Промывные сточные воды цеха горячей прокатки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНО УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа по процессам и аппаратам  очистки воды

«Промывные  сточные воды цеха горячей прокатки»

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка: Луконина Е.В.

Группы ЭЖ-08-1

Проверила: Игнаткина  В.А.

 

 

 

 

 

 

Москва, 2012г.

Введение

 

Прокатка  — процесс пластического деформирования тел, между вращающимися приводными валками. Слова "приводными валками" означают, что энергия необходимая  для осуществления деформации передается через валки, соединенные с двигателем прокатного стана. Деформируемое тело можно протягивать и через  неприводные (холостые) валки, но это  будет не процесс прокатки, а процесс  волочения.

 

Проката относится к числу основных способов обработки металлов давлением. Прокаткой  получают изделия (прокат) разнообразной  формы и размеров. Как и любой  другой способ обработки металлов давлением  прокатка служит не только для получения  нужной формы изделия, но и для  формирования у него определенной структуры  и свойств.

Классификация процессов прокатки

 

Процессы  прокатки классифицируют по следующим  признакам:

 

• по температуре проведения процесса прокатку делят на горячую (температура металла при реализации процесса выше температуры рекристаллизации) и холодную (температура металла ниже температуры рекристаллизации). Также имеет место так называемая теплая прокатка - обработка в области промежуточных температур;
• по взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную (ось прокатываемой полосы перпендикулярная осям валков), поперечную (ось прокатываемой полосы параллельна осям валков) и поперечно-винтовую или "косую" прокатку (оси валков находятся под некоторым углом друг к другу и к оси прокатываемой полосы;
• по характеру воздействия валков на полосу и условиям деформации прокатка бывает симметричной и несимметричной. Симметричной прокаткой называют процесс при котором воздействие каждого из валков на прокатываемую полосу является идентичным. Если это условие нарушается процесс следует отнести к несимметричному;
• по наличию или отсутствию внешних сил приложенных к концам полосы выделяют свободную и несвободную прокатку. Прокатка называется свободной если на полосу действуют только силы, приложенные со стороны валков. Несвободная прокатка осуществляется с натяжением или подпором концов полосы.

 

Продольная  прокатка

 

Способ  продольной прокатки является наиболее распространенным. При продольной прокатке полоса подводится к валкам, вращающимся  в разные стороны, и втягивается  в зазор между ними за счет сил  трения на контактной поверхности. Полоса обжимается по высоте и принимает  форму зазора (калибра) калибра между  валками. При этом способе прокатки полоса перемещается только вперед, то есть совершает только поступательное движение.

 

Поперечная  прокатка

 

При поперечной прокатке обрабатываемое тело (цилиндрической формы) помещается в зазор между  двумя валками вращающимися в  одну сторону и получает вращательное движение за счет сил трения на контактной поверхности. Деформация тела происходит при встречном сближении валков. В продольном направлении обрабатываемое тело не перемещается (если нет специальных  тянущих устройств). Поперечная прокатка используется для изготовления валов, осей, втулок и других тел вращения.

 

Поперечно-винтовая прокатка

 

Поперечно-винтовая прокатка занимает промежуточное положение  между продольной и поперечной. Этот способ широко используется для получения  получения полых трубных заготовок (гильз). Обрабатываемое тело (цилиндрической формы) проходя между валками, вращается  и одновременно совершает поступательное движение, то есть каждая точка тела (за исключением расположенных на его оси) движется по винтовой траектории.

 

 

Основная  часть

 

Современные прокатные цеха являются важнейшим  звеном металлургические производства, в значит, степени определяющим строительное решение завода в целом. Отд. цехи достигают длины более 1 км, площади до 25 га . Прокатные цеха по объему составляют до 75% от всех одноэтажных зданий заводской площадки. Прокатный цех характеризуется весьма тяжелым и громоздким оборудованием, устанавливаемым на фундаментах, независимых от несущих конструкций зданий прокатных цехов решаются одноэтажными и оборудуются мостовыми кранами грузоподъемностью до 125 т.

 

Различают горячую и холодную прокатку. Основная часть изделий (заготовки, сортовой и листовой металл, трубы) производится горячей прокаткой. Холодная прокатка применяется гл. обр. для производства листов и ленты толщиной 1,5—4 мм и тонкостенных труб; она служит для обработки горячекатаного металла с целью придать ему более гладкую поверхность и лучшие механические свойства, либо применяется в связи с трудностью нагрева и быстрым остыванием изделий малой толщины.

 

В соответствии с сортаментом прокатные цеха делятся на сортопрокатные, листопрокатные, смешанные и специальные.

 

 Внутри  зданий прокатного цеха размещаются  электромашинные помещения или  машинные залы, где установлены  основные силовые двигатели, преобразовательные устройства, аппаратура управления и др. Внутри цехов размещаются также многочисленных помещения станции управления (ПСУ), посты управления (ПУ) и др. В специальных подвальных помещениях устраиваются центральные смазочные станции (маслоподвалы) и станции автоматической густой смазки.

 

Для цехов  горячей прокатки характерно наличие  блюминга, слябинга или заготовочного  стана. Последний является связующим  звеном между сталеплавильным цехом, снабжающим прокатный цех слитками, и отделочными станами. Если имеется  установка непрерывной разливки стали (УНPC), необходимость в обжимных и заготовочных станах отпадает.

 

Сортопрокатные  цