Вибір і розрахунок обладнання відділення позапічної обробки сталі (ПОС) мартенівського цеху. Обґрунтування типу і кількості одиниць основного обладнання

             3 Вибір і розрахунок обладнання відділення                                         позапічної  обробки сталі (ПОС)   мартенівського цеху

3.1 Обґрунтування типу і кількості одиниць основного обладнання

Для одержання якісної сталі виплавленої в ДСПА встановлюємо в мартенівському цеху  установку ківш-піч. Сталь що виплавляється в ДСПА є переокислена, забруднена неметалевими включеннями і при розкислені дає великий угар розкислювачів та легуючих феросплавів. З цього приводу і планується установка УКП, яка повинна виправити ці недоліки сталі, що виплавляється в ДСПА.

УКП позволяє здійснювати такі операції:

– пониження вмісту сірки в сталі до необхідного рівня;

– виробляти сталь з вмістом легуючих елементів в заданих вузьких межах;

– здійснювати віддачу металу на розливку в заданому інтервалі температур;

– обробляти сталь активними елементами (кальцій, титан, бор, РЗМ і інші) з максимальним і стабільним  засвоєнням;

–  усереднювати метал в ковші по температурі і хімічному складу;

– міняти за рахунок  мікролегування морфологію і кількість неметалевих включень;

– в випадку роботи з МБЛЗ УКП являється буферною ємкістю, що дозволяє подавати метал строго необхідний час при серійній розливці сталі;

– в випадку випуску метала з перевищенням хімічного складу по шкідливим домішкам за рахунок розбавлення чистим металом другої плавки виключити брак металу по хімічному складу;

– при аварійній зупинці МБЛЗ виключає втрати метала шляхом його підігріву до пуску МБЛЗ в роботу.

Планую встановити дві двопозиційні установки ківш-піч з об'ємом ковша 150т. Так як маса металу випущена з одної ванни ДСПА нараховує 300т, то на відділенні переливу метал переливають з одного ковша в два ковша по 150т. Приймаю, що буде працювати дві ДСПА 2х 300 т, і час між випусками складе 45 хвилин, і обробка металу на УКП складе десь 45 хвилин. Одна двопозиційна УКП не буде встигати обробляти метал,  то планую встановити дві УКП.

3.2 Технічна характеристика і виробничі можливості установки ківш-піч

3.2.1 Вибір потужності трансформатора

Рекомендується наступне емпіричне співвідношення для визначення потужності трансформатора[8]

де Р_к ─ потужність трансформатора у кіловольт-амперах;

D_Вн ─ внутрішній діаметр ковша, м;

τ ─ тривалість нагрівання, год.

За практичними даними для періоду нагрівання

Р_ср = 08 ∙Р_к =08∙25775 = 20620 кВа.

Корисна потужність

Р_пол = Р_ср ∙ соsφ ∙ή = 20620∙0,85∙ 0,9 = 15775 кВа.

Тут соs φ і ή_ел ─ середні значення для періоду нагрівання. Якщо прийняти витрату електричної енергії на нагрівання 1 т сталі, плавлення й підігрів шлаку рівним 30-40 кВа ∙ год./т, то для садки в 150 т буде потрібно

35∙150 = 5250 кВа ∙ год./т.

Час нагрівання ковша з обраним трансформатором складе

5250/15775 =0,34 хв.     

3.2.2  Вибір щаблів напруги

При виборі верхнього щабля вторинної напруги рекомендується наступне емпіричне співвідношення

 .

де Р_к ─ потужність трансформатора.

Для нашого прикладу

Плавне зниження потужності можна забезпечити при наступній величині проміжних щаблів вторинної напруги приведених в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 ─ Режими струменевого зниження напруги

3.2.3 Розрахунок діаметра електродів