Проектирование автоматизированного электропривода кристаллизатора МНЛЗ

При этом два человека должны находиться на площадке по обслуживанию электроприводов рам качания, а третий должен находиться наверху на разливочной площадке и передавать сигналы по натяжению стропов и подъему электродвигателя от персонала, работающего внизу, машинисту крана.

2. При ремонте пультов управления разливщиков выполнять следующие 
меры безопасности:

1. При работе находиться в безопасной зоне, за пределами зоны работы рам 
   качания.
2. Отключение (разборка схемы) и допуск к работе должны производиться 
   дежурным электромонтером по базисной автоматике МНЛЗ № 2.
3. Перед началом работы проверить наличие временных ограждений на 
   проемах.      Демонтаж  электродвигателей   наклонных  роликов   верхних   секций 
   должен производиться персоналом механослужбы.

Замену электродвигателей трайбов, расположенных посредине и внизу, должен осуществлять персонал электрослужбы цеха или ЦРМЭ при помощи кран-балки с применением предохранительных монтажных поясов со стропами из стального каната иди цепи.

3. Ремонт электропривода заведения затравки производить после удаления 
   затравки с механизма.
4. Ремонт поворотного рольганга производить при таком положении стола, 
   при котором обеспечен удобный доступ к электродвигателю и производству работ.

Перед началом ремонта проверить, что машинисты кранов №3 26,27,63,64,66 предупреждены о производимых работах под роспись в журналах приема-сдачи смены.

5. Перед началом ремонта сталкивателя проверить, что машинисты кранов № 
№ 26,27 предупреждены под роспись в журнале приемки-сдачи смены о про 
изводимых работах.

6. Перед началом ремонта МГР темплетов проверить:

7.1. Что дежурный водопроводчик  и дежурный газовщик закрыли  и заперли на замок задвижки на газопроводе и трубопроводе подачи воды.

 

7.2. Машинисты кранов  №№ 26,27 предупреждены под роспись  в журнале приемки-сдачи смены  о предстоящих работах,

8. Перед началом ремонта  на электродвигателях насосных  агрегатов насосных станций цеха проверить, что закрыты и заперты на замок задвижки на трубопроводах подачи воды дежурным водопроводчиком участка разливки или дежурным теплотехником конвертерного участка (по принадлежности насосных станций).

 

4.2. Ресурсосбережение в черной металлургии 4.2.1. Показатели ресурсосбережения в черной металлургии

Черная металлургия является одной из наиболее материале- и энергоемких отраслей промышленности. Она потребляет около 9 % топлива и вырабатываемой электроэнергии, а доля материальных затрат на производство металлопродукции превышает 70 %. С учетом масштабов производства черных металлов, а также потребления черной металлургией топливно-энергетических ресурсов проблема материале- и ресурсосбережения является весьма актуальной.

В разделе проанализированы отечественные и зарубежные публикации последних лет, освещающие вопросы экономии топливно-энергетических и других видов ресурсов в черной металлургии. Представленный в разделе анализ использования новых технологических процессов и современного оборудования, способствующих ресурсе- и энергосбережению, позволяет наметить пути дальнейшего совершенствования производства металлургической продукции.

Для повышения эффективности металлургического производства важное значение имеет сокращение затрат материальных и топливно-энергетических ресурсов и прежде всего экономное расходование основного сырья на каждом этапе его переработки: железорудной шихты — при выплавке чугуна, металлошихты — при выплавке стали, слитков и заготовок — при производстве проката. Из остальных ресурсов необходимо выделить кокс, затраты на который в отраслевой себестоимости чугуна составляют 35 %.

Анализ показателей работы предприятий отрасли за период 1986—1990 гг. показал снижение расхода сырьевых и материальных ресурсов на тонну конечной продукции: железорудного сырья на производство чугуна — на 59,5 кг, кокса — на 12,9 кг, чугуна на выплавку стали — на 9,7 кг, стали на прокат — на 14,6 кг.

В последние годы в отрасли достигнуто снижение материалоемкости и энергоемкости металлургической продукции, внедрены новые технологические процессы, способствующие экономии сырья, материалов и топливно-энергетических ресурсов. Материалоемкость продукции снизилась с 66,46 коп./руб. в 1985 г. до 62,82 коп./руб. в 1990 г. Здесь и далее указаны цены, действовавшие до 1 января 1991 г.

