массалы өндірісінің ең бірінші тәсілі бессемер тәсілі болып табылады (қышқыл астарлары бар), 1856 жылы ағылшын Г. Бессемер ұсынған; кейін-1878 жылы С.Томас ұқсас процесс ұсынды - негізгі астарлары бар (томас процесі).
Осы процестердін пайда болуы техника дамуына мәнді ықпал берді, өйткені сол кездегі қолданған сыймдылығы 50 кг төмен тигельдерінде қамыртәрізді темір алу пудлинг процесі дамып келе жатқан машина жасау тұтынуын қамтамасыз ете алмады.
Ауа үрлеуі бар конвертерлі процестерінің (бессемер және томас процестерінің) маңызы келесіде: балқыту агрегатына (конвертерге) төгілген шойын төменнен ауамен үрленеді; ауа оттегі шойын қоспаларын тотығады, нәтижесінде шойын болатқа айналады; томас процесінде негізгі қожға күкірт пен фофсфор жойылады. Тотығу кезіндегі бөлінетің жылу болатты шығару температурасына дейін қыздыруын қамтамасыз етеді (~ 1600 °С) [1].
Конвертер құрылысы
Бессемер және томас конвертерлері алмұрттәрізді ыдыс болып келеді (1.1-сурет), болат табақтарынан жасалған және ішінен астарланған. Бессемер конвертерінің астары қышқыл (динас кірпіштерінен), ал томас конвертерінің астарлары -- негізгі (смолодоломит).
Конвертердің жоғарғы тарылатын бөлігінде -- тамақшасында - шойынды төгі және болатты шығару үшін тесігі болады. Төмен жағында кожухке ауалы қорабы бар алымды түбі беітіледі. Ауа қорабына берілетін үрлеу, конвертер арнасына астарланған түбіндегі бар фурмалар (тесіктер) арқылы беріледі. Үрлеуді 0,30 -- 0,35 МПа қысымымен берілетің ауамен іске асырады .
1 -- цапфалар; 2 -- тіреу сақина; 3 -- тамақшаның тесігі; 4 -- тісті дөңгелек; 5 -- тіреу станина; 6 -- түбі; 7 -- ауалы қораб; 8 -- үрлеу беретің патрубок; 9 -- корпус; 10 -- астарлары; 11 -- соплолар
1.1-сурет. Бессемер конвертерінің құрылысы
Конвертердін цилиндрлі бөлігі тіреу сақинасымен қармаланған; оған цапфалар бекітіледі жән осы цапфада конвертер горизонтальді осі бойында бұралады.
Бессемер конвертер түбінің тұрақтылығы 15 -- 25 балқу, томас конвертертердін 50 -- 100 балқу құрайды, осыдан кейін оларды алмастырады. Басқа астарларының тұрқтылығы жоғары: томас конвертерінің тұрақтылығы 250 -- 400 балқу, бессемердікі:1300 -- 2000 балқу [1].
Сұйық шойынды конверторда алудың негізі газ тәрізділермен тотықтандыру. Заманауи оттекті-конверторлар болат беттерден жасалады. Конвертордың іші отқа төзімді материалдармен (магнезит немесе хромомагнезит кірпіштер, магнезитті ұнтақтар немесе доломит) футерленеді. Футерлеу қосымша жөндеуге дейін 2000 құймаға дейін өнріруге мүмкіндік береді.
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторда шойынның интенсивті араласуы тек балқу уақытының жартысына келгенде интенсивті түрде тотығады.
Конверторда болат алу металлургиядағы тиімді әрі жылдам жолы.
Оттекті-конвертордың артықшылықтары:
1. Жоғары өнімділікке ие болуы. Конверторда көміртектің тотығу жылдамдығы мартен пешіне қарағанда 10-100 есе, өнімділігі 5-7 есе артық;
2. Конвертор үдерісі кезінде отынның керек болмауы. Үдерістің жүруіне қажетті жылу шойынның құрамындағы Si, Mn, P т.б қоспа бөлшектердің тотықтану реакцияларының нәтижесінде бөлініп, конвертордың температурасы 1963°К (1690℃) дейін көтеріледі;
3. Конвертор құрылысы қарапайым болғандықтан, оның өзіндік құнының арзан болуы;
4. Барлық процесс механикаландырылған және автоматтандырылған, тіпті кейбір конвертор цехтары компьютермен жабдықталған;
Кемшіліктері:
1. Конвертор болатының мартен, электр болаттарына қарағанда, сапасы төмен және құрамындағы газ мөлшері мартен болатымен салыстырғанда, едәуір жоғары болуы. Мысалы, бессемер болатының құрамындағы азот мөлшері 0,01-0,03 , томас болатындағы мөлшері 0,04-0,08 , мартен болатында небәрі 0,004-0,006 ғана болады;
2. Конвертор үдерісінің өңделетін шойынның химиялық құрамына жоғары талап қоятындығы;
3. Конвертор тәсілімен жеткілікті мөлшерде металл сынықтары мен руданы өңдеуге болмайтындығы;
4. Конвертор үдерісінің жүру жылдамдығы өте жоғары болғандықтан, үдеріс барысын реттеуге келмейтіндігі.
XX ғасырдың 70-ші жылдарында бессемерлік жэне томастық процестер оттекті-конвертерлік процеспен ығыстырылды. Оттекті конвертерлерде шойынды үрлеу техникалық таза (99,5 %-дан кем емес) оттекпен жоғары үрлеуіш арқылы жүзеге асырылады, бұл азот мөлшері төмен болатты алуға мүмкіндік береді. Әдетте оттегілі конвертор шегені негізгі болады.
Оттекті-конвертор сұлбасы 1.2-суретте келтірілген. Конвертердің жұмыс істеу принципі келесідей. Конвертер жоғарғы жағы ашық, алмұрт түріндегі немесе цилиндр пішінді ыдыс. Жоғарғы тесік (мойын), арқылы болат сынығы беріледі, сұйық шойын құйылады, оттегілі үрлеуіш енгізіледі және үрлеу жүргізіледі. Үрлеудің басталуымен бір мезгілде 23 қож түзетін қоспа (бокситі немесе балқыту шпаты бар әктас) енгізіледі. Қоспалардың қалған мөлшері үрлеу барысында оның ұзақтығының 13 ішінде енгізіледі. Қоспалар конвертер тоқтатылмаған үздіксіз режимде арнайы транспортерлар бойымен шанаптардан тиеледі.
а) б)
І-сынықты тиеу; ІІ-шойынды құю; ІІІ-қож түзетін қоспаларды тиеу және оттекпен урлеу; ІV-болатты төгу; V-қожды төгу;
1-қаптама; 2-шеген; 3-мойын; 4-болатты шығаруға арналған бүйірлік тесік
1.2-сурет. Конвертор сұлбасы (а) және негізгі балқыту кезеңдері (б)
Балқыту барысында материал температурасы 1250-1400 °С-дан (сұйық шойын температурасы) 1600-1650 °С-ға (дайын болат температурасы) дейін көтеріледі. Температура сырттан химиялық энергия келтірілместен көтеріледі. Жылу шойын қопаларының (көміртегінің, кремнийдің, марганецтің, фософрдың) және темірдің тотығу нәтижесінде бөлінеді. Қоспалардың тотығуы кезінде бөлінетін жылудың жалпы мөлшері болат пен кожды қажетті температураға дейін қыздыруға және конвертер шегені мен мойыны арқылы жылу шығындарының орнын толтыруға арналған жылу қажеттілігінен едәуір артық болады. Әдетте артық жылудың орнын толтыру үшін 25-30 -ға дейін болат сынығын енгізеді. Осы мақсатта темір рудасы (8 %-ға дейін) сирек пайдаланылады. Салқындатқыш түрінде агломерат, шекем тастар, әктас, доломит сынды материалдарды пайдалану мүмкін болады [2].
Көміртек тотыққан кезде көп мөлшерде түзілетін көміртек оксидтері (СО, СО2) газдық фазаға бөлінеді және конвертор мойыны арқылы газ тарату жолына кетеді. Si, Mn, P, Fe оксидтері қожды қалыптастыруға қатысады, ал олардың бір бөлігі, басты түрде темір оксидтері (Ғе2О3) газбен бірге шаң түрінде (280 гм3 дейін) жойылады. Сондықтан конвертерлік газды тазартуға жібереді. Тазартылған қонвертерлік газдың құрамы: СО1 85-90 %; СО2 = 8-14 %; О2- 1,5-3,5 %; N2 = 0,5-2,5 %. Газдың жану жылылығы тым жоғары - 9,5-10 МДж.м3. Конвертерлік газдың шығуы 100-150 м3т болатты құрайды. Газ шығуының мерзімділігі оның пайдаланылуын қиындатады.
0.1 Оттекті-конвертор өндірісі
ОКЦ жылына 500000 тонна болат балқыту үшін орнатылады :
Nk=QqxFgxk=50000060x5710x0.95≈2 (1.1.1) [1]
Q-жылдық өнімділік, т болатжыл:
q-конвертор сыйымдылығы, тсағ;
Fg-жылдық қоры, 5710 сағжыл;
к0,95 коэффициент,
әрқайсысының сыйымдылықтары 60 т болатын 2 конвертор қабылдаймыз;
Үздіксіз жұмыс істеу цехы келесідей кран құрал-жабдықтарынан тұрады:
құю краны;
таратып құю краны;
ковштарды шойын құю бөліміне ауыстыру краны;
қож өтетін қож ыдыстарын ауыстыру краны;
кран для перестановки совков со скрапом.
Сонымен қатар, келесідей технологиялық құрал-жабдықтар орнатылады:
сыйымдылығы 100 т миксерлі ковш;
скраптарға арналған қалақшалар;
қож ыдыстары;
футеровканы келтіруге арналған стенд.
Цех жобасы мен структурасы
Цехты жаңа өндіріс ауданына орналастыру және орнатылған құрал-жабдықтардың максималды энергоресурстарымен және материалдарымен қамтамасыз етуі, сонымен қатар тұтыну туралы негізгі жобалау мен техникалық шешім қабылданды.
Конвертор цехы өндіріс бөлімшелерімен байланысты техникалық жиынтықты білдіреді, олар көтергіш-транспорттар, қосымша және жөндеу құрылғылары, яғни жоспарланған өндіріс көлемін қамтамасыз ету үшін [4].
Арселормиттал Теміртау корпорациясының оттекті конвертор цехы келесі бөлімшелерден тұрады:
конвертор бөлімі (КБ);
болатты үздіксіз құю бөлімі (БҮҚБ);
жабдықтарды өңдеу бөлімі (ЖӨБ);
Сонымен қатар, конвертор бөлімі құрамына мыналар кіреді:
шойынның десульфурациясы және төгілу(перелив) бөлімі;
скраптар бөлімі;
қож ыдыстарын аралық ауыстырып орналастырғыш;
отқа төзімділерді сақтайтын бункерлер;
электрожабдықтар мен басқару жабдықтар бөлімі;
жүктеу ұзақтығы;
болатты таратып құю және аралық ковштер үшін дайындау және жөндеу;
сусыма материалдар мен ферроқорытпалар бөлімі;
Конвертор футеровкасын жөндеу арнайы жүргізіледі. Болатты таратып құю жөндеу арнасында отқатөзімділерді беру және аралық ковштерді автотранспортта қарастырады.
Қоланылатын шегенге байланысты конвертерлік процестер қышқыл немесе негіздік болуы мүмкін; пайдаланатын газға байланысты олар ауалы, оттекті және аралас үрлеуде болуф мүмкін. Үрлеуді келтіру тәсілдері алуан түрлілігімен ерекшеленеді жіне ол берілу тәсіліне қарай топтарға біріктірілуі мүмкін:
жоғарыдан үрленетін (суды салқындататын үрлеуіш арқылы);
төменнен үрленетін (арнайы құрылғылардың көмегімен түбі арқылы);
аралас үрленетін (газдарды жоғарыдан және төменнен бір мезгілде беру).
Конвертор балқымаларында ұтымды бетінің Ме-тотығуымен және жоғары жылдамдықта қоспаның тотығуы тәрізді жоғары өндірісімен сипатталады. Таза техникалық оттекпен (кем емес 99,5%) шойынды үрлеу оттекті конвертер болатының сапасын арттыруға және азот құрамын азайтуға мүмкіндік береді.
Жоғарыдан үрленетін конвертор болғандықтан О2 сумен суытылатын фурма арқылы жоғарыдан беріледі. Фурма жоғары-төмен қозғала алады. Конвертер балқымаларының шикізаты ретінде сұйық шойын, болат сынықтары, шихта материалдары және қож пайдаланады. Конвертерге тиеу алдында , болат сынықтары тиеледі, кейін шойын құйылады; конвертерді вертикаль күйге түсіреді, оттекті фурманы түсіреді де О2 үрлеу басталады. Әктас, темір кендері және флюстер үрлеу процесінің арнайы науашада өткізу уақытымен бірдей басталады. О2 металға еніп Fe әрекеттеседі.
2Fe+O2 2FeO+Q
Алынған FeO біртіндеп шлакка өтеді, біртіндеп металда еріп және шойын құрамындағы қоспалары тотығады. Қоспалардың тотығуымен шлактың бөлінуі қатар жүреді, жылдамдықтары еріген қоспалардың жылдамдығына байланысты. Үрлеу аяқталғаннан кейін конвертерлер горизонталь күйге бұрылады, сынама алынып, металл ковшке түсіріледі. Фурманы сұйық металмен толтырмау үшін және конверторды вертикаль күйге орналастырмас бұрын фурма арқылы инертті газбен үрлейміз.
Аз уақыт ішінде оттекті-конвертор әлем бойынша кең етек жайды.
Мысалы, 1960 жылы әлем бойынша болатты оттекті-конверторда балқыту
4 болса, 1970 жылы -40,9, 1998 жылы-60 .
Оттекті-конвертордың тез дамуы мартен және электрлі болат балқыту процестеріне қарағанда төмендегідей артықшылықтары бар:
1) бір ауысымдағы жоғары өнімділігі (мартен және электрлі болат балқыту пештерінің сағаттық өнімділігі 140 тсағ болса, сыйымдылығы үлкен конверторларда 400-500 тсағ);
2) күрделі шығындары азырақ, яғни цех ғимаратында конвертордың қарапайымдылығы және балқыту агрегаттарының аз мөлшерде қолданылуы;
3) қайта жөндеуге аз шығын кетеді, олардың қатарына электр жарығы, отын, отқа төзімділер, ауыстыру құрал-жабдықтары, еңбек ақы және т.б.;
4) процес автоматты түрде басқарылады;
5) біркелкі балқуының арқасында конвертордан ҮҚМ жіберу жеңіл.
Сонымен қатар мартен өндірісімен салыстырғанда еңбек жағдайлары жақсырақ және қоршаған ортаны ластауы азырақ.
Болатты таза оттекпен үрлеуінің арқасында болатта 0,002-0,005 азот болады, яғни ол мартендікінен артық емес. Тотығуда бөлінетін артық жылу мөлшері шығару температурасына дейін жеткілікті. Артық жылу әрқашанда конверторда болат сынықтарын қайта өңдеуге мумкіндік береді (қож массасынан 25-27 -ға дейін), ол болаттың құнын төмендетеді (болат сынықтары сұйық шойынға қарағанда арзан).
Оттекті конвертор цехының құрамына кіреді:
1. Өндіріске дайындау аумағы:
-араластырғыш бөлімі-шойын таситын ковштан шойынқұятын ковштарына шойын құю және сақтау үшін арналған. Миксерлердің сыйымдылығы 1300 т. Миксерлердің жұмыс режимі, бірі жұмыс істейді, екіншісі жөндеуде.
-сусыма материалдар беру бөлімі-әктас, доломит, коск және шикізаттар.
2. Конвертордың шихта бөлімі: сұйық шойын домна цехынан араластырғыш бөліміне жеткізіледі. Шихта материалдары теміржолмен әкелініп бункерлерге құйылады.
Қож ауласының құрамына кіреді: қож төгітін шұңқыр, қатты қож қалдықтарын қисайтуға арналған шұңқыр.
Болатты балқыту аумағы болатты балқыту процесіне арналған. Құрамына: әрқайсысының сыйымдылықтары 60т болатын 2 конвертор
3. Жөндеу қызметі-энергетикалық және механикалық жабдықтар бөлмесі, ковштарды жөндеу ауданы.
Балқытылатын болат түрлері
Арселормиттал корпарациясы жағдайында келесі болат маркалары балқытылады: төмен көміртекті (С =0,07), орта көміртекті (С 0,15-0,20), жоғары көміртекті (С =0,21).
Болатты балқытқанда химиялық құрамы қолданушыны қанағаттандыру керек. Болат регламенттеріне сай келесідей бөлінеді: кп (U) Si =0,05, (R) Si =0,05, (RR) Si =0,15-0,30 және төмен легірленген.
22.1 Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертордың құрылғысы
Оттекті-конвертерде ваннаны үрлеуді оттекпен үрлеуіш арқылы жүзеге асырады, оны конвертердің осі бойымен жоғарыдан енгізеді. Балқыту процесін басқаруды негізінде үрлеуіштің орнын және оттектің қысымын өзгерту арқылы жүргізеді.
Конвертерлердің сыйымдылығы 30-дан 500 т дейінгі кең аралықта өзгереді. Қазіргі заманғы конвертердің құрылысында (1.3-сурет) цилиндрлік ортаңғы бөлігін, центрлес мойынын (кесілген конус түрінде) және сфералық түбін ерекшелеуге болады.
Соңғы жылдар тәжірибесінен алғанда, қалыпты үрлеу барысында металдың минимум шығындарына конвертердің жұмыс кеңістігінің көлемі тыныш күйдегі балқытпаның көлемінен 5-7 есе артық болатын көлемінде қол жеткізіледі. Сондықтан МЕСТ-та конвертерлердің меншікті көлемінің олардың сыйымдылығына байланыссыз 0,8-1,0 м3т құрауы тиіс екендігі салынған. Жұмыс кеңістігінің толық биіктігінің оның диаметріне қатынасы 1,2-1,6 эалыгында болуы тиіс [1].
1-шегені бар корпус; 2-оттекті үрлеуіш; 3 - жұмыс кеңістігі; 4-тіреуіш тораптар; 5-айналу механизмі; 6-тіреуіш шығыршық
1.3-сурет. Оттекті конвертер
Оттекті конвертор ваннасының көлемі және барлық негізгі параметрлерін алғанда оның сыйымдылығымен анықталады. 1.4, а-суретінде агрегаттың жұмыс кеңістігін конструкциялау кезінде қабылданатын негізгі өлшемдер көрсетілген. Бұл өлшемдер әдетте қолданылатын агрегаттар тәжірибесінің және модельдеу негізінде қабылданады. 1.4, б-суретте пішіндердің алуан түрлері және қолданыстағы агрегаттардың өлшемдері көрсетілген. Жобалау кезінде шихтаның құрамын, қабылданған үрлеу технологиясын, лақтырындылар ықтималдығын, түзілетін қож массасын және металл мен қождың бүкіл массасын сыйдыру және ваннаның оңтайлы өлшемдері (диаметрі және тереңдігі) және.т.б. болу қажеттілігін есепке алады.
Қазіргі заманғы конвертерлерде ваннаның тереңдігі 1,6-1,9 м, ванна бетінің меншікті ауданы 0,12-0,18 м2 т. Қазіргі заманғы оттекті-конвертерлік процесс практикасында үрлеу карқындылығы әдетте і=3-5 м3(тмин) құрайды.
Әдетте конвертер корпусының түбі саңылаусыз, пісірме конструкциялы болады. Түбі саңылаусыз да, қайырмалы да (алмалы-салмалы немесе ендірмелі) болуы мүмкін. Қайырмалы түбі бар конвертерлерді жөндеу оңай, себебі түбін қайырғанда шеген жылдамырақ салқындайды. Сонымен қоса, қайырмалы түбінің (корпуссыз) шегенін ғана айырбастау мүмкін болады. Конвертер корпусы тіреуіш шығыршыққа салынады да, сонда бекітіледі.
а) б)
а-негізгі өлшемдері; б-қолданыстағы оттекті-конвертерлер пішіндерінің алуан түрлері
1.4-сурет. Конвертердің жұмыс кеңістігінің пішіні
Бекіту түйіндері және тіреуіш шығыршық металл мен қож түспес үшін корпусқа пісірілген қорғаныш қаптамамен жабылған. Конвертер корпусын тіреуіш шығыршыққа бекітуді топсалы аспалар мен таяныштар жүйесінің көмегімен жүзеге асырады, олар металды оттекпен үрлегенде және сұйық металдың ауытқуы әсерінен конвертердің шайқалуын болдырмайды. Бекіту жүйесінде кораус пен тіреуіш шығыршық температурасы ауытқуының бірдей емес дәрежесі есепке алынуы және олардың температуралық деформацияларының тәуелсіздігі қамтамасыз етілуі тиіс.
Конвертер жетегі бірнеше электр қозғалтқыштан және айналу механизмінен (әдетте бір үлкен ақырын жүретін және бірнеше жылдам жүретін редуктор) тұратын жүйені білдіреді. Конвертер конструкциясын әзірлегенде сұйық металы бар ыдыстарға қойылатын негізгі талап - кез-келген көлбеу бұрышта олардың орнықтылығын қамтамасыз ету, яғни қозғалтқыштар жұмысында олқылықтар болғанда алғашқы қалпына қайту мүмкіндігі есепке алынады. Ол үшін конвертерді кез-келген бұрышқа бұрғанда, төңкеру моменті оң болуы қажет. Сонымен бірге, айналу жетегі қозғалтқыштарының қуаты минимум болатындай, максимум төңкеру моментін мүмкіндігінше азайтуға тырысу керек. Жинақтаушы жабдықтары бар сыйымдылығы 300-350 конвертердің массасы 1200 тоннаға тең. Конвертер корпусының алмалы-салмалы қатты мойыны және ауыстырылатын көмкеруші ернемегі бар ағын өзегі болады [3].
Үрлеуді түбінен және аралас беретін конвертерлер жоғарыдан үрленетін конвертерлерден (оттекті жоғарыдан үрлеуіш арқылы беру) біршама аз меншікті көлемімен (0,6-0,9 м3т болат) ерекшеленеді. Бұл түбі арқылы үрлегенде операциялардың (әсіресе көміргексіздену) анағұрлым байыпты, металдың ванна көлемінің жеке бөліктерінде жергілікті қатты тотығуынан туындаған, шамадан тыс қатты қайнамай жүруімен түсіндіріледі.
Конвертордың негізгі өлшемдерін есептеу
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертор сыйымдылығы 60 т, нақты көлемі 0,8 м3т және үрлеу интенсивтілігі 3 м3(т*мин) [2].
Конвертордың жұмыс көлемі:
V=M*Vнақты=60*0,8=48 м3. (1.2.1)
Конвертор ваннасының көлемі:
Vк=M=607=8,57 м3. (1.2.2)
Алты соплолы фурманың интенсифтілігін ескерген кездегі конвертор ваннасының тереңдігі:
һв.к0,451*М0,2,510,451*600,2511,25 5 м. (1.2.3)
Ванна диаметрі, яғни цилиндр тәрізді бөлігі:
D2=0,83*M0,36=1,84 м. (1.2.4)
Конвертордың төменгі бөлігінің диаметрі:
D30,855*D2=1,57 м. (1.2.5)
Конвертор мойынының диметрі D1=0,5* D2=0,888 қабылдаймыз, және жоғарғы конус бөлігінің бұрылу бұрышы . Онда жоғарғы конус бөлігінің биіктігі:
Hж.к=[( D2- D1)2]tg=[(1,84-0,888)2]130,275 м. (1.2.6)
Жоғарғы конус бөлігінің көлемі:
V1=(h112)*(D22+D2D1+D12)=(3,14*4,5 712)*
(3,642+3,64*1,82+1,822)6,95 м3 (1.2.7)
Цилиндр бөлігінің көлемі:
V2=V-V1-V3=48-6,95-0,142=40,9 м3 (1.2.8)
Цилиндр бөлігінің биіктігі:
һц=4V2PID224*40,93,14*3,38566,968 м. (1.2.9)
Конвертордың жалпы биіктігі:
Нһк+ һц+ һв1,255+6,968+0,5226,970 м, ал Н D26,9701,844.
Н10,85qi0,433,241 м. (1.2.10)
1.2.1 Конверторды шегендеу
Оттекті конвертерді шегендеу бірқатар бұзылу әсеріне түседі. Оларға: шихтаны тиеу кезінде шегендеуге әсер етуден тұратын механикалық, әр түрлі өлшемді және құрамды қатты, әрі сұйық бөлшектерді таситын, үлкен жылдамдықпен қозғалатын газ ағынының жемірлі әсері, қозғалатын балқытпаның шаймалаушы әсері, құрам бойынша әр түрлі қож, балқытпалар, балқыту шаңы, қож түзуші материалдарды шегендеуге химиялық (коррозиялықтар енетін) әсер, технологиялық операциялармен байланысты температуралардың күрт ауытқуы салдарынан термиялық әсерлер, сондай-ақ, жұмыс кеңістігінің бетінде температуралар таралуының бірқалыпты еместігі жатады [5].
Конверторлық отққа төзімділер келесі негізгі талаптарға жауап беруі тиіс:
металға және қожға жоғары төзімділікті және термиялық төзімділікті иелену;
жоғары механикалық беріктігі және жоғары температураларда балқытпалар мен шихта материалдарының үйкелу әсеріне кедергісі болуы;
- термиялық кеңеюдің біршама төмен коэффициентін иелену; тапшы болмауы және біршама төмен құны болуы.
Шеген конструкциясы көбінесе болатты балқыту технологиясының нақты шарттарымен, отқа төзімді материалдар сапасымен, оттекті беру режимімен және жұмыс кеңістігі өлшемдерінің қатынастарымен анықталады. Конвертер шегені әдетте әр түрлі отқа төзімді материалдардың бірнеше қабатынан тұрады:
1. Конвертер қаптамасына жанасқан және қаптаманы балқытпаның тікелей әсерінен, қаптаманың қатты қызуынан және күйіп кетуінен қоргауға арналған арматуралы қабаттан тұрады. Бұл қабатты күйдірілген жоғары сапалы отқа төзімді материалдардан (магнезитті, периклаз-шпинелидті немесе хром-магнезитті кірпіштен) жасайды және 115-230 мм қалыңдықпен салады. Болат корпус пен кірпіш арасындағы саңылауларды ерітіндіні пайдаланбай периклазды ұнтақпен толтыралы. Әдетте арматуралық қабатты бірнеше кампания ауыстырмастан ұстайды. (магнезитті, перишаз-шпинелидті немесе хром-магнезитті кірпіштен) жасайды және 115-230 мм қалыңдықпен салалы. Болат корпус пен кірпіш арасындағы саңылауларды ерітіндіні пайдаланбай периклазды ұнтақпен толтырады. Әдетте арматуралық қабатты бірнеше кампания ауыстырмастан ұстайды.
2. Металмен, қожбен және газдармен тікелей жанасатын жұмыстық қабаттан тұрады. Жұмыстық қабат балқытудың технологиялық процесін қамтамасыз етеді. Қазіргі уакытта бұл қабатты күйдірілмеген отқа төзімділерден шайырлы немесе пекті байланыспен орындайды. Жіктерді шығыршықтармен немесе бұрандалы желі бойымен байлай, ерітіндісіз қалайды. Қабырғалардың жұмыстық қабатының төзімділігі конвертер кампаниясының ұзақтығы және оның техниха-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды.
3. Арматуралы (сирек ауысатын) және жұмыстық (әрбір кампаниядан кейін ауысатын) қабаты арасында орналасқан аралық қабат. Аралық қабатты әдетте шайыр-доломитті массадан жасайды. Қазіргі уақытта арматуралы және жұмыстық қабаттан тұратын еқі кабатты шеген пайдаланылады (1.5-сурет).
Өте ауыр жағдайларда жұмыс істейтін мойын шегені үшін төзімділігі жоғары шайыр-доломитті немесе магнезит-хромитті отқа төзімділерді қолданады. Жоғарғы конустық бөлігінің жұмыстық қабатының шегені конвертердің сыйымдылығына байланысты көлденең және көлбеу қатарлармен орнатылады. Шайыр-пекпен біріктірілген отқа төзімділердің нашар төзімділігі, тиелетін қатты шихта материалдарының соққылық және жемірлі әсерлері, тотықтырғыш атмосферамен жанасу есебінен отқа төзімді біріктірме көміртегінің тотығуы және шеген немесе конвертерлік газдар салқындатқышы астынан аққан кезде кірпіш материалының сумен өзара әрекеттесуі салдарынан осы бөліктегі қалаудың қатты тозуына себеп болады [7].
1 - периклаз-хромитті отқа төзімділер; 2- пекті біріктірмедегі
әктас-периклазды отқа төзімділер; 3- периклазды отқа төзімділер;
4- балқытылған периклаздан жасалған блоктар; 5 - металл корпус;
6- асбест немесе периклаз массасы; 7 - толтыратын периклаз массасы
1.5-сурет. Материалдардан жасалған конвертердің (СеверстальААҚ) екі
қабатты шегені (А - арматуралық қабат; Б - жұмыстық қабат)
Түп шегені бейінінің сфералық немесе жазық пішіні болуы мүмкін. Барлық жағдайларда металл қаптамаға қаңылтыр асбесті және күкіртті қышқыл магнезиядағы периклаз массасының немесе шайырлы біріктірмедегі доломит массасының тегістеуші қабаты салынады. Массаға периклазды кірпіш төселеді. Жұмыстық қабат периклаз-шлинелидті кірпіштен жасалады, Қалау ерітіндісіз әрбір қабаттың жіктері байланып жүргізіледі. Қалау жіктері жұқа ұнтақталған периклазды ұнтақпен толтырылады.
Ендірмелі немесе алмалы-салмалы түп конструкциясы жағдайында шиыршык жігі шайырлы біріктірмедегі периклаз немесе доломит массасымен толтырылады және периклаз-шпинелидті кірпіштің үш қатарымен жабылады.
Конвертердің жоғарғы конустық және цилиндрлік бөліктерінде болат шығаратын тесік орналасқан (1.6-сурет). Тесік арнасының горизонтальға көлбеу бұрышы кең аралықта өзгеруі мүмкін - 0-ден 45° дейін және тесікті ыстықтай жөндеудің ыңғайлылығымен, балқытпа ағысының гидродинамикасына байланысты оның төзімділігімен, болат құятын шөмішке қатысты дәл центрлеуді талап ететін төгу процесінде ағыс траекториясының өзгеруімен, металл мен қожды бірлесіп төгу мүмкіндігін болдырмаумен анықталады.
Технологиялық талаптарға сәйкес металды төгу жылдамдығы конвертер кампаниясы ішінде біршама тұрақты болуы және төгу уақытын 4-8 мниут аралығында қамтамасыз етуі тиіс. Металдың үлкен жылдамдықтарын және оның болат шығаратын тесік арқылы өткеңде отқа төзімділеріге шаю әсерін есепке алып, соңғысын балқытпаның периклазды отқа төзімділер негізінде жасалған арнайы блоктардан салады. Алайда болат шығаратын тесіктің төзімділігі конвертер шегенінің басқа элементгерімен салыстырғанда, әзірше ең төмен болып қалып отыр [1].
1.6-сурет. Шығаратын тесіктің көп қабатты шегені
Әдетте шығаратын тесіктің ұзындығы 1200-1500 мм құрайды және оның шегені тесіктің көлбеу бұрышына байланысты конвертер корпусынан 500-700 мм ара қашықтыққа шығып тұрады, бұл металл ағысының қажетті траекториясын қамтамасыз етеді. Оттекті-конвертерді күрделі жөндеу тәртібі 1.7-суретте берілген.
Әрбір кәсіпорында қолдағы отқа төзімділігі жоғары материалдарды және
олардың төзімділігін есепке алып, конвертерді шегендеудің өз жүйесі жасалған. Шегендеудің ұтымды қалындығын анықтауда соған жатады. Әрбір нақты жағдайда балқыту процесінің шарттарына байланысты тәжірибелі кампаниялар кезеңінде конвертер шегенінің қызу сипатын анықтайды және алынған деректерді есепке алып, кезекті жөндеу кезінде шегеннің жылдам тозатын бөліктерін қалыңдатады.
Оттекті конвертерлер шегенін пайдалану шарттары қиын, оның үстіне конвертердің цилиндрлік бөлігінің шегені және әсіресе қож белдеуі деп аталатын ауданы аса қиын жағдайларда болады. Бұл ауданда шегендеу оттек ағысының ванна бетіне әсер етуінен түзілетін қож-металл эмульсиясымен байланысады.
1-шегенді бұзу; 2-түбін бөлшектеу; 3-корпустың түп бөлігін шегендеу; 4-конвертор барабанын роботтандырылған шегендеу; 5- жоғарғы конусты шегендеу; 6- түбін жинақтау
1.7-сурет. Конвертерді қайта шегендеу процесінің жалпы сұлбасы
Шегендеудің нағыз қызуын талдау оның аса қатты тозған бөліктерін ерекшелеуге мүмкіндік береді. 1.8-суретте берілген деректерден көріп отыргандай, шегендеу қож белдеуі аймағында аса қарқынды бұзылады. Бұған бір мезгілде жемірлі қождың, жоғары температуралардың әсер етуі және балқытпаның қарқынды айналымы себеп болады. Бұл аймақтың көлденең қимасында цапфалар ауданында және шихта материалдарын тиеу жағынан шегеннің аса қатты тозуға ұшырағанын атап кету керек.
Жұмыстық көлемнің барлық бетінде шегеннің тозу қарқындылығына балқытпаны шығару процесінде түзілетін қож гарнисажы үлкн әсер етеді. Шеген бетінде қатып қалған қож қабығының болуы темір мен кремний оксидтерінің жоғары концентрациялы мөлшері бар аса жемірлі алғашқы қождың өзара әрекеттесуін кідіртуге мүмкіндік туғызады.
1.8-сурет. Дифференциацияланған шеген құрылғысы (штрих сызықпен тозу топографиясы көрсетілген)
Конвертердің жұмыс кеңістігінің көлемімен салыстырғанда балқытпаның шағын көлемі балқытпа деңгейінен жоғары орналасқан шегеннің едәуір бөлігінің металды, сонан соң қожды төгу процесінде қожбен түйіспеуіне және қож гарнисажының болмауына әкеледі. Сондықтан үрлеудің басында бұл бөліктерде шегеннің тозуы аса қарқынды жүреді.
Шихтаны тиеу жағынан шегеннің жоғары тозуы шегеннің өзінің де, металл сынығын үю процесінде қож гарнисажының механикалық бұзылуымен себептелген. Конвертер шегенінің және әсіресе түбінің төменгі бөлігі аз дәрежеде тозады, себебі үрлеу процесінде қожбен түйіспейді, ал металдың отқа төзімділерге бұзушы әсер етуі қожға қарағанда едәуір аз [6].
Әдетте шегеннің төзімділігі бір күрделі жөндеуден екіншіге дейін балқыту санымен өлшенеді. Шегеннің төзімділігін арттырудың тиімді тәсілі оның бетіне жоғары температураларға дейін қыздырылған, ұнтақ тәрізді периклазды отқа төзімділерді салу болып табылады. Мұндай жөндеу тәсілі алаумен торкреттеу деп аталады және арнайы жабдықтардың көмегімен жүзеге асырылады. Бетті күйелі торкреттеусіз жұмыс істегенде шегеннің төзімділігі 1000-ға дейінгі балқытпаны құрайды; бетті жүйелі торкреттеу жағдайы шегеннің төзімділігі бірнеше есе артады. Конвертерлерді шегендеу үшін пайдаланылатын, жоғары сапалы отқа төзімділердің құны жоғары, сондықтан отқа төзімділердің шығынын азайтуға мүмкіндік беретін жаңа технологиялар үздіксіз сыналады.
Торкреттеуден басқа қожды оттекті конвертерде үрлеу тәсілі кеңінен таралған. Тәсіл қожды шегеннің бетінде үрлеу мақсатында конвертердің жоғары оттекті үрлеуіш арқылы жоғары қысыммен азотты үрлеуді көздейді. Қож отқа төзімдіні жауып, салқындатылады, қатады және шегеннің жұмыс қабаты үшін қорғаныш қабат болып табылатын мықты қабатты құрайды. Қатып қалған қож кабаты отқа төзімділердің тозу жылдамдығының азаюына, агрегаттың пайдаланылу төзімділігінің жоғарылауына және пайдаланылу шығындарының төмендеуіне мүмкіндік туғызады.
Тәулігіне 30-40 балқытпа шығарылғанда шегендеудің қол жеткен төзімділігі - бұл 4-6 ай үздіксіз жұмыс, яғни ол уақыт ішінде нұсқау бойынша конвертер корпусына, қосымша жабдықтарға және т.с.с. ревизия жасау қажет болатын кезең. Қазіргі уақытта конвертерді иегендеу үшін біршама арзан және айтарлықтай төзімді шайыр-доломитті және шайыр-доломит-магнезитті отқа төзімділер аса көп таралған. Отқа төзімділерді өндіру кезінде қосылатын шайыр (7-8 %) көміртекті біріктірме түзеді (оларды күйдіру кезінде), оның арқасында олар жоғары беріктікті иеленеді. Сонымен коса, біріктірме доломит пен магнезит түйіршіктерінде қорғаныш жамылғы рөлін атқарады және отқа төзімдінің гидратацияға төзімділігін арттырады. Отқа төзімдіні күйдіруден кейін түзілетін кокс қабықшаларын (кокс қаңқасын) белгілі шамада отқа төзімділердің физика-химиялық және пайдаланылушылық қасиеттері аныктайды [6].
