Определение производительности и основных параметров МНЛЗ

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 10Следующая ⇒

Годовая производительность МНЛЗ (т/год литых заготовок) рассчитывается по формуле принятой в ТОО «ФеррумВтор»

, (95) (18)

где:

М – масса плавки, т. Принимаем М = 100 т;

n – число плавок в серии при разливке методом «плавка на плавку» (при разливке одиночными плавками n = 1);

T1 – продолжительность разливки одной плавки, мин;

Т2 – продолжительность подготовки машины к приему следующей серии плавок (плавки), мин. Принимаем T2 = 50 мин;

КВ – выход годных литых заготовок (учитывает потери металла при разливке в виде обрези, брака, окалины, «козлов»);

Ф – фонд времени работы МНЛЗ, сут./год. Принимаем Ф = 330 сут.

Продолжительность разливки одной плавки (T1) оценивается по формуле принятой в ТОО «ФеррумВтор»

, (96) (19)

где:

М – масса плавки, т;

V – нормативная скорость разливки, м/мин;

nP – количество ручьев. Принимаем nP = 4 шт.;

m – масса погонного метра заготовки, кг. Равно а*б*7800 0, 3 * 0, 3 * 7800 = 700;

КP – коэффициент, учитывающий непредвиденные потери времени при разливке: изменение скорости начала и конца разливки, выход из строя одного ручья и др. (для многоручьевых МНЛЗ принимается Кр < 0, 9, для одноручьевой машины Кр = 1).

После расчета Т1 следует проверить, не превышает ли оно допустимое время пребывания металла в ковше, так как от выпуска до конца разливки температура расплава в ковше непрерывно понижается из-за тепловых потерь через футеровку и шлак, и при чрезмерно большой выдержке литейные свойства разливаемого металла ухудшаются или вообще теряются.

Скорость разливки (V) определяет как производительность машины, так и качество заготовок. С увеличением скорости возрастает производительность машины, но это сопровождается возрастанием осевой пористости литых заготовок. При высоких скоростях разливки увеличивается опасность разрыва тонкой твердой оболочки металла в кристаллизаторе.

В отечественной практике для расчета нормативных скоростей разливки (м/мин) применяется формула, разработанная ЦНИИЧМ и принятой в ТОО «ФеррумВтор»

, (97) (20)

где:

К – коэффициент, величина которого зависит от марки стали и вида литых заготовок;

а – толщина слитка, м;

б – ширина слитка, м (при квадратном сечении слитка а = б).

м/мин.

мин.

Количество ручьев в МНЛЗ определяют исходя из обеспечения согласованности времени разливки с нормативной скоростью разливки. Согласно нормам технологического проектирования рекомендуется принимать в слябовых МНЛЗ не более двух ручьев, в сортовых – до восьми. Продолжительность подготовки МНЛЗ к приему следующей плавки (Т2) не должна превышать 60 мин.

При определении фонда времени (Ф) исходят из норм технологического проектирования, где продолжительность простоев на профилактических ремонтах принимается равной 8 ч в неделю, на планово-предупредительных ремонтах – 2 сут. в месяц, на капитальных – 12 сут. в год. Нормами предусматриваются потери времени при замене кристаллизаторов, секций вторичного охлаждения, при ликвидациях последствий прорыва металла и т.д. Общее количество простоев в течение года у слябовых машин составляет 74 сут., отсюда фонд времени работы Ф равняется: 365 – 74 = 291 сут.; простои сортовых машин составляют 65 сут. и фонд времени работы – 300 сут.

При создании новых высокопроизводительных автоматизированных МНЛЗ нормами принимается для слябовых машин фонд рабочего времени 320 сут., для сортовых – 330 сут.

Число плавок в серии (С) при разливке методом «плавка на плавку» зависит от соотношения продолжительности разливки одной плавки и интервала между выпусками стали из сталеплавильных агрегатов. Разливка сериями удается, если продолжительность разливки и интервалы между выпусками равны. В ЭСПЦ это достигается не всегда, во-первых, из-за характерного для ЭСПЦ разнообразного сортамента выплавляемых сталей и, во-вторых, из-за того, что продолжительность плавки даже в сверхмощных печах сейчас пока больше продолжительности разливки на МНЛЗ. В этих условиях относительно просто организовать совместную работу двух печей, выплавляющих одинаковую марку стали, для серии из трех плавок. Значительно сложней в таком же цехе организовать серии из четырех плавок. Впрочем, в специализированных цехах, оснащенных тремя-четырьмя печами, сортамент которых неширок, например, ЭСПЦ ОЭМК, ориентированный на производство шарикоподшипниковой стали, удается разливать сериями по 10 плавок и более.

Выход годных заготовок (КВ) представляет собой отношение массы годных литых заготовок к массе разлитого жидкого металла

, (98) (21)

где:

П – отходы металла при разливке, образующиеся за счет головной и хвостовой обрези, скрапа в промковше, потерь при газорезке слитка на мерные заготовки, окисления поверхности слитка и, наконец, за счет аварийного скрапа.

Определим выход годных заготовок при разливке плавки массой 100 т на четырехручьевой машине, отливающей заготовки сечением 300x300 мм.

Длину головной обрези на один ручей принимаем равной 300 мм, тогда масса головной обрези на плавку составит: 0, 34 - 700 = 840 кг, здесь 700 – масса (кг) погонного метра заготовки сечением 300x300.

Длину хвостовой обрези с учетом усадки металла в конце кристаллизации принимаем равной 700 мм, тогда масса хвостовой обрези на одну плавку составит: 0, 7·4·700 = 1960 кг.

Скрап в промковше рассчитываем из условия его образования в количестве 2 кг/т жидкого. В таком случае масса скрапа равна 2*100 = 200 кг.

Потери на газорезку рассчитываем, приняв толщину реза 10 мм, при этом потери металла на шлам при длине мерной заготовки, скажем, 2 м составят 0, 5 %, масса металла в шламе составит, кг:

100000·0, 5/100 = 500.

Масса аварийного скрапа (при норме 5 кг/т жидкого) составит, кг:

5·100 = 500.

Потери металла из-за окисления поверхности горячего слитка воздухом при норме 2 кг/т жидкого составят, кг:

2·100 = 200.

Общая масса отходов составит, т:

840 + 1960 + 200 + 500 + 500 + 200 = 4, 2;

выход годного, т:

КВ = (100 - 4, 2)/100 = 0, 958 или 96 %.

Выход годного получился относительно низкий. Объясняется это тем, что расчет вели на одну плавку; при серийной разливке масса обрези и скрапа в промковше (всего 3 т) распределится на все плавки серии и их удельная доля станет ниже; данное обстоятельство – одно из достоинств серийной разливки.

т/год.

Последний из основных параметров МНЛЗ – технологическая длина. Она складывается из протяженности жидкой фазы в кристаллизующемся литом слитке и длине участков, на которых проводятся предусмотренные технологией операции с литой заготовкой. В общем случае полную технологическую длину машины составят: 1) протяженность жидкой фазы; 2) длина заготовки, находящейся в позиции резки, 3) рабочий ход машины резки, 4) длина заготовки в позиции ожидания клеймения, 5) длина заготовки в позиции отрезки темплетов и их клеймения, 6) длина заготовки в позиции формирования пакета заготовок, 7) ширина фронта действия передаточной тележки, 8) длина заготовки в промежуточной позиции перехода с передаточной тележки на перекладчик заготовок и 9) ширина перекладчика.

Протяженность жидкой фазы определяется по формуле, предложенной ЦНИИЧМ принятой в ТОО «ФеррумВтор»

, (99) (22)

где:

КШ – коэффициент, величина которого определяется отношением ширины заготовки к ее толщине; значения коэффициента КШ изменяются от 240 для квадратной заготовки до 340 для сляба с отношением ширины к толщине 6 и более. Принимаем КШ = 240;

А – толщина заготовки, м. Принимаем А = 0, 3 м; V – нормативная скорость разливки, м/мин.

Количество МНЛЗ рассчитывается из соотношения

, (100) (23)

где:

n – количество МНЛЗ, шт.;

QЦ – годовая производительность цеха, т/год;

Р – производительность МНЛЗ, т/год.

шт. Принимаем n = 4 шт.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 10 Следующая ⇒