Необходимо отметить, что в настоящее время выявляется влияние факторов, повышающих материалоемкость продукции черной металлургии, которые в перспективе могут привести к дальнейшему ее повышению. Этими факторами являются в основном расширение сортамента и улучшение качества продукции. Так, в доменном производстве мероприятия по улучшению качества чугуна (снижение содержания серы с 0,027 % до 0,022 % за период 1986—1990 гг. и увеличение содержания марганца) заметно сокращают эффективность мероприятий по экономии кокса. Тем не менее за 1986—1990 гг. по сравнению с 1985 г. в отрасли сэкономлено 8,0 млн. т кокса.

 

В результате совершенствования структуры сталеплавильного производства доля электросталеплавильного и конвертерного производства увеличилась с 42,5 % от общего объема выплавки стали в 1985 г. до 46,7 % — в 1990 г.

Постоянное повышение технического уровня прокатного производства, интенсификация производственных процессов и. внедрение новых технологических процессов позволили снизить удельный расход стали на готовый прокат с 1265,6 кг/т в 1985 г. до 1251,0 кг/т в 1990 г. (на 1,2 %). Следует отметить, что расход металла на прокат в развитых капиталистических странах значительно ниже (в Японии — 1047; в ФРГ — 1045 кг/т готовой продукции).

Наиболее характерными мероприятиями, которые решающим образом влияют на уровень расхода стали па прокат, являются следующие: расширение производства непрерывнолитой заготовки, позволяющее в среднем увеличить выход годного металла на 10—12 % по сравнению с обычным процессом разливки стали в изложницы (за 1986—1990 гг. объем непрерывной- разливки стали увеличился на 32,9 %; при использовании установок непрерывной разливки стали (УНРС) выход годной заготовки составляет для блюмов 96—98 % и слябов — 94—97 %; в комплексном исчислении на 1 т непрерывнолитой заготовки по сравнению с обжатой требуется меньше на 0,17 т у. т. и 0,06 тыс. кВт-ч электроэнергии); увеличение производства проката в поле минусовых допусков и отгрузка продукции по теоретической массе; прокатка в суженном поле допусков обеспечивает экономию металла в пределах 0,7—2,5 %.

Для повышения эффективности металлургического производства важное значение имеет сокращение затрат топливно-энергетических ресурсов.

Анализ динамики удельных расходов топливно-энергетических ресурсов за 1986—1990 гг. по основным металлургическим переделам показывает, что удельные расходы топлива на производство основных видов продукции снизились, кроме электростали и проката черных металлов. В основном это явилось результатом осуществления ряда мероприятий: в производстве агломерата и окатышей — совершенствования технологии и теплового режима процесса, увеличения высоты спекаемого слоя; в доменном производстве — улучшения степени подготовки железорудного сырья, повышения давления газа па колошнике и температуры доменного дутья, использования безконусных засыпных аппаратов; в сталеплавильном производстве — вывода мартеновских печей и сокращения производства мартеновской стали на 5,4 млн. т; в трубном и ряде прокатных производств — увеличения непрерывной разливки стали, реконструкции нагревательных печей, совершенствования режимов нагрева металла, внедрения контролируемой прокатки, использования вторичного тепла и др.

Удельные расходы теплоэнергии, кроме обогрева коксовых батарей, снизились по всем переделам. Удельные расходы электроэнергии повысились по всем металлургическим переделам, кроме электростали. Почти по всем видам металлургической продукции, кроме железорудного сырья и электростали, снижены также в целом удельные расходы топливно-энергетических ресурсов.

 

Важным резервом сокращения потребления первичных топливно-энергетических ресурсов является использование в различных металлургических производствах вторичных горючих и тепловых энергетических ресурсов.

Автор выражает надежду, что содержащиеся в книге данные представят интерес для работников как металлургической промышленности, так и смежных отраслей.

4.2.2. Роль УНРС с точки зрения энергосберегающих

технологий

В процессе разливки стали энергозатраты на ее проведение практически постоянны (подогрев изложниц и надставок, теплота горения экзотермических смесей, энергия приводов УНРС и др.). Поэтому наиболее эффективными мероприятиями с точки зрения материале- и энергосбережения являются создание, условий для формирования бездефектного слитка при высоком выходе годного и обеспечение возможно быстрой передачи на прокатку слитков с повышенным теплосодержанием.

Плотная бездефектная внутренняя структура, минимизация обрези, а главным образом высокое качество поверхности слитков позволяют направлять их без зачистки для подогрева по схемам горячего посада или прямой прокатки, что обеспечивает значительную экономию энергии в прокатном переделе.

Повышение выхода годного при разливке обеспечивается высокой чистотой стали по газам и неметаллическим включениям путем обработки стали перед разливкой, защиты жидкого металла от вторичного охлаждения и т. д.; получением бездефектной поверхности и высокого качества внутренней структуры; ускорением кристаллизации слитков при увеличении равномерности затвердевания, уменьшении температурных градиентов по сечению при сохранении максимального теплосодержания (подогрев и охлаждение в промежуточном ковше, подача холодильников в кристаллизатор, оптимизация режима охлаждения и т. д.).

Сравнение технологии разливки в изложницы и непрерывным способом показывает, что с точки зрения возможности повышения качества слитка, энерго- и ресурсосбережения преимущество имеет непрерывная разливка.

Современная непрерывная разливка позволяет довести выход годного металла до 96—98 % по сравнению с 80—90 % при разливке на слитки. Более высокое качество поверхности непрерывно-литых слитков обеспечивает экономию энергии на обдирку и резку. У непрерывнолитых слитков, особенно отливаемых серийным способом (плавка на плавку), обрезь минимальна и составляет не более 0,1—0,5 %, тогда как в слитках, особенно спокойных сталей, донная и головная обрезь достигает 10—15 %

Из-за более равномерного охлаждения и стабильности теплового режима в кристаллизаторе непрерывнолитой слиток более однороден по структуре, имеет меньше ликвационных дефектов, менее развитые усадочные дефекты. Устранение

 

при непрерывной разливке одного из прокатных переделов слитков обжима на слябинге или блюминге обеспечивает экономию энергии и ресурсов; достигается значительная экономия сменного оборудования, поскольку основные узлы УНРС имеют гораздо более высокий ресурс работы, чем изложницы, надставки, поддоны и т. д. при разливке на слитки. Значительное преимущество имеет непрерывная разливка, с точки зрения улучшения экологических условий производства она легко поддается автоматизации.

Таблица 4.2.1. Количество и доля стали, разлитой непрерывным способом, в 1975—1989 гг.

Рассмотренные выше преимущества объясняют неуклонное возрастание доли стали, разливаемой непрерывным способом в разных странах (табл. 4.2.1.). Однако в связи с широким распространением на отечественных предприятиях разливки стали в изложницы и медленным внедрением непрерывного способа разливки повышение выхода годного и качества обычных слитков остается весьма актуальной задачей.

4.2.3. Технологические мероприятия, способствующие экономии энергии и материалов при непрерывной разливке

стали

Оборудование и технология непрерывной разливки постоянно совершенствуются с целью повышения стойкости отдельных узлов УНРС; и качества непрерывнолитых слитков. С точки зрения снижения энерго- и материалоемкости, увеличения производитель нести УНРС благоприятным

 

является увеличение срока службы ее отдельных узлов. Так, существует практика нанесения покрытий па рабочие поверхности кристаллизаторов, и частности износостойких, позволяющих в 2,0—2,5 раза увеличить ресурс работы кристаллизатора

Повышение жесткости роликов за счет использования промежуточных опор и нанесения износостойких покрытии или бандажирования позволяет предотвратить образование трещин в кристаллизующейся зоне слитка, а также значительно (в 4—5 раз) увеличить срок службы ролика благодаря предотвращению растрескивания его поверхности и уменьшению скорости износа.

Современная непрерывная разливка является хорошо отработанным технологическим процессом. Предложен ряд технологических приемов, позволяющих повысить чистоту стали по газам и неметаллическим включениям, а также способов повышения качества поверхности и внутренней структуры непрерывнолитых слитков. Активное воздействие на кристаллизацию Металла в процессе разливки пока еще распространено не очень широко (за исключением электромагнитного перемешивания), однако успешные примеры промышленной реализации ряда подобных технологий уже имеются.

С точки зрения повышения чистоты стали перспективными являются обработка стали в промежуточных ковшах большой емкости и защита ее в процессе разливки от вторичного окисления.

Промежуточные ковши на высокопроизводительных УНРС, как правило, имеют большую емкость (40 - 60т), оборудованы специальными герметизирующими крышками, устройствами для продувки металла аргоном и обработки порошками (или порошковой проволокой), оснащены керамическими фильтрами, перегородками, барьерами для лучшего удаления неметаллических включений; зона подвода металла часто отделена от зоны распределения металла по ручьям УНРС (например, ковши Т-образной формы). Подобные технологии позволяют снизить содержание неметаллических включений в металле на 30—40 %, значительно уменьшить их размеры, повысить чистоту металла по вредным примесям. Проводятся эксперименты по использованию статического магнитного поля для управления потоками металла в промежуточных ковшах с целью лучшего рафинирования его от включений.