Конвертерлі пайлаланылуға енгізудің алдында шеген 1100-1200℃ дейін косктанатын қыздыруға түседі. Жарылуды болдырмау үшін, отқа төзімді материалдың әрбір құрамы үшін қыздыру мен күйдірудің оңтайлы режимі анықталады. Отқа төзімді материалды таңдау туралы мәселе болжаулы техника-экономикалық көрсеткіштерді алуды ескеру арқылы шешіледі. Әдетте шегенді кірпіштерден жасайды, алайда бірқатар кәсіпорындарда отқа төзімділерден тұратын ірі блоктарды пайдалануды артық көреді. Сондай-ақ, толтырмалы және құймалы шегендерді жасауға болады.
Шайырлы біріктірмедегі отқа төзімділерді пайдаланғанда тозу процесінде графиттің жұқа қабаттары немесе мұндай отқа төзімділерді күйдіру кезінде түзілетін кокс қабыршақтары маңызды роль атқарады. Бұл қабыршақтар қожбен нашар суланады және қож компоненттерінің отқа төзімдімен өзара әрекеттесуіне және көшуіне кедергі келтіреді. Төзімділіктің жақсы көрсеткіштері отқа төзімділерді жасау үшін шайырды пайдалану кезінде алынған, оны жағу кезінде үлкен кокс қалдығы түзіледі. Әдетте газ атмосферасының сипаты, конвертердің жұмысы кезінде-тотықсыздандырғыш (газдарда СО көп), алайда тоқтатылған кезде конвертер қуысына ауа түседі де, көміртектің тотығу процесі орын алады: Сқат + О2(ауа) = СОг. Сондықтан ұзақ тоқтатылған кезде конвертер қуысында тотықсыздандырғыш атмосфера жасау орынды болады. Кокс қабыршақтарының тотығу процесі қождың темір оксидтерімен өзара әрекеттесуі кезінде орын алуы мүмкін. Балқыту барысында шегеннің тозу қарқындылығы өзгереді: ол үрлеудің бастапқы кезеңінде (әктас әлі еріп үлгерген жоқ және қожда SіO2 мен ҒeО көп) және соңғы кезеңде (қождың жоғары температурасы жәнс жоғары тотыққандығы)-максимум.
Төзімділік, саласы жақсы әктасты пайдалану кезінде де (негізгі қож жылдам құрылады) немесе осы мақсатта әктасты ұнтақ тәрізді үрлеу кезінде, сондай-ақ, шойындағы кремиийдің жәнс т.б. мөлшері төмендеген кезде артады.
1.2.2 Оттекті конвертордың үрлеу параметрлері, оттекті үрлеуіш конструкциясы
ОКЦ оттекпен үрлеу жоғарыдан жүргізіледі. Газ тәрізді оттек сумен суытылатын фурма арқылы беріледі және оттекпен өңдеоген металдың негізгі реагенті болып табылады. Мұндағы өңделген оттктен алынған жылу металл ваннасын қыздыруға пайдаланылады.
Оттекті ағымның металда іске асырылуы реакция зоналарына бөледі, яғни шойын қоспаларының тотығу реакциясы жүреді, жоғары температура зоналары (25000С), металлда суық және ыстық қайта бөлу қабаттары түзіледі. Реакция зоналарының саны оттекті конвертордағы шүмектер санына байланысты. Үрлеу уақытында конвертор ваннасында иірім пайда болады, реакция зоналарын құрады:
І-бірінші реакция зонасы, газ ағынын білдіреді(представляет собой), онда көптеген металл тамшылары бар, олардың көпшілігі бірден тотығып кетеді.
Нәтижесінде темір тотығы және шойын құрамындағы негізгі қоспалар осы аймақта тотығады t-25000С, жоғарытотығатын шлак бөлшектері екінші зонаға жатады.
ІІ-екінші реакция зонасы, шлак қоспаларының оттекпен тотығуының негізгі орны, бірінші зонада қалыптасқан, FeO. Бұл зона металл фазасының бір бөлігін білдіреді, құрамында СО бар ұсақ көпіршіктерді көп шығарады. Екінші реакция зонасындағы температура 2000-22000С.
Сыртқы (бірінші зонадағы циркуляция) және ішкі (оттектің тотығуы) күштер әсерінен екінші реакция зонасы тұрақты түрде араласады.
Жоғары температура әсерінен және екінші зонадағы қоспалардың төмен болуы ерітілген оттек концентрациясы металда =1 болады. Бұл жоғары тотыққан металл ІІІ зонада пайда болады.
ІІІ-үшінші реакциялық зона (ваннаның негізгі көлемі), төменгі температураға және қоспаларға ие. Мұндай жағдайда оттектің балқуы жүзден бір пайызын құрайды, бұл темір оксиді түрінде оттектің шығынына әкеп соқтырады.
ІV- газшлакметал эмульсионды зона, жеткілікті сұйық жылжымалы шлак. Ұсақ газ көпіршіктерінің әсерінен, металл фазасынан түскен, әрқашан көбікті күйде болады. Шлактың көбіктенуі қалыпты жағдай, егер газшлакметал эмульсия ванна үстіндегі конвертордың барлық цилиндрлік бөлігін қамтыса. Эмульсияны мойнына дейін жеткізуге болмайды, өйткені шығарындылар басталады.
Үрлеуіштен, сондай-ақ, резервтік үрлеуіштен және көтеру мен жылжытуға арналған механизмдерден тұратын, оттекті жқғарыдан беруге арналған құрылғылар жиынтығы күрделі кешенді білдіреді. Сонымен қазіргі заманғы үлкен жүкті конвертер үрлеуішінің (салқындататын суы және жеңдері бар) массасы -1,5 т құрайды. Үрлеуішті көтеруге және жылжытуға арналған жабдықтарды конвертерлердің үстінде арнайы алаңдарда орналастырады. Оттетегі үлестірушілер оттекті беруде қажетті қарқындылықты, ұтымды пішінді және ағыстың ұйымдастырылуын қамтамасыз етуі және конструкциясы қарапайым болғанда айтарлықтай жоғары төзімділігі болуы тиіс. Әдетте оттекті беру қарқындылығы 5-6 м3(т*мин) құрайды, яғни 60 т конверторда 1 минут ішінде 1-1,5 МПа қьсыммен 2100 м3 дейін оттекті береді [3].
Оттекті беруге арналған үрлеуіштер конструкциясы және үрлеу режимі. Оттек конвертерге сумен салқындатылатын үрлеуіштердің көмегімен беріледі. Оттекті үрлеуіш бір-біріне салынған және суды келтіру мен шығару және оттекті беруге арналған жолдарды құрайтын үш құбырдан тұратын металл конструкцияны білдіреді (1.9-сурет).
Жоғарғы бөлігінде құбырлар су мен оттекті келтіретін жеңдерді қосуға арналған келте құбырлармен қамтамасыз етілген. Үрлеуіштің төменгі ұшында соплолары бар мыс мойын орналасқан. Сыртқы және ішкі құбырлардың әр түрлі кеңеюінен туатын термиялық кернеулерді азайту үшін, олардың жоғарғы бөлігінде-тығыздамалар, ал төменгі бөлігінде сильфон типті компенсаторлар орнатылған.
Үрлеуіштерді 1,0-1,2 МПа қысыммен берілетін кәдімгі сумен салқындатады. Сонымен бірге судың қозғалу жылдамдығы 6мс және шығарылатын судың қызуы 40 °С температураға дейін қамтамасыз етіледі. Мұндай шарттар судың қайнауына және қақтың түзілуне кедергі келтіреді, алайда үрлеу процесінде мыс мойын қабырғаларының ішкі бетінің температурасы 400-5000С болады.
Су мен оттекті мойынға келтіру тәсілі бойынша үрлеуіштер екі: суды-ортаңғы құбыр бойымен, ал оттекті-орталық құбыр бойымен және суды-ортаңғы, ал оттекті ортаңғы құбыр бойымен келтіретін типке бөлінеді.
Барлық жағдайларда су сыртқы түтік бойымен шығарылады, бұл суық суды тікелей мыс мойынға әкелуге, сондай-ақ шығарылатын суды қыздыру кезінде оның жылдамдығын ұлғайту есебінен салқындатқыш әсерді пайдалануға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта конструкцияның бірінші типі аса көп таралған, себебі оның жасалуы және мойының ауыстырып жөндеу кезінде біршама қарапайым. Алайда соплолар санының ұлғаюымен мойынды салқындату шарттары суды орталықтан келтіретін үрлеуішті пайдаланғанда аса қолайлы болады.
Үрлеуіштің ңегізгі түйіні күрделі температура жағдайларында жұмыс істейтін, соплолары бар сумен салқындатылатын ұштық болып табылады.Ұштықты жасауға арналған материалдың қызметін электролиттік мыс атқарады (мыс - жоғары жылу өткізгіштігі болатқа қарағанда 8 есе жоғары аса қолайлы конструкциялық материал).
Жасау тәсілі бойынша ұштықтарды пісірме, соғылған және құйма деп бөледі. Ұштықтың пісірме конструкциялары аса көп таралған (1.10-сурет), себебі олардың жасалуы қарапайым және мыс аз жұмсалады. Алайда ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
1.
Конверторлы процестердің түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
10
1.1
Оттекті-конвертор өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
13
1.2
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертордың құрылғысы ... ... ...
16
1.2.1
Конверторды шегендеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
19
1.2.2
Оттекті-конвертордың үрлеу параметрлері, оттекті үрлеуіш конструкциясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
25
1.3
Конвертторлық өндірістегі шихта материалдары ... ... ... ... ... ...
29
1.3.1
Шихтаны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
30
1.3.2
Миксердің сыйымдылығы мен санын анықтау ... ... ... ... ... ... ... .
32
1.3.3
Миксер бөлімінің негізгі өлшемдері мен жобасы ... ... ... ... ... ... ...
33
2.
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертордағы балқу ... ... ... ... ... .
35
2.1
Конверторлық балқыту технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
35
2.2
Үрлеу режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
36
2.3
Үрлеу кезіндегі шойын құрамындағылардың мінезі ... ... ... ... ... ...
39
2.3.1
Тотығу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
39
2.4
Қож режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
44
2.4.1
Жалпы алынған қождың санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
46
2.4.2
Қож ауласы үшін негізгі өлшемдері мен типін анықтау ... ... ... ...
47
2.5
Конверторлық болатты қышқылсыздандыру және қоспалау ... ...
48
2.5.1
Тотықсыздану мен химиялық құрамны есептеу ... ... ... ... ... ... ...
49
2.6
Жылулық режим ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
50
3.
Еңбек қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
52
3.1
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды саралау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
52
3.2
Болат құю цехының қауіпті және зиянды өндірістік факторларды азайту шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
53
3.3
Конвертор дайындау кезіндегі еңбек қауіпсіздік шаралары ... ... .
57
3.4
Өрт қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
59
3.4.1
Құю цехындағы дірілді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
60
4
Өндіріс экологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
61
4.1
Арселормиттал Теміртау корпорациясы АҚ- ның қоршаған орта жағдайларын сараптау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
61
4.2
Құю цехының шаң және зиянды газдарды шығару мөлшерінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
64
4.3
Қоршаған ортаға зиянды заттарды төмендету шаралар ... ... ... ...
66
5.
Дипломдық жобаның технико-экономикалық негізделуі ... ... ... ..
71
5.1
Өндірістік-өндіру персоналының есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
72
5.2
Негізгі құралдардың шығын есебі мен амортизациялық есебі ... ..
77
5.3
Бағасы төмен және тез тозатын заттар шығынының есебі ... ... ...
79
5.4
Энергия шикізаттары мен материалдардың шығын есебі ... ... ... ..
80
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
84
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
85
Қосымшалар
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
Қосымша Г
Қосымша Д
Кіріспе
Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев ІІ халықаралық тау-кен және металлургия конгресіндегі сөйлеген сөзінде:
Қазақстан тәуелсіздік алғаннан бері металлургия Қазақстан экономикасының қайнар көзінің бірі болып келе жатыр. Қазіргі таңда ішкі нарықтың 7 , жалпы өнімнің 17, экспорттың 20 құрайды.
Бүгінде металлургияға жаңа мақсаттар қою арқылы, яғни Қазақстанда Үдемелі идустриялық-инновациялық даму бағдарламасы көмегімен одан әрі дамыту көзделуде.
ХХІ ғасырда, Қазақстанның әлемдегі жетекші металлургиялық орталықтарының бірі ретінде өз ұстанымын нығайта түседі.
Сондай-ақ осы конгресте басқарма төрағасы және Ресей қаржы өнеркәсіптік топтары қауымдастықтың президенті Олег Сосковец сөзінде: Қазақстан металлургиясының дамуына Қарағанды металлургиялық комбинаты, яғни АрселорМиттал Темиртау компаниясының орасан зор үлес қосуда.
Жобаланып отырған дипломдық жоба АрселорМиттал Темиртау АҚ жағдайында жылына 500 мың тонна қуаттылығымен болат өндіру үшін жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторді пайдаланамыз. Жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторде болат алу тиімді әрі жылдам. Оттекті-конвертордың артықшылығы: жоғары өнімділікке ие және отынды қажет етпейді.
Болат өндіруде жоғары технико-экономикалық көрсеткіштерінің арқасында әртүрлі процестердің ішінде әлемдік практикада оттекті-конвертор бірінші орын алды. Қазіргі таңдағы оттекті-конвертор өндірісі балқытып шығару технологиясы пештен тыс өңдеу және үздіксіз құю машиналарының қосындысынан тұрады.
Оттекті-конвертор процесін жасау мен дамытуда коптеген елдердің инженерлері мен ғалымдары үлес қосты. Сонымен бірге Бессемер шойынды фурманы металл ішіне түсіру арқылы, таза оттекпен үрлеуді ұсынды.
1925 жылы Хаагом (Германия) томасс конверторында 50 оттекпен үрлеудің нәтижелері ұсынылды.
Бірақ, оттекпен байыту барлық кемшіліктерін яғни, болат балқыту өндірісін өндіруге дейінгі, шешуге көмектеспеді, сондықтан алдыңғы орынға болатты таза оттекпен үрлеу қойылды. Ең алғашқы таза оттекті 1932-1933 жж. КСРО-да Н.И. Мозгов, Дуррер мен Шварц Германияда пайдаланды. Дегенмен, таза оттекті алу техникасының болмауы өндірістің ары қарай дамуына кедергі болды. Академик П.Л Капицаның қатысуымен осындай техника жасалынды. Таза оттекпен үрлеу тәсілімен жоғары сапалы болатты көп мөлшерде өндіріле басталды. Оттекті берудің келесі түрлері сыналды - фурманы жоғарыдан беру (Н.И. Мозгов, Дуррер), төменнен (Леллеп, В.В. Кондаков), бүйірінен (Дуррер, Хеллбрюге). Дегенмен үрлеу аппараттарының төзімділігінің төмен болуы қождың ағуын ұзақ уақыт жүруін қамтамасыз ете алмады.
Австриялық инженерлер Суессу, Тринклеру, Хаутману, Ришену және т.б. ваннаның үстінде орналасқан фурманың төзімділігін арттырды. Бірінші жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертор 1952-1953 жж. Австрияның Линц пен Донавиц қалаларында орнатылды. Жаңа процесс бірнеше атауларға ие болды: 1) LD-процесі (неміс тілінен аударғанда - Линцадағы фурма процесі); 2) ВОР-процесі (ағылшын тілінен аударғанда - негізгі оттекті процесс); 3) жай оттекті-конверторлы процесс.
Конверторда болатты балқыту мөлшерінің артуы технология мен аппараттардың жақсаруына байланысты.
Қара металлургияның дамуымен орналасуы 2006 жылға дейін осындай жаңа конвертор цех ғимараттарында қарастырылды.
Қазіргі таңда конверторда болатты балқыту 75-85 көтеру алға қойылып отыр.
1 Конверторлы процестердің түрлері
Сұйық болаттың массалы өндірісінің ең бірінші тәсілі бессемер тәсілі болып табылады (қышқыл астарлары бар), 1856 жылы ағылшын Г. Бессемер ұсынған; кейін-1878 жылы С.Томас ұқсас процесс ұсынды - негізгі астарлары бар (томас процесі).
Осы процестердін пайда болуы техника дамуына мәнді ықпал берді, өйткені сол кездегі қолданған сыймдылығы 50 кг төмен тигельдерінде қамыртәрізді темір алу пудлинг процесі дамып келе жатқан машина жасау тұтынуын қамтамасыз ете алмады.
Ауа үрлеуі бар конвертерлі процестерінің (бессемер және томас процестерінің) маңызы келесіде: балқыту агрегатына (конвертерге) төгілген шойын төменнен ауамен үрленеді; ауа оттегі шойын қоспаларын тотығады, нәтижесінде шойын болатқа айналады; томас процесінде негізгі қожға күкірт пен фофсфор жойылады. Тотығу кезіндегі бөлінетің жылу болатты шығару температурасына дейін қыздыруын қамтамасыз етеді (~ 1600 °С) [1].
Конвертер құрылысы
Бессемер және томас конвертерлері алмұрттәрізді ыдыс болып келеді (1.1-сурет), болат табақтарынан жасалған және ішінен астарланған. Бессемер конвертерінің астары қышқыл (динас кірпіштерінен), ал томас конвертерінің астарлары -- негізгі (смолодоломит).
Конвертердің жоғарғы тарылатын бөлігінде -- тамақшасында - шойынды төгі және болатты шығару үшін тесігі болады. Төмен жағында кожухке ауалы қорабы бар алымды түбі беітіледі. Ауа қорабына берілетін үрлеу, конвертер арнасына астарланған түбіндегі бар фурмалар (тесіктер) арқылы беріледі. Үрлеуді 0,30 -- 0,35 МПа қысымымен берілетің ауамен іске асырады .
1 -- цапфалар; 2 -- тіреу сақина; 3 -- тамақшаның тесігі; 4 -- тісті дөңгелек; 5 -- тіреу станина; 6 -- түбі; 7 -- ауалы қораб; 8 -- үрлеу беретің патрубок; 9 -- корпус; 10 -- астарлары; 11 -- соплолар
1.1-сурет. Бессемер конвертерінің құрылысы
Конвертердін цилиндрлі бөлігі тіреу сақинасымен қармаланған; оған цапфалар бекітіледі жән осы цапфада конвертер горизонтальді осі бойында бұралады.
Бессемер конвертер түбінің тұрақтылығы 15 -- 25 балқу, томас конвертертердін 50 -- 100 балқу құрайды, осыдан кейін оларды алмастырады. Басқа астарларының тұрқтылығы жоғары: томас конвертерінің тұрақтылығы 250 -- 400 балқу, бессемердікі:1300 -- 2000 балқу [1].
Сұйық шойынды конверторда алудың негізі газ тәрізділермен тотықтандыру. Заманауи оттекті-конверторлар болат беттерден жасалады. Конвертордың іші отқа төзімді материалдармен (магнезит немесе хромомагнезит кірпіштер, магнезитті ұнтақтар немесе доломит) футерленеді. Футерлеу қосымша жөндеуге дейін 2000 құймаға дейін өнріруге мүмкіндік береді.
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конверторда шойынның интенсивті араласуы тек балқу уақытының жартысына келгенде интенсивті түрде тотығады.
Конверторда болат алу металлургиядағы тиімді әрі жылдам жолы.
Оттекті-конвертордың артықшылықтары:
1. Жоғары өнімділікке ие болуы. Конверторда көміртектің тотығу жылдамдығы мартен пешіне қарағанда 10-100 есе, өнімділігі 5-7 есе артық;
2. Конвертор үдерісі кезінде отынның керек болмауы. Үдерістің жүруіне қажетті жылу шойынның құрамындағы Si, Mn, P т.б қоспа бөлшектердің тотықтану реакцияларының нәтижесінде бөлініп, конвертордың температурасы 1963°К (1690℃) дейін көтеріледі;
3. Конвертор құрылысы қарапайым болғандықтан, оның өзіндік құнының арзан болуы;
4. Барлық процесс механикаландырылған және автоматтандырылған, тіпті кейбір конвертор цехтары компьютермен жабдықталған;
Кемшіліктері:
1. Конвертор болатының мартен, электр болаттарына қарағанда, сапасы төмен және құрамындағы газ мөлшері мартен болатымен салыстырғанда, едәуір жоғары болуы. Мысалы, бессемер болатының құрамындағы азот мөлшері 0,01-0,03 , томас болатындағы мөлшері 0,04-0,08 , мартен болатында небәрі 0,004-0,006 ғана болады;
2. Конвертор үдерісінің өңделетін шойынның химиялық құрамына жоғары талап қоятындығы;
3. Конвертор тәсілімен жеткілікті мөлшерде металл сынықтары мен руданы өңдеуге болмайтындығы;
4. Конвертор үдерісінің жүру жылдамдығы өте жоғары болғандықтан, үдеріс барысын реттеуге келмейтіндігі.
XX ғасырдың 70-ші жылдарында бессемерлік жэне томастық процестер оттекті-конвертерлік процеспен ығыстырылды. Оттекті конвертерлерде шойынды үрлеу техникалық таза (99,5 %-дан кем емес) оттекпен жоғары үрлеуіш арқылы жүзеге асырылады, бұл азот мөлшері төмен болатты алуға мүмкіндік береді. Әдетте оттегілі конвертор шегені негізгі болады.
Оттекті-конвертор сұлбасы 1.2-суретте келтірілген. Конвертердің жұмыс істеу принципі келесідей. Конвертер жоғарғы жағы ашық, алмұрт түріндегі немесе цилиндр пішінді ыдыс. Жоғарғы тесік (мойын), арқылы болат сынығы беріледі, сұйық шойын құйылады, оттегілі үрлеуіш енгізіледі және үрлеу жүргізіледі. Үрлеудің басталуымен бір мезгілде 23 қож түзетін қоспа (бокситі немесе балқыту шпаты бар әктас) енгізіледі. Қоспалардың қалған мөлшері үрлеу барысында оның ұзақтығының 13 ішінде енгізіледі. Қоспалар конвертер тоқтатылмаған үздіксіз режимде арнайы транспортерлар бойымен шанаптардан тиеледі.
а) б)
І-сынықты тиеу; ІІ-шойынды құю; ІІІ-қож түзетін қоспаларды тиеу және оттекпен урлеу; ІV-болатты төгу; V-қожды төгу;
1-қаптама; 2-шеген; 3-мойын; 4-болатты шығаруға арналған бүйірлік тесік
1.2-сурет. Конвертор сұлбасы (а) және негізгі балқыту кезеңдері (б)
Балқыту барысында материал температурасы 1250-1400 °С-дан (сұйық шойын температурасы) 1600-1650 °С-ға (дайын болат температурасы) дейін көтеріледі. Температура сырттан химиялық энергия келтірілместен көтеріледі. Жылу шойын қопаларының (көміртегінің, кремнийдің, марганецтің, фософрдың) және темірдің тотығу нәтижесінде бөлінеді. Қоспалардың тотығуы кезінде бөлінетін жылудың жалпы мөлшері болат пен кожды қажетті температураға дейін қыздыруға және конвертер шегені мен мойыны арқылы жылу шығындарының орнын толтыруға арналған жылу қажеттілігінен едәуір артық болады. Әдетте артық жылудың орнын толтыру үшін 25-30 -ға дейін болат сынығын енгізеді. Осы мақсатта темір рудасы (8 %-ға дейін) сирек пайдаланылады. Салқындатқыш түрінде агломерат, шекем тастар, әктас, доломит сынды материалдарды пайдалану мүмкін болады [2].
Көміртек тотыққан кезде көп мөлшерде түзілетін көміртек оксидтері (СО, СО2) газдық фазаға бөлінеді және конвертор мойыны арқылы газ тарату жолына кетеді. Si, Mn, P, Fe оксидтері қожды қалыптастыруға қатысады, ал олардың бір бөлігі, басты түрде темір оксидтері (Ғе2О3) газбен бірге шаң түрінде (280 гм3 дейін) жойылады. Сондықтан конвертерлік газды тазартуға жібереді. Тазартылған қонвертерлік газдың құрамы: СО1 85-90 %; СО2 = 8-14 %; О2- 1,5-3,5 %; N2 = 0,5-2,5 %. Газдың жану жылылығы тым жоғары - 9,5-10 МДж.м3. Конвертерлік газдың шығуы 100-150 м3т болатты құрайды. Газ шығуының мерзімділігі оның пайдаланылуын қиындатады.
0.1 Оттекті-конвертор өндірісі
ОКЦ жылына 500000 тонна болат балқыту үшін орнатылады :
Nk=QqxFgxk=50000060x5710x0.95≈2 (1.1.1) [1]
Q-жылдық өнімділік, т болатжыл:
q-конвертор сыйымдылығы, тсағ;
Fg-жылдық қоры, 5710 сағжыл;
к0,95 коэффициент,
әрқайсысының сыйымдылықтары 60 т болатын 2 конвертор қабылдаймыз;
Үздіксіз жұмыс істеу цехы келесідей кран құрал-жабдықтарынан тұрады:
құю краны;
таратып құю краны;
ковштарды шойын құю бөліміне ауыстыру краны;
қож өтетін қож ыдыстарын ауыстыру краны;
кран для перестановки совков со скрапом.
Сонымен қатар, келесідей технологиялық құрал-жабдықтар орнатылады:
сыйымдылығы 100 т миксерлі ковш;
скраптарға арналған қалақшалар;
қож ыдыстары;
футеровканы келтіруге арналған стенд.
Цех жобасы мен структурасы
Цехты жаңа өндіріс ауданына орналастыру және орнатылған құрал-жабдықтардың максималды энергоресурстарымен және материалдарымен қамтамасыз етуі, сонымен қатар тұтыну туралы негізгі жобалау мен техникалық шешім қабылданды.
Конвертор цехы өндіріс бөлімшелерімен байланысты техникалық жиынтықты білдіреді, олар көтергіш-транспорттар, қосымша және жөндеу құрылғылары, яғни жоспарланған өндіріс көлемін қамтамасыз ету үшін [4].
Арселормиттал Теміртау корпорациясының оттекті конвертор цехы келесі бөлімшелерден тұрады:
конвертор бөлімі (КБ);
болатты үздіксіз құю бөлімі (БҮҚБ);
жабдықтарды өңдеу бөлімі (ЖӨБ);
Сонымен қатар, конвертор бөлімі құрамына мыналар кіреді:
шойынның десульфурациясы және төгілу(перелив) бөлімі;
скраптар бөлімі;
қож ыдыстарын аралық ауыстырып орналастырғыш;
отқа төзімділерді сақтайтын бункерлер;
электрожабдықтар мен басқару жабдықтар бөлімі;
жүктеу ұзақтығы;
болатты таратып құю және аралық ковштер үшін дайындау және жөндеу;
сусыма материалдар мен ферроқорытпалар бөлімі;
Конвертор футеровкасын жөндеу арнайы жүргізіледі. Болатты таратып құю жөндеу арнасында отқатөзімділерді беру және аралық ковштерді автотранспортта қарастырады.
Қоланылатын шегенге байланысты конвертерлік процестер қышқыл немесе негіздік болуы мүмкін; пайдаланатын газға байланысты олар ауалы, оттекті және аралас үрлеуде болуф мүмкін. Үрлеуді келтіру тәсілдері алуан түрлілігімен ерекшеленеді жіне ол берілу тәсіліне қарай топтарға біріктірілуі мүмкін:
жоғарыдан үрленетін (суды салқындататын үрлеуіш арқылы);
төменнен үрленетін (арнайы құрылғылардың көмегімен түбі арқылы);
аралас үрленетін (газдарды жоғарыдан және төменнен бір мезгілде беру).
Конвертор балқымаларында ұтымды бетінің Ме-тотығуымен және жоғары жылдамдықта қоспаның тотығуы тәрізді жоғары өндірісімен сипатталады. Таза техникалық оттекпен (кем емес 99,5%) шойынды үрлеу оттекті конвертер болатының сапасын арттыруға және азот құрамын азайтуға мүмкіндік береді.
Жоғарыдан үрленетін конвертор болғандықтан О2 сумен суытылатын фурма арқылы жоғарыдан беріледі. Фурма жоғары-төмен қозғала алады. Конвертер балқымаларының шикізаты ретінде сұйық шойын, болат сынықтары, шихта материалдары және қож пайдаланады. Конвертерге тиеу алдында , болат сынықтары тиеледі, кейін шойын құйылады; конвертерді вертикаль күйге түсіреді, оттекті фурманы түсіреді де О2 үрлеу басталады. Әктас, темір кендері және флюстер үрлеу процесінің арнайы науашада өткізу уақытымен бірдей басталады. О2 металға еніп Fe әрекеттеседі.
2Fe+O2 2FeO+Q
Алынған FeO біртіндеп шлакка өтеді, біртіндеп металда еріп және шойын құрамындағы қоспалары тотығады. Қоспалардың тотығуымен шлактың бөлінуі қатар жүреді, жылдамдықтары еріген қоспалардың жылдамдығына байланысты. Үрлеу аяқталғаннан кейін конвертерлер горизонталь күйге бұрылады, сынама алынып, металл ковшке түсіріледі. Фурманы сұйық металмен толтырмау үшін және конверторды вертикаль күйге орналастырмас бұрын фурма арқылы инертті газбен үрлейміз.
Аз уақыт ішінде оттекті-конвертор әлем бойынша кең етек жайды.
Мысалы, 1960 жылы әлем бойынша болатты оттекті-конверторда балқыту
4 болса, 1970 жылы -40,9, 1998 жылы-60 .
Оттекті-конвертордың тез дамуы мартен және электрлі болат балқыту процестеріне қарағанда төмендегідей артықшылықтары бар:
1) бір ауысымдағы жоғары өнімділігі (мартен және электрлі болат балқыту пештерінің сағаттық өнімділігі 140 тсағ болса, сыйымдылығы үлкен конверторларда 400-500 тсағ);
2) күрделі шығындары азырақ, яғни цех ғимаратында конвертордың қарапайымдылығы және балқыту агрегаттарының аз мөлшерде қолданылуы;
3) қайта жөндеуге аз шығын кетеді, олардың қатарына электр жарығы, отын, отқа төзімділер, ауыстыру құрал-жабдықтары, еңбек ақы және т.б.;
4) процес автоматты түрде басқарылады;
5) біркелкі балқуының арқасында конвертордан ҮҚМ жіберу жеңіл.
Сонымен қатар мартен өндірісімен салыстырғанда еңбек жағдайлары жақсырақ және қоршаған ортаны ластауы азырақ.
Болатты таза оттекпен үрлеуінің арқасында болатта 0,002-0,005 азот болады, яғни ол мартендікінен артық емес. Тотығуда бөлінетін артық жылу мөлшері шығару температурасына дейін жеткілікті. Артық жылу әрқашанда конверторда болат сынықтарын қайта өңдеуге мумкіндік береді (қож массасынан 25-27 -ға дейін), ол болаттың құнын төмендетеді (болат сынықтары сұйық шойынға қарағанда арзан).
Оттекті конвертор цехының құрамына кіреді:
1. Өндіріске дайындау аумағы:
-араластырғыш бөлімі-шойын таситын ковштан шойынқұятын ковштарына шойын құю және сақтау үшін арналған. Миксерлердің сыйымдылығы 1300 т. Миксерлердің жұмыс режимі, бірі жұмыс істейді, екіншісі жөндеуде.
-сусыма материалдар беру бөлімі-әктас, доломит, коск және шикізаттар.
2. Конвертордың шихта бөлімі: сұйық шойын домна цехынан араластырғыш бөліміне жеткізіледі. Шихта материалдары теміржолмен әкелініп бункерлерге құйылады.
Қож ауласының құрамына кіреді: қож төгітін шұңқыр, қатты қож қалдықтарын қисайтуға арналған шұңқыр.
Болатты балқыту аумағы болатты балқыту процесіне арналған. Құрамына: әрқайсысының сыйымдылықтары 60т болатын 2 конвертор
3. Жөндеу қызметі-энергетикалық және механикалық жабдықтар бөлмесі, ковштарды жөндеу ауданы.
Балқытылатын болат түрлері
Арселормиттал корпарациясы жағдайында келесі болат маркалары балқытылады: төмен көміртекті (С =0,07), орта көміртекті (С 0,15-0,20), жоғары көміртекті (С =0,21).
Болатты балқытқанда химиялық құрамы қолданушыны қанағаттандыру керек. Болат регламенттеріне сай келесідей бөлінеді: кп (U) Si =0,05, (R) Si =0,05, (RR) Si =0,15-0,30 және төмен легірленген.
22.1 Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертордың құрылғысы
Оттекті-конвертерде ваннаны үрлеуді оттекпен үрлеуіш арқылы жүзеге асырады, оны конвертердің осі бойымен жоғарыдан енгізеді. Балқыту процесін басқаруды негізінде үрлеуіштің орнын және оттектің қысымын өзгерту арқылы жүргізеді.
Конвертерлердің сыйымдылығы 30-дан 500 т дейінгі кең аралықта өзгереді. Қазіргі заманғы конвертердің құрылысында (1.3-сурет) цилиндрлік ортаңғы бөлігін, центрлес мойынын (кесілген конус түрінде) және сфералық түбін ерекшелеуге болады.
Соңғы жылдар тәжірибесінен алғанда, қалыпты үрлеу барысында металдың минимум шығындарына конвертердің жұмыс кеңістігінің көлемі тыныш күйдегі балқытпаның көлемінен 5-7 есе артық болатын көлемінде қол жеткізіледі. Сондықтан МЕСТ-та конвертерлердің меншікті көлемінің олардың сыйымдылығына байланыссыз 0,8-1,0 м3т құрауы тиіс екендігі салынған. Жұмыс кеңістігінің толық биіктігінің оның диаметріне қатынасы 1,2-1,6 эалыгында болуы тиіс [1].
1-шегені бар корпус; 2-оттекті үрлеуіш; 3 - жұмыс кеңістігі; 4-тіреуіш тораптар; 5-айналу механизмі; 6-тіреуіш шығыршық
1.3-сурет. Оттекті конвертер
Оттекті конвертор ваннасының көлемі және барлық негізгі параметрлерін алғанда оның сыйымдылығымен анықталады. 1.4, а-суретінде агрегаттың жұмыс кеңістігін конструкциялау кезінде қабылданатын негізгі өлшемдер көрсетілген. Бұл өлшемдер әдетте қолданылатын агрегаттар тәжірибесінің және модельдеу негізінде қабылданады. 1.4, б-суретте пішіндердің алуан түрлері және қолданыстағы агрегаттардың өлшемдері көрсетілген. Жобалау кезінде шихтаның құрамын, қабылданған үрлеу технологиясын, лақтырындылар ықтималдығын, түзілетін қож массасын және металл мен қождың бүкіл массасын сыйдыру және ваннаның оңтайлы өлшемдері (диаметрі және тереңдігі) және.т.б. болу қажеттілігін есепке алады.
Қазіргі заманғы конвертерлерде ваннаның тереңдігі 1,6-1,9 м, ванна бетінің меншікті ауданы 0,12-0,18 м2 т. Қазіргі заманғы оттекті-конвертерлік процесс практикасында үрлеу карқындылығы әдетте і=3-5 м3(тмин) құрайды.
Әдетте конвертер корпусының түбі саңылаусыз, пісірме конструкциялы болады. Түбі саңылаусыз да, қайырмалы да (алмалы-салмалы немесе ендірмелі) болуы мүмкін. Қайырмалы түбі бар конвертерлерді жөндеу оңай, себебі түбін қайырғанда шеген жылдамырақ салқындайды. Сонымен қоса, қайырмалы түбінің (корпуссыз) шегенін ғана айырбастау мүмкін болады. Конвертер корпусы тіреуіш шығыршыққа салынады да, сонда бекітіледі.
а) б)
а-негізгі өлшемдері; б-қолданыстағы оттекті-конвертерлер пішіндерінің алуан түрлері
1.4-сурет. Конвертердің жұмыс кеңістігінің пішіні
Бекіту түйіндері және тіреуіш шығыршық металл мен қож түспес үшін корпусқа пісірілген қорғаныш қаптамамен жабылған. Конвертер корпусын тіреуіш шығыршыққа бекітуді топсалы аспалар мен таяныштар жүйесінің көмегімен жүзеге асырады, олар металды оттекпен үрлегенде және сұйық металдың ауытқуы әсерінен конвертердің шайқалуын болдырмайды. Бекіту жүйесінде кораус пен тіреуіш шығыршық температурасы ауытқуының бірдей емес дәрежесі есепке алынуы және олардың температуралық деформацияларының тәуелсіздігі қамтамасыз етілуі тиіс.
Конвертер жетегі бірнеше электр қозғалтқыштан және айналу механизмінен (әдетте бір үлкен ақырын жүретін және бірнеше жылдам жүретін редуктор) тұратын жүйені білдіреді. Конвертер конструкциясын әзірлегенде сұйық металы бар ыдыстарға қойылатын негізгі талап - кез-келген көлбеу бұрышта олардың орнықтылығын қамтамасыз ету, яғни қозғалтқыштар жұмысында олқылықтар болғанда алғашқы қалпына қайту мүмкіндігі есепке алынады. Ол үшін конвертерді кез-келген бұрышқа бұрғанда, төңкеру моменті оң болуы қажет. Сонымен бірге, айналу жетегі қозғалтқыштарының қуаты минимум болатындай, максимум төңкеру моментін мүмкіндігінше азайтуға тырысу керек. Жинақтаушы жабдықтары бар сыйымдылығы 300-350 конвертердің массасы 1200 тоннаға тең. Конвертер корпусының алмалы-салмалы қатты мойыны және ауыстырылатын көмкеруші ернемегі бар ағын өзегі болады [3].
Үрлеуді түбінен және аралас беретін конвертерлер жоғарыдан үрленетін конвертерлерден (оттекті жоғарыдан үрлеуіш арқылы беру) біршама аз меншікті көлемімен (0,6-0,9 м3т болат) ерекшеленеді. Бұл түбі арқылы үрлегенде операциялардың (әсіресе көміргексіздену) анағұрлым байыпты, металдың ванна көлемінің жеке бөліктерінде жергілікті қатты тотығуынан туындаған, шамадан тыс қатты қайнамай жүруімен түсіндіріледі.
Конвертордың негізгі өлшемдерін есептеу
Жоғарыдан үрленетін оттекті-конвертор сыйымдылығы 60 т, нақты көлемі 0,8 м3т және үрлеу интенсивтілігі 3 м3(т*мин) [2].
Конвертордың жұмыс көлемі:
V=M*Vнақты=60*0,8=48 м3. (1.2.1)
Конвертор ваннасының көлемі:
Vк=M=607=8,57 м3. (1.2.2)
Алты соплолы фурманың интенсифтілігін ескерген кездегі конвертор ваннасының тереңдігі:
һв.к0,451*М0,2,510,451*600,2511,25 5 м. (1.2.3)
Ванна диаметрі, яғни цилиндр тәрізді бөлігі:
D2=0,83*M0,36=1,84 м. (1.2.4)
Конвертордың төменгі бөлігінің диаметрі:
D30,855*D2=1,57 м. (1.2.5)
Конвертор мойынының диметрі D1=0,5* D2=0,888 қабылдаймыз, және жоғарғы конус бөлігінің бұрылу бұрышы . Онда жоғарғы конус бөлігінің биіктігі:
Hж.к=[( D2- D1)2]tg=[(1,84-0,888)2]130,275 м. (1.2.6)
Жоғарғы конус бөлігінің көлемі:
V1=(h112)*(D22+D2D1+D12)=(3,14*4,5 712)*
(3,642+3,64*1,82+1,822)6,95 м3 (1.2.7)
Цилиндр бөлігінің көлемі:
V2=V-V1-V3=48-6,95-0,142=40,9 м3 (1.2.8)
Цилиндр бөлігінің биіктігі:
һц=4V2PID224*40,93,14*3,38566,968 м. (1.2.9)
Конвертордың жалпы биіктігі:
Нһк+ һц+ һв1,255+6,968+0,5226,970 м, ал Н D26,9701,844.
Н10,85qi0,433,241 м. (1.2.10)
1.2.1 Конверторды шегендеу
Оттекті конвертерді шегендеу бірқатар бұзылу әсеріне түседі. Оларға: шихтаны тиеу кезінде шегендеуге әсер етуден тұратын механикалық, әр түрлі өлшемді және құрамды қатты, әрі сұйық бөлшектерді таситын, үлкен жылдамдықпен қозғалатын газ ағынының жемірлі әсері, қозғалатын балқытпаның шаймалаушы әсері, құрам бойынша әр түрлі қож, балқытпалар, балқыту шаңы, қож түзуші материалдарды шегендеуге химиялық (коррозиялықтар енетін) әсер, технологиялық операциялармен байланысты температуралардың күрт ауытқуы салдарынан термиялық әсерлер, сондай-ақ, жұмыс кеңістігінің бетінде температуралар таралуының бірқалыпты еместігі жатады [5].
Конверторлық отққа төзімділер келесі негізгі талаптарға жауап беруі тиіс:
металға және қожға жоғары төзімділікті және термиялық төзімділікті иелену;
жоғары механикалық беріктігі және жоғары температураларда балқытпалар мен шихта материалдарының үйкелу әсеріне кедергісі болуы;
- термиялық кеңеюдің біршама төмен коэффициентін иелену; тапшы болмауы және біршама төмен құны болуы.
Шеген конструкциясы көбінесе болатты балқыту технологиясының нақты шарттарымен, отқа төзімді материалдар сапасымен, оттекті беру режимімен және жұмыс кеңістігі өлшемдерінің қатынастарымен анықталады. Конвертер шегені әдетте әр түрлі отқа төзімді материалдардың бірнеше қабатынан тұрады:
1. Конвертер қаптамасына жанасқан және қаптаманы балқытпаның тікелей әсерінен, қаптаманың қатты қызуынан және күйіп кетуінен қоргауға арналған арматуралы қабаттан тұрады. Бұл қабатты күйдірілген жоғары сапалы отқа төзімді материалдардан (магнезитті, периклаз-шпинелидті немесе хром-магнезитті кірпіштен) жасайды және 115-230 мм қалыңдықпен салады. Болат корпус пен кірпіш арасындағы саңылауларды ерітіндіні пайдаланбай периклазды ұнтақпен толтыралы. Әдетте арматуралық қабатты бірнеше кампания ауыстырмастан ұстайды. (магнезитті, перишаз-шпинелидті немесе хром-магнезитті кірпіштен) жасайды және 115-230 мм қалыңдықпен салалы. Болат корпус пен кірпіш арасындағы саңылауларды ерітіндіні пайдаланбай периклазды ұнтақпен толтырады. Әдетте арматуралық қабатты бірнеше кампания ауыстырмастан ұстайды.
2. Металмен, қожбен және газдармен тікелей жанасатын жұмыстық қабаттан тұрады. Жұмыстық қабат балқытудың технологиялық процесін қамтамасыз етеді. Қазіргі уакытта бұл қабатты күйдірілмеген отқа төзімділерден шайырлы немесе пекті байланыспен орындайды. Жіктерді шығыршықтармен немесе бұрандалы желі бойымен байлай, ерітіндісіз қалайды. Қабырғалардың жұмыстық қабатының төзімділігі конвертер кампаниясының ұзақтығы және оның техниха-экономикалық көрсеткіштерін анықтайды.
3. Арматуралы (сирек ауысатын) және жұмыстық (әрбір кампаниядан кейін ауысатын) қабаты арасында орналасқан аралық қабат. Аралық қабатты әдетте шайыр-доломитті массадан жасайды. Қазіргі уақытта арматуралы және жұмыстық қабаттан тұратын еқі кабатты шеген пайдаланылады (1.5-сурет).
Өте ауыр жағдайларда жұмыс істейтін мойын шегені үшін төзімділігі жоғары шайыр-доломитті немесе магнезит-хромитті отқа төзімділерді қолданады. Жоғарғы конустық бөлігінің жұмыстық қабатының шегені конвертердің сыйымдылығына байланысты көлденең және көлбеу қатарлармен орнатылады. Шайыр-пекпен біріктірілген отқа төзімділердің нашар төзімділігі, тиелетін қатты шихта материалдарының соққылық және жемірлі әсерлері, тотықтырғыш атмосферамен жанасу есебінен отқа төзімді біріктірме көміртегінің тотығуы және шеген немесе конвертерлік газдар салқындатқышы астынан аққан кезде кірпіш материалының сумен өзара әрекеттесуі салдарынан осы бөліктегі қалаудың қатты тозуына себеп болады [7].
1 - периклаз-хромитті отқа төзімділер; 2- пекті біріктірмедегі
әктас-периклазды отқа төзімділер; 3- периклазды отқа төзімділер;
4- балқытылған периклаздан жасалған блоктар; 5 - металл корпус;
6- асбест немесе периклаз массасы; 7 - толтыратын периклаз массасы
1.5-сурет. Материалдардан жасалған конвертердің (СеверстальААҚ) екі
қабатты шегені (А - арматуралық қабат; Б - жұмыстық қабат)
Түп шегені бейінінің сфералық немесе жазық пішіні болуы мүмкін. Барлық жағдайларда металл қаптамаға қаңылтыр асбесті және күкіртті қышқыл магнезиядағы периклаз массасының немесе шайырлы біріктірмедегі доломит массасының тегістеуші қабаты салынады. Массаға периклазды кірпіш төселеді. Жұмыстық қабат периклаз-шлинелидті кірпіштен жасалады, Қалау ерітіндісіз әрбір қабаттың жіктері байланып жүргізіледі. Қалау жіктері жұқа ұнтақталған периклазды ұнтақпен толтырылады.
Ендірмелі немесе алмалы-салмалы түп конструкциясы жағдайында шиыршык жігі шайырлы біріктірмедегі периклаз немесе доломит массасымен толтырылады және периклаз-шпинелидті кірпіштің үш қатарымен жабылады.
Конвертердің жоғарғы конустық және цилиндрлік бөліктерінде болат шығаратын тесік орналасқан (1.6-сурет). Тесік арнасының горизонтальға көлбеу бұрышы кең аралықта өзгеруі мүмкін - 0-ден 45° дейін және тесікті ыстықтай жөндеудің ыңғайлылығымен, балқытпа ағысының гидродинамикасына байланысты оның төзімділігімен, болат құятын шөмішке қатысты дәл центрлеуді талап ететін төгу процесінде ағыс траекториясының өзгеруімен, металл мен қожды бірлесіп төгу мүмкіндігін болдырмаумен анықталады.
Технологиялық талаптарға сәйкес металды төгу жылдамдығы конвертер кампаниясы ішінде біршама тұрақты болуы және төгу уақытын 4-8 мниут аралығында қамтамасыз етуі тиіс. Металдың үлкен жылдамдықтарын және оның болат шығаратын тесік арқылы өткеңде отқа төзімділеріге шаю әсерін есепке алып, соңғысын балқытпаның периклазды отқа төзімділер негізінде жасалған арнайы блоктардан салады. Алайда болат шығаратын тесіктің төзімділігі конвертер шегенінің басқа элементгерімен салыстырғанда, әзірше ең төмен болып қалып отыр [1].
1.6-сурет. Шығаратын тесіктің көп қабатты шегені
Әдетте шығаратын тесіктің ұзындығы 1200-1500 мм құрайды және оның шегені тесіктің көлбеу бұрышына байланысты конвертер корпусынан 500-700 мм ара қашықтыққа шығып тұрады, бұл металл ағысының қажетті траекториясын қамтамасыз етеді. Оттекті-конвертерді күрделі жөндеу тәртібі 1.7-суретте берілген.
Әрбір кәсіпорында қолдағы отқа төзімділігі жоғары материалдарды және
олардың төзімділігін есепке алып, конвертерді шегендеудің өз жүйесі жасалған. Шегендеудің ұтымды қалындығын анықтауда соған жатады. Әрбір нақты жағдайда балқыту процесінің шарттарына байланысты тәжірибелі кампаниялар кезеңінде конвертер шегенінің қызу сипатын анықтайды және алынған деректерді есепке алып, кезекті жөндеу кезінде шегеннің жылдам тозатын бөліктерін қалыңдатады.
Оттекті конвертерлер шегенін пайдалану шарттары қиын, оның үстіне конвертердің цилиндрлік бөлігінің шегені және әсіресе қож белдеуі деп аталатын ауданы аса қиын жағдайларда болады. Бұл ауданда шегендеу оттек ағысының ванна бетіне әсер етуінен түзілетін қож-металл эмульсиясымен байланысады.
1-шегенді бұзу; 2-түбін бөлшектеу; 3-корпустың түп бөлігін шегендеу; 4-конвертор барабанын роботтандырылған шегендеу; 5- жоғарғы конусты шегендеу; 6- түбін жинақтау
1.7-сурет. Конвертерді қайта шегендеу процесінің жалпы сұлбасы
Шегендеудің нағыз қызуын талдау оның аса қатты тозған бөліктерін ерекшелеуге мүмкіндік береді. 1.8-суретте берілген деректерден көріп отыргандай, шегендеу қож белдеуі аймағында аса қарқынды бұзылады. Бұған бір мезгілде жемірлі қождың, жоғары температуралардың әсер етуі және балқытпаның қарқынды айналымы себеп болады. Бұл аймақтың көлденең қимасында цапфалар ауданында және шихта материалдарын тиеу жағынан шегеннің аса қатты тозуға ұшырағанын атап кету керек.
Жұмыстық көлемнің барлық бетінде шегеннің тозу қарқындылығына балқытпаны шығару процесінде түзілетін қож гарнисажы үлкн әсер етеді. Шеген бетінде қатып қалған қож қабығының болуы темір мен кремний оксидтерінің жоғары концентрациялы мөлшері бар аса жемірлі алғашқы қождың өзара әрекеттесуін кідіртуге мүмкіндік туғызады.
1.8-сурет. Дифференциацияланған шеген құрылғысы (штрих сызықпен тозу топографиясы көрсетілген)
Конвертердің жұмыс кеңістігінің көлемімен салыстырғанда балқытпаның шағын көлемі балқытпа деңгейінен жоғары орналасқан шегеннің едәуір бөлігінің металды, сонан соң қожды төгу процесінде қожбен түйіспеуіне және қож гарнисажының болмауына әкеледі. Сондықтан үрлеудің басында бұл бөліктерде шегеннің тозуы аса қарқынды жүреді.
Шихтаны тиеу жағынан шегеннің жоғары тозуы шегеннің өзінің де, металл сынығын үю процесінде қож гарнисажының механикалық бұзылуымен себептелген. Конвертер шегенінің және әсіресе түбінің төменгі бөлігі аз дәрежеде тозады, себебі үрлеу процесінде қожбен түйіспейді, ал металдың отқа төзімділерге бұзушы әсер етуі қожға қарағанда едәуір аз [6].
Әдетте шегеннің төзімділігі бір күрделі жөндеуден екіншіге дейін балқыту санымен өлшенеді. Шегеннің төзімділігін арттырудың тиімді тәсілі оның бетіне жоғары температураларға дейін қыздырылған, ұнтақ тәрізді периклазды отқа төзімділерді салу болып табылады. Мұндай жөндеу тәсілі алаумен торкреттеу деп аталады және арнайы жабдықтардың көмегімен жүзеге асырылады. Бетті күйелі торкреттеусіз жұмыс істегенде шегеннің төзімділігі 1000-ға дейінгі балқытпаны құрайды; бетті жүйелі торкреттеу жағдайы шегеннің төзімділігі бірнеше есе артады. Конвертерлерді шегендеу үшін пайдаланылатын, жоғары сапалы отқа төзімділердің құны жоғары, сондықтан отқа төзімділердің шығынын азайтуға мүмкіндік беретін жаңа технологиялар үздіксіз сыналады.
Торкреттеуден басқа қожды оттекті конвертерде үрлеу тәсілі кеңінен таралған. Тәсіл қожды шегеннің бетінде үрлеу мақсатында конвертердің жоғары оттекті үрлеуіш арқылы жоғары қысыммен азотты үрлеуді көздейді. Қож отқа төзімдіні жауып, салқындатылады, қатады және шегеннің жұмыс қабаты үшін қорғаныш қабат болып табылатын мықты қабатты құрайды. Қатып қалған қож кабаты отқа төзімділердің тозу жылдамдығының азаюына, агрегаттың пайдаланылу төзімділігінің жоғарылауына және пайдаланылу шығындарының төмендеуіне мүмкіндік туғызады.
Тәулігіне 30-40 балқытпа шығарылғанда шегендеудің қол жеткен төзімділігі - бұл 4-6 ай үздіксіз жұмыс, яғни ол уақыт ішінде нұсқау бойынша конвертер корпусына, қосымша жабдықтарға және т.с.с. ревизия жасау қажет болатын кезең. Қазіргі уақытта конвертерді иегендеу үшін біршама арзан және айтарлықтай төзімді шайыр-доломитті және шайыр-доломит-магнезитті отқа төзімділер аса көп таралған. Отқа төзімділерді өндіру кезінде қосылатын шайыр (7-8 %) көміртекті біріктірме түзеді (оларды күйдіру кезінде), оның арқасында олар жоғары беріктікті иеленеді. Сонымен коса, біріктірме доломит пен магнезит түйіршіктерінде қорғаныш жамылғы рөлін атқарады және отқа төзімдінің гидратацияға төзімділігін арттырады. Отқа төзімдіні күйдіруден кейін түзілетін кокс қабықшаларын (кокс қаңқасын) белгілі шамада отқа төзімділердің физика-химиялық және пайдаланылушылық қасиеттері аныктайды [6].
Конвертерлі пайлаланылуға енгізудің алдында шеген 1100-1200℃ дейін косктанатын қыздыруға түседі. Жарылуды болдырмау үшін, отқа төзімді материалдың әрбір құрамы үшін қыздыру мен күйдірудің оңтайлы режимі анықталады. Отқа төзімді материалды таңдау туралы мәселе болжаулы техника-экономикалық көрсеткіштерді алуды ескеру арқылы шешіледі. Әдетте шегенді кірпіштерден жасайды, алайда бірқатар кәсіпорындарда отқа төзімділерден тұратын ірі блоктарды пайдалануды артық көреді. Сондай-ақ, толтырмалы және құймалы шегендерді жасауға болады.
Шайырлы біріктірмедегі отқа төзімділерді пайдаланғанда тозу процесінде графиттің жұқа қабаттары немесе мұндай отқа төзімділерді күйдіру кезінде түзілетін кокс қабыршақтары маңызды роль атқарады. Бұл қабыршақтар қожбен нашар суланады және қож компоненттерінің отқа төзімдімен өзара әрекеттесуіне және көшуіне кедергі келтіреді. Төзімділіктің жақсы көрсеткіштері отқа төзімділерді жасау үшін шайырды пайдалану кезінде алынған, оны жағу кезінде үлкен кокс қалдығы түзіледі. Әдетте газ атмосферасының сипаты, конвертердің жұмысы кезінде-тотықсыздандырғыш (газдарда СО көп), алайда тоқтатылған кезде конвертер қуысына ауа түседі де, көміртектің тотығу процесі орын алады: Сқат + О2(ауа) = СОг. Сондықтан ұзақ тоқтатылған кезде конвертер қуысында тотықсыздандырғыш атмосфера жасау орынды болады. Кокс қабыршақтарының тотығу процесі қождың темір оксидтерімен өзара әрекеттесуі кезінде орын алуы мүмкін. Балқыту барысында шегеннің тозу қарқындылығы өзгереді: ол үрлеудің бастапқы кезеңінде (әктас әлі еріп үлгерген жоқ және қожда SіO2 мен ҒeО көп) және соңғы кезеңде (қождың жоғары температурасы жәнс жоғары тотыққандығы)-максимум.
Төзімділік, саласы жақсы әктасты пайдалану кезінде де (негізгі қож жылдам құрылады) немесе осы мақсатта әктасты ұнтақ тәрізді үрлеу кезінде, сондай-ақ, шойындағы кремиийдің жәнс т.б. мөлшері төмендеген кезде артады.
1.2.2 Оттекті конвертордың үрлеу параметрлері, оттекті үрлеуіш конструкциясы
ОКЦ оттекпен үрлеу жоғарыдан жүргізіледі. Газ тәрізді оттек сумен суытылатын фурма арқылы беріледі және оттекпен өңдеоген металдың негізгі реагенті болып табылады. Мұндағы өңделген оттктен алынған жылу металл ваннасын қыздыруға пайдаланылады.
Оттекті ағымның металда іске асырылуы реакция зоналарына бөледі, яғни шойын қоспаларының тотығу реакциясы жүреді, жоғары температура зоналары (25000С), металлда суық және ыстық қайта бөлу қабаттары түзіледі. Реакция зоналарының саны оттекті конвертордағы шүмектер санына байланысты. Үрлеу уақытында конвертор ваннасында иірім пайда болады, реакция зоналарын құрады:
І-бірінші реакция зонасы, газ ағынын білдіреді(представляет собой), онда көптеген металл тамшылары бар, олардың көпшілігі бірден тотығып кетеді.
Нәтижесінде темір тотығы және шойын құрамындағы негізгі қоспалар осы аймақта тотығады t-25000С, жоғарытотығатын шлак бөлшектері екінші зонаға жатады.
ІІ-екінші реакция зонасы, шлак қоспаларының оттекпен тотығуының негізгі орны, бірінші зонада қалыптасқан, FeO. Бұл зона металл фазасының бір бөлігін білдіреді, құрамында СО бар ұсақ көпіршіктерді көп шығарады. Екінші реакция зонасындағы температура 2000-22000С.
Сыртқы (бірінші зонадағы циркуляция) және ішкі (оттектің тотығуы) күштер әсерінен екінші реакция зонасы тұрақты түрде араласады.
Жоғары температура әсерінен және екінші зонадағы қоспалардың төмен болуы ерітілген оттек концентрациясы металда =1 болады. Бұл жоғары тотыққан металл ІІІ зонада пайда болады.
ІІІ-үшінші реакциялық зона (ваннаның негізгі көлемі), төменгі температураға және қоспаларға ие. Мұндай жағдайда оттектің балқуы жүзден бір пайызын құрайды, бұл темір оксиді түрінде оттектің шығынына әкеп соқтырады.
ІV- газшлакметал эмульсионды зона, жеткілікті сұйық жылжымалы шлак. Ұсақ газ көпіршіктерінің әсерінен, металл фазасынан түскен, әрқашан көбікті күйде болады. Шлактың көбіктенуі қалыпты жағдай, егер газшлакметал эмульсия ванна үстіндегі конвертордың барлық цилиндрлік бөлігін қамтыса. Эмульсияны мойнына дейін жеткізуге болмайды, өйткені шығарындылар басталады.
Үрлеуіштен, сондай-ақ, резервтік үрлеуіштен және көтеру мен жылжытуға арналған механизмдерден тұратын, оттекті жқғарыдан беруге арналған құрылғылар жиынтығы күрделі кешенді білдіреді. Сонымен қазіргі заманғы үлкен жүкті конвертер үрлеуішінің (салқындататын суы және жеңдері бар) массасы -1,5 т құрайды. Үрлеуішті көтеруге және жылжытуға арналған жабдықтарды конвертерлердің үстінде арнайы алаңдарда орналастырады. Оттетегі үлестірушілер оттекті беруде қажетті қарқындылықты, ұтымды пішінді және ағыстың ұйымдастырылуын қамтамасыз етуі және конструкциясы қарапайым болғанда айтарлықтай жоғары төзімділігі болуы тиіс. Әдетте оттекті беру қарқындылығы 5-6 м3(т*мин) құрайды, яғни 60 т конверторда 1 минут ішінде 1-1,5 МПа қьсыммен 2100 м3 дейін оттекті береді [3].
Оттекті беруге арналған үрлеуіштер конструкциясы және үрлеу режимі. Оттек конвертерге сумен салқындатылатын үрлеуіштердің көмегімен беріледі. Оттекті үрлеуіш бір-біріне салынған және суды келтіру мен шығару және оттекті беруге арналған жолдарды құрайтын үш құбырдан тұратын металл конструкцияны білдіреді (1.9-сурет).
Жоғарғы бөлігінде құбырлар су мен оттекті келтіретін жеңдерді қосуға арналған келте құбырлармен қамтамасыз етілген. Үрлеуіштің төменгі ұшында соплолары бар мыс мойын орналасқан. Сыртқы және ішкі құбырлардың әр түрлі кеңеюінен туатын термиялық кернеулерді азайту үшін, олардың жоғарғы бөлігінде-тығыздамалар, ал төменгі бөлігінде сильфон типті компенсаторлар орнатылған.
Үрлеуіштерді 1,0-1,2 МПа қысыммен берілетін кәдімгі сумен салқындатады. Сонымен бірге судың қозғалу жылдамдығы 6мс және шығарылатын судың қызуы 40 °С температураға дейін қамтамасыз етіледі. Мұндай шарттар судың қайнауына және қақтың түзілуне кедергі келтіреді, алайда үрлеу процесінде мыс мойын қабырғаларының ішкі бетінің температурасы 400-5000С болады.
Су мен оттекті мойынға келтіру тәсілі бойынша үрлеуіштер екі: суды-ортаңғы құбыр бойымен, ал оттекті-орталық құбыр бойымен және суды-ортаңғы, ал оттекті ортаңғы құбыр бойымен келтіретін типке бөлінеді.
Барлық жағдайларда су сыртқы түтік бойымен шығарылады, бұл суық суды тікелей мыс мойынға әкелуге, сондай-ақ шығарылатын суды қыздыру кезінде оның жылдамдығын ұлғайту есебінен салқындатқыш әсерді пайдалануға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта конструкцияның бірінші типі аса көп таралған, себебі оның жасалуы және мойының ауыстырып жөндеу кезінде біршама қарапайым. Алайда соплолар санының ұлғаюымен мойынды салқындату шарттары суды орталықтан келтіретін үрлеуішті пайдаланғанда аса қолайлы болады.
Үрлеуіштің ңегізгі түйіні күрделі температура жағдайларында жұмыс істейтін, соплолары бар сумен салқындатылатын ұштық болып табылады.Ұштықты жасауға арналған материалдың қызметін электролиттік мыс атқарады (мыс - жоғары жылу өткізгіштігі болатқа қарағанда 8 есе жоғары аса қолайлы конструкциялық материал).
Жасау тәсілі бойынша ұштықтарды пісірме, соғылған және құйма деп бөледі. Ұштықтың пісірме конструкциялары аса көп таралған (1.10-сурет), себебі олардың жасалуы қарапайым және мыс аз жұмсалады. Алайда ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz