Файл: Metod_vkaz_prakt_rab_VS_15_prakt.doc

1,01 - коефіцієнт, який ураховує збиток чавуну у міксерному відділенні;

h - коефіцієнт заповнення міксеру

(коливається у межах 0,65-0,7. Приймаємо h=0,75);

t - середній час перебування чавуну у міксері

(знаходиться у межах 6-8 годин. Приймаємо t=6,7 рік).

Тоді :

Для цього випадку приймаємо два міксера ємністю по 1300т,

2565/1300=1,97=2 міксера

яки розміщуємо у двох міксерних відділеннях з торців головної будівлі і з'єднаних з пічним прольотом залізиичим шляхом.

Ширина будівлі міксерного відділення визначається габаритами залізничних шляхів, розмірами міксера, який установлений, та чавуновозного ковша, а також на­ближенням гаків заливного крану. Довжина будівлі залежить від числа міксерів.

Для цього розрахунку приймаємо довжину шлаковиків, яка дорівнює 26500мм, ширину будівлі по вісі несущіх колон 27500мм, довжину будівлі З5000мм.

Відділення обслуговує мостовий кран вантажопід'ємністю 125/30т.

Зовнішній діаметр кожного міксера дорівнює 7,64м, довжина 10,7м.

Чавун у міксерні відділення і з них до печей доставляється чавуновозами у 100т ковшах. До печей чавун доставляє електровоз у 4-5 чавуновозах з ковшами.

2. Головна будівля.

Головна будівля включає шихтовий відкрилок, пічний прольот і розливний прольот.

З шихтового відкрилку маються скісні заїзди до печей з метою подавання шихтових матеріалів на візках, на яки ставлять по 4 мульди об'ємом 1,8м для сипучих матеріалів й 2,2м³ для металобрухту – 4.

Пічний прольот має відстань колон 48м. Скрізь нього проходять 3 залізничних шляхів: один - для подачі рідкого чавуну, другий. - металобрухту, третій є колією 8,5м - завалочних машин.

2.1 Завалочні машини

Приймаємо вантажопід'ємність завалюючих машин дорівної 15т., кількість машин знайдемо з формули:

(2)

де К=1,3 нерівномірності, який ураховує збіг завалок печей;

Адоб - добова продуктивність цеху, т.;

ΣК - заклопотаність машин, хв/т. Приймаємо ΣК =0,35 мульд ємністю 2,2м³;

В - коефіцієнт використання машин. Приймаємо В=0,8.

Заклопотаність завалюючих машин залежить від об'єму мульд і кількості рідкого чавуну у шихті. Тоді

Приймаємо 5 завалюючих машин, бо у перспективі можли­во підвищення продуктивності цеху.

2.2. Заливні крани

Вантажопідйомність заливних мостових кранів вибираємо в залежності від ємкості чавуновоз них ковшів. Кількість кранів визначаємо за формулою:

(3)

де K=l,3- коефіцієнт нерівномірності, який ураховує збіг ;

Адоб -добове виробництво сталі складає=10500 т/доб.;

ΣК - заклопотаність машин, хв/т. Приймаємо ΣК-0,5 хв/т.;

В - коефіцієнт використання машин. Приймаємо В=0,8.

Тоді:

Через те, що заливні крани виконують численні допоміжні роботи, приймає­мо їх кількість, яка дорівнює 7.

Крім того, на пічному прольоті розташовані заливні жолоба, заправочні машини — 4шт., дві машини для торкретування футеровки печей, бункера з ва­гами для феросплавів та інше обладнання.

---

3. Розливний прольот

Призначений для приймання сталі, яка випускається з печі по жолобам у ковші ємністю 310т, розливки сталі у виливниці сифонним способом і зверху, прибирання шлаку, ремонту і підготовки змінного обладнання.

Розливний прольот устатковані

- розливними і консольними кранами;

- стендами для сталерозливних ковшів і ямами для ремонту і сушіння ковшів;

- машиною "Орбита" з метою виготовлення монолітної футеровки ковшів;

- стендами для шлакових чаш ємністю 16м³;

- розливними майданчиками з кісневопроводами;

- шиберної майстерні;

- залізничними шляхами з низькими заїздами з метою подачі складів.

3.1 Розміри прольоту

Приймаємо довжину розливного прольоту, який дорівнює 725м, ширину - 25м. Заклопотаність розливних майданчиків залежить від умов розливки і складає на кожний ківш:

- чекання і підготовка складів - 30 хв.;

- розливка сталі — 100хв.;

- відстій складу після розливки - 30 хв.

Разом 160хв.

Необхідну кількість майданчиків визначаємо за формулою:

(4)

де K=l,3- коефіцієнт нерівномірності, який ураховує збіг ;

Адоб -добове виробництво сталі складає=10500 т/доб.;

В - коефіцієнт використання майданчиків. Приймаємо В=0,8.

ΣК==160/310=0,51хв./т

Тоді

Через те, що приблизно 30% всій сталі у цеху розливається зверху швидкісним засобом, тоді фактична заклопотаність майданчиків буде меньш прийнятої і дорі­внює 160 хв. Отже приймаємо 5 майданчиків, у тому числі дві зсунути.

3.2 Розливні крани

Вантажопідйомність визначається масою металу, шлаку і масою порожнього ковшу.

Приймаємо:

масу рідкої сталі у ковшу – 306т;

масу шлаку у ковшу – 8т;

масу ковшу – 83т.

Загальна маса ковшу зі сталлю та шлаком складає 397т. Тому приймаємо вантажопідйомність розливних кранів Q=450/80/20т.

Визначаємо необхідну кількість кранів за формулою:

(5)

де K=l,3- коефіцієнт нерівномірності, який ураховує збіг ;

Адоб -добове виробництво сталі складає=10500 т/доб.;

ΣК – заклопотаність крана на одну плавку з обліком її маси; В=0,8

Заклопотаність крана на основних операціях складає:

установлення ковша під жолоб і чекання випуску - 15хв.

випуск плавки – 15хв.;

розливка сталі – 80хв.;

злив шлаку та установлення його на стенд – 15хв.

Усього ΣК=125хв.

Заклопотаність крана на допоміжних роботах приймаємо 40 хв./плавку. Тоді загальна заклопотаність буде дорівнювати ΣК=165хв.

Приймаємо 7 розливних кранів

3.3. Розрахунок кількості кранів.

Nкр =(1,1 1,2)×(Поб+Пср+Пкр) (6)

де-(1,1 1,2) коєфіціент запасу.Прймаемо дорывняним 1,15;

Поб-кількість ковшів,яки знаходяться у оберту / залежить від кількості розливаемих за добу плавок і тривалості циклу оберту ковша,год/пл./,

Для ковша ємністю 250-350 т. воно складає 6-8 годин.Приймаемо 7 годин -420 хвилин.Тоді = ковшей

Пср-кількість ковшів,яки знаходяться у середньому ремонту,тобто змыни робочого шару футеровки.

---

Залежність від стійкості футеровки і тривалості операцій: охолодження ковша, ломки робочого шару, виготовлення нового робочого шару.

Стійкість монолітної футеровки ковшів приймаємо дорівної 18 плавок. Тоді кількість ковшів, які потребують ремонту, буде дорівна : 18 = 1,8=2. Приймаємо 2 ковша.

Обертність ковша у процесі ремонту приймаємо 1,2 разу.

Тоді П ср=2:1,2= 1,61. Приймаємо 2 ковша.

За механічної частині у ремонті буде знаходиться 2 коша.

На капі­тальному ремонті Пкр=1 ковш.

Усього потребується ковшей Nкр =1,15 (11+2+2+1)=18.

Додаток 13

Завдання на практичну роботу "Розрахунок потреби обладнання мартенівського цеху"

Варіант	Добове виробницт­во сталі, тис. т	Варіант	Добове виробни­цтво сталі, тис. т
1	6,0	14	14,5
2	7,0	15	13,5
3	8,0	16	12,5
4	9,0	17	11,5
5	10,0	18	10,5
6	11,0	19	9,5
7	12,0	20	8,5
8	13,0	21	7,5
9	14,0	22	6,5
10	15,0	23	6,3
11	16,0	24	7,3
12	16,5	25	8,3
13	15,5

Примітки: останні данні - з розрахунку матеріального балансу плавки

Практична робота 13

Тема: Розрахунок виливниці для злитка киплячої сталі

Мета роботи;

1. Закріпити і поглибити теоретичні знання по розділу "Розливка сталі у виливниці " програми предмету.

2. Навчитися правильно вибирати та розраховуваи параметри виливниці.

З. Використовувати одержані знання та навички під час виконання курсових та дипломних проектів.

Робота виконується згідно індивідуальним завданням, яке видає викладач предмету згідно з додатком 13.

Інструкція до практичної роботи:

Вихідні данні для розрахунку треба брати з додатку 13а,13б до цієї методичної розро­бки.

За розрахунком потрібно запроектувати виливницю для злитка киплячої сталі, що прокатується на 4 сляби розміром

120 х 900 х2600 мм.

Вага сляба рівна: 0,12 · 0,9 ·2,6 ·7,8 = 2,190 т

де 7,8- удельній вага твердої сталі.

