В настоящее время в ОАО «Гипромез» разрабатываются новые конструкции лотковых засыпных аппаратов с возможностью изготовления их на отечественных машиностроительных заводах с обеспечением ремонтно-пригодности в ремонтно-механических цехах металлургических предприятий (см. рис.)

1. назначение ЗУ.

ЗУ предназначается для подачи в доменную печь шихтовых материалов и распределения их по всей площади колошника.

Система загрузки автоматизирована.

Изменение угла наклона вращающегося лотка обеспечивает получение любого профиля укладки шихты вдоль радиуса колошника.
В свою очередь при расширенных возможностях персонала по управлению ходом печи «сверху» достигается повышение степени использования восстановительного газа и снижение удельного расхода кокса на выплавку чугуна.

ЗУ работает 365 дней в году.

Сроки службы ЗУ в целом и его отдельных частей значительно превышают сроки службы конусных засыпных аппаратов, что особенно важно при работе печей с высоким давлением на колошнике.

2. Однотрактное ЗУ

В комплект основного оборудования однотрактного загрузочного устройства входят следующие конструктивные элементы:
- воронка приемная с дозирующим грузовым клапаном;
- верхний газоуплотнительный клапан;
- шихтовый бункер;
- система весоизмерения и дозирования;
- нижний дозирующий грузовой клапан;
- нижний газоуплотнительный клапан;
- устройство отсечное;
- распределитель шихты;
- опорная система;
- люк для смены лотка.

Загрузка печи осуществляется чередующимися порциями кокса и железорудной части шихты.
Объем порции соответствует емкости двух скипов.

Формирование подачи производится путем последовательной выгрузки из бункера двух порций материала, загружаемых в печь посредством
вращающегося распределительного лотка.
Шихта из скипа поступает в приемную воронку и через открытый дозирующий грузовой клапан и верхний газоуплотнительный клапан поступает в бункер, причем второй скип работает на проход. В это время дозирующий нижний грузовой клапан и нижний газоуплотнительный клапан закрыты.
После окончания заполнения бункера, верхний дозирующий грузовой клапан и верхний газоуплотнительный клапан последовательно закрываются. Давление в бункере выравнивается с печным. После этого последовательно открывается нижний газоуплотнительный
клапан и нижний дозирующий грузовой клапан ( на требуемую величину), шихта из бункера поступает через цилиндрическую воронку на
распределительный лоток и далее в печь. После выгрузки материалов нижний дозирующий грузовой клапан
и нижний газоуплотнительный клапан закрываются, давление выравнивается с атмосферным и цикл повторяется.
Соотношение веса порций кокса к весу порций железорудной составляющей определяется эксплуатационным персоналом.

Регулирование скорости истечения и центрирования выгружаемого материала обеспечивается дозирующим грузовым клапаном и контролируется как по весу, так и по времени. Контроль загрузки и выгрузки материалов осуществляется автоматически.
Программа загрузки доменной печи задается и может корректироваться из пульта управления печью в любом сочетании циклов и порций кокса и железорудной части шихты. Однотрактное загрузочное устройство включается в автоматическую систему механизмов загрузки доменной печи.

ОАО "ГИПРОМЕЗ" с контрагентами предлагает:

 

ООО «Опытно-механический завод КузНИИШахтострой» является разработчиком и изготовителем горно-шахтного и конвейерного оборудования и предлагает проектирование и строительство закрытого  склада , оснащенного конвейером штабелеукладчиком и реклаймером мостового типа.
Конвейеры  предназначены для складирования сыпучих грузов  в бурты, загрузки железнодорожных полувагонов, морских и речных судов, а также в других случаях требующих упорядоченного размещения сыпучих грузов.  Позволяют осуществлять укладку материала радиальными , линейными , клинообразными рядами, рядами с вертикальными перепадами высоты штабеля и т.д.
Самоходная (гусеничная либо колесная) тележка позволяет осуществлять автономное перемещение телескопической системы по рабочей площадке. Круговой разворот  базы по оси и реверсивное движение  обеспечивают абсолютную мобильность при перепозиционировании.
Конвейеры  изготавливаются в вариантах с постоянным и изменяемым углом подъема  стрелы конвейера, со стрелой  постоянной длины или в выдвижном телескопическом исполнении.

 

Данная технология дает следующие преимущества (выгоды):
-максимально сохраняется качество товара - сохранение однородного  химического и фракционного состава угля
- существенно снижаются расходы на размещение, хранение и отгрузку
- снижаются затраты на покупку погрузочной , самоходной техники, на ГСМ, уменьшается количество обслуживающего персонала
- рационально используется  складская площадь
- безопасность работ обеспечивается отсутствием опасных наклонных заездов/съездов автотранспорта
-  повышается  экологичность производства (материал не подвергается выветриванию и вымыванию за счет осадков)
- программируемая система управления дает возможность удаленного дистанционного управления
- максимальная защита хранящегося материала
Вариант крытого склада

Возможность одновременной загрузки-выгрузки материала

● Загрузка и разгрузка штабеля осуществляются одной машиной
● Малая потребность в площадях
● Сокращение капиталовложений

Работа со штабелеукладчиком и  скребковым реклаймером мостового типа

● Один штабель постоянно  загружается штабелеукладчиком угловым методом
● Штабелеукладчик с поворотной на 360°  и наклонной стрелой образует радиальный штабель
● Реклаймер мостового типа с одной бороной осуществляет перегрузку материала в приемный бункер

Из приемного бункера материал по ленточному конвейеру транспортируется на отгрузку.