Вага чотирьох

2,190 · 4 = 8,760 т

Вага злитка з урахуванням чаду і обрези складає

G сл = т,

де 2,0 – чад металу при нагріві злитка %

5,5 – головна обрезь злитка киплячої сталі %, (приймається в межах 5-7%).

1,0 – обрезь_

Об'єм злитка в твердому стані рівний

V сл =

Заздалегідь приймаємо відношення висоти злитка до його умовного діаметру

_ = Н : Dус =

Dус =

Умовна площа поперечного перетину рівна

Fус = D= 75= 5600 см

H = ? Dус =

Середній перетин злитка рівний

Fср = 5460 см

Радіус закруглення кутів рівний

r = 0,1 D =

6.Різниця розмірів широкої сторони злитка і ширини слябів приймається рівною

s =

Середнє значення ширшої сторони злитка визначається по формулі

A = b + .,

---

a= 900 +62 = 962

Середнє значення ширини вузької сторони злитка визначається по формулі

B =

7.Конусність широкої грані приймається

a= 0,8 a=_

Різниця ширини широкої грані внизу і вгорі визначається по формулі

-A = А – а = 2H

Різниця ширини вузької грані внизу і вгорі визначається по формулі

s В = У – b = 2 H

Розміри сторін злитка:

Вгорі а = а -

b = b

Внизу: А = а+

У = b+

_

Hиз = 1,1 · H =1,1 ·2250 =

Розміри поперечного перетину виливниці в світлу приймаються з урахуванням лінійної усадки 3%: Аїз =1,03 · A =1,03 ·

Bиз =1,03 · B = 1,03 · 586 = 605 мм;

а = 1,03a + 2 ( H з.- H ) = 1,03 · 933 + 2 (2475 – 2250 ) = 975 мм;

b =1,03 b + 2 (H з – H ) = 1,03 · 540 + 2 (2475 – 2250 )

Радіуси закруглення:

вгоріr= 0,1= 0,1

внизу r= 0,1 = 0,1

Широку грань можна прийняти опуклою, вузьку - плоскою.

Товщина стенів широкої грані рівна (див. табл.) :

S = 0,24 D;

D = = =

S= 0,24 · 735 = 177 мм.

Товщина стенів вузької грані (див. табл.)

S=

Товщина стінок виливниці широкої грані:

вгорі S = 0,95 S= 0,95 · 177 = 168 мм;

внизу S= 1,05 S= 1,05 · 177 = 187

Товщина стінок виливниці вузької грані:

вгорі S= 0,95 · S= 0,95 · 140 = 133 мм;

внизу S= 1,05 · S= 1,05 · 140 = 147

Товщина виливниць в кутах:

вгорі S= 0,8 · S =

внизу S= 0,8 · S=

9. Визначення зовнішніх розмірів:

а= а + 2 S =

А= А + 2S

b= b+ 2 S =

В= В

Внизу і вгорі встановлюються бандажі заввишки по 150 мм і товщиною вверху 30 мм, внизу 35 мм. Розміри і розташування вух виливниць приймаються конструктивно .

Додаток13а

вариант	Розмір сляба(мм)	Головний Обріз(%)	Донний Обріз(%)
1	125×900×2650	5	0,5
2	120×880×2550	5,5	1,5
3	125×850×2550	6	1,0
4	130×750×2600	6,5	0, 5
5	135×850×2650	7	0,5
6	120×950×2550	6,5	1,5
7	110×900×2500	5,5	1,0
8	120×850×2550	6,5	1,4
9	125×800×2650	5, 5	1,3
10	130×900×2600	6,5	0,5
11	135×750×2550	5,5	0,7
12	110×880×2500	6,5	0,9
13	120×950×2550	7	0,6
14	130×750×2650	6	1,0
15	130×800×2600	5	1,5
16	125×900×2550	7	1,0
17	135×850×2650	5,5	0,5
18	115×750×2600	7	0,9
19	120×700×2550	6,5	0,8
20	110×800×2650	50,5	0,7
21	120×850×2550	7	0,8
22	125×850×2550	5,5	1,0
23	135×900×2550	7	1,5
24	125×800×2550	5,5	0,7
25	130×750×2550	7,0	1,5