 

 

Сильфонный форменный прибор доменной печи

 

Малогабаритная придоменная установка грануляции шлака

 

 

 

 

ОАО "Гипромез" предлагает Вам акустическую компьютерную систему контроля и управления технологическим процессом выплавки стали в  конвертере.

Технические возможности системы

Контроль и управление технологическим процессом осуществляется путём визуализации на дисплее компьютера основных технологических показателей в реальном масштабе времени.
Определение среднемассовой температуры, содержание растворенного кислорода (ppm), концентрации углерода, серы, марганца, фосфора в расплаве. Процесс формирования шлака. Косвенный контроль вязкости шлака. 
Результаты определяемых величин в реальном времени, по ходу технологического процесса, выводятся на дисплей компьютера,  как в цифровом, так и графическом виде. Имеется возможность передачи информации в компьютерные сети.
Определяемые в результате вычислений, по шуму плавки информация, в реальном масштабе времени, позволяет получить картину хода тепловых, химических и массообменных превращений происходящих в ванне сталеплавильного агрегата.
Анализ диаграмм плавок даёт возможность видеть недостатки дутьевого и шлакового режимов технологического процесса, совершенствовать их и разрабатывать новые технологии.

Достоверность получаемых данных

В результате испытаний акустической системы на конвертерах садкой 25т., 80т, 180т., 400т. Китая, Украины, Бразилии проведен статистический и корреляционный анализа тысяч плавок.  
Установлено, что измерения температур и химического состава расплава, имеющимися на конвертерах локальными методами термопарой, и взятием проб металла, имеют погрешности измерений температур ±40–50ºС, концентрацией химических элементов ±0.005-0.02 с коэффициентом корреляции 0.2–0.5.  Коэффициент корреляции 0.2-0.5 свидетельствует о низкой достоверности производимых измерений, причиной тому является температурная и химическая неоднородность расплава.
Акустический, косвенный способ определения среднемассовой температуры расплава, во время измерения термопарой в конце плавки, имеет погрешность определения температур ±9-20ºС и коэффициент корреляции 0.94–0.97. Погрешность определения температуры формируется  временным интервалом хода технологического процесса и стабильностью технологических режимов плавки. Определяемые  концентрации химического состава элементов, является функцией  среднемассовой температуры, определяемой компьютерной системой с погрешностью ±0.0047-0.005. Коэффициент корреляции для определяемых системой химических элементов в расплаве 0.94-0.97.
Высокая достоверность данных определяемых акустической системой позволит перейти к полной автоматизации технологического процесса.

Новизна работы

Патент Российской Федерации № 2006007, Патент США № 6,039,472

Алгоритм расчёта

В акустической компьютерной системе используются алгоритм, базирующийся на физических представлениях распространения акустических возмущений или шума плавки. В конверторном переделе, шум плавки образуется от взаимодействия сверхзвуковой струи кислорода с расплавом. Шум плавки на порядки превосходит шум цеха, где  фоновый шум цеха составляет 70 – 80 дБ  шум плавки 100-120 дБ.

Расчётная схема.


Из акустического спектра шума плавки, выделяется расчётная частота. Зная частоту звука, определяем температуру газов в полости конвертера. Газы в конверторе, продукт химического взаимодействия окислителя (кислорода) с расплавом. Известно, что газы, образующиеся в расплаве, отражают информацию о температурных превращениях в расплаве. Акустическое излучение, сканируя атмосферу конвертора, изменяет свои амплитудно-частотные характеристики, отслеживая температурные изменения расплава.    
Температура является среднемассовой величиной, характеризующей температуру жидкой фазы расплава.

Схема акустической системы




Акустическая система состоит из: конвертера – источник информации; акустической системы – волновод, в который устанавливается микрофон с предварительным усилителем, источник питания усилителя и соединительных кабелей; промышленного компьютера, с установленным в нём стандартным аналого-цифровым преобразователем, в который вводятся акустический сигнал, стандартный сигнал с датчика расхода кислорода, для управления расчетом процесса включения и выключения расчёта, стандартный сигнал окончания процесса или команды на выпуск стали из конвертера.
Программное обеспечение компьютера  Windows – 7 Professional.





Пример диаграммы

а)


б) 

Где: 1 - красная кривая поведение среднемассовой температуры расплава; 2 – чёрная и оранжевая кривые изменения  среднемассовой концентрации углерода и фосфора в расплаве; 3 - зелёная кривая формирование жидкой и шлаковой фазы расплава или амплитуда звука.
а) до совершенствования дутьевого и шлакового режима температура выпуска 1575ºС работа фурмы над шлаком ;
б) после совершенствования дутьевого и шлакового режима  температура выпуска стали 1681ºС работа фурмы под шлаком;

Сроки поставки, монтажа и настройки системы

Поставка оборудования производится в течении двух месяцев после подписания соответствующих документов. Монтаж системы осуществляется в течение одних суток без остановки производства. Настройка системы производится после записи на компьютер системы не менее ста плавок.
После настройки системы,  производится обучение технического персонала. 
Выдаются рекомендации по изменению технологического процесса. 

Экономическая эффективность системы

Изменение дутьевого и шлакового режима плавки, позволяет сократить время продувки на 10-20%,  расход кислорода на 10 – 20% на плавку, снизить угар металла на 10-20% увеличить  выход годного, повысить качество выплавляемой стали и стойкость агрегата. Устранить выбросы и выносы металла из конвертора. Устранить измерение температуры расплава термопарой и взятие проб металла. Сократить простой агрегата, увеличив производительность.
Срок окупаемости затрат на приобретения системы,  6-12 месяцев эксплуатации системы.

Заинтересованных лиц и организаций просьба обращаться в секретариат ОАО «Гипромез»