Параметр	Изложницы для спокойной стали		Изложницы для кипящей стали
	Квадратные и прямоугольные	листовые	Квадратные и прямоугольные	листовые
Н : D Н : D	2,8…3,35 -	1,7…2,3 2,5…3,0	3,0…3,5 -	2,1…2,7 3,2…3,5
Конусность (на одну сторону), %	(0,9…1,1) Н/ D%	Широкой грани (0,7…0,9) Н/ D% узкой грани (0,6…0,7) конусности широкой грани	1,0…1,3%	Широкой грани (1,2…1,3) % , узкой грани ( 0,7…0,8) конусности широкой грани
Средняя толщина стенок изложниц, упрочненных бандажами	(0,19…0,21) D	По широкой стороне (0,24…0,25) D, по узкой стороне (0,19…0,21) D	(0,18…0,2) D	По широкой стороне (0,24…0,25) D, по узкой стороне (0,19…0,21) D
Изменение средней толщины стенки по высоте изложницы: Верх Средина Низ	(1,0…1,1) а а (0,9…1,0) а	(1,0…1,1) а а (0,9…1,0) а	(0,9 …0,95) а а (1,05 …1,1) а	(0,9 …0,95) а а (1.05 …1,1) а
Форма наружной поверхности стенок, упрочненной бандажами	Выпуклая	По широким сторонам –выпуклая или бочкообразная, по узким -плоская	Выпуклая	По широким сторонам –выпуклая или бочкообразная, по узким -плоская
Форма внутренней поверхности изложниц	Плоская по всем сторонам	При прокатке на блюминге внутренние грани плоские	Плоская по всем сторонам	Плоская по всем сторонам
Форма дна	Полушаровая	Сфероидальная	Сквозные без дна	Сквозные без дна
Радиус закругления ®	(0,08…0,10) D	(0,08…0,10) D	(0,08…0,10) D	(0,08…0,10) D
Толщина основной футеровки прибыли	65мм	65мм	-	-
Конусность стенок футеровки прибыли,%	17…20	17…20	-	-

---

Додаток 13 б

Практична робота 14

Тема: Розрахунок часу затвердення злитка у виливниці

Мета роботи;

1. Закріпити і поглибити теоретичні знання по розділу "Теорія і технологія розливки сталі " програми предмету.

2. Навчитися правильно вибирати та розраховувати час затвердення злитка у виливниці

З. Використовувати одержані знання та навички під час виконання курсових . та дипломних проектів.

Робота виконується згідно індивідуальним завданням, яке видає викладач предмету згідно з додатком 14.

Інструкція до практичної роботи:

Вихідні данні для розрахунку треба брати з додатку 14 до цієї методичної розро­бки.

Визначенню часу кристалізації стали у виливниці присвячено багато досліджень. Основним методом вивчення швидкості кристаллизации сталі було перекидання виливниці з металом виливання рідкого залишку через певний час витримки у виливниці. Цей спосіб був застосований ще А. С. Лавровим шестидесятих роках минулого сторіччя. Цей метод може вважатися прийнятним для сталі з невеликим інтервалом кристализации.

Декілька видозмінену методику для визначення швидкості кристалізації стали у виливниці застосували В. Лапицкий і А. Лифшиц. У цих дослідах що не встигла закристалізовуватися рідку частину металу до призначеного часу випускали через стакан і донній частині виливниці. Інші дослідники вивчали швидкість руху твердої фази в рідкому об'ємі злитка шляхом вимірювання температури в різних точках самого отвердевшего злитка і виливниці .

З досвідчених даних виходить, що відносна товщина стінки виливниці (відношення товщини стінки до радіусу злитка в середині висоти) в межах від 0,3 до 1 майже не впливає на тривалість твердіння стали у виливниці.

Форма поперечного перетину виливниці робить невеликий вплив на швидкість твердіння злитка. Так, наприклад, час твердіння багатогранних злитків на 10—15% менший, ніж круглих.

Підвищення температури розливання помітно впливає лише на початкову стадію твердіння стали у виливниці. На підставі теоретичних розрахунків , було встановлено, що товщина шару сталі, що затвердевшего, прямо пропорційна корню квадратному в часі, минулого з моменту зіткнення рідкої сталі з виливницею.

У початковий період твердіння для визначення просування вердой фази можна користуватися формулою

D — товщина затверділого металу, см;

t— час твердіння, хв;

k— коефіцієнт твердіння, см/хв^0.5. Значення коефіцієнта твердіння для різних сортів сталі коливається в широких межах (від 1,5 до 3,9 см/хв^0.5).

Б. В. Гуляєв вивіл формулу для визначення коефіцієнта твердіння:

де λ — коефіцієнт теплопровідності стали, ккал/хв×см.град.

∆t — різниця між температурою кристалізації і температурою поверхності тіла злитка, град;

А. М. Самарін рекомендує приймати коефіцієнт твердіння k до рівних 3,5 для вуглецевої сталі, а для легованої сталі 2—2,5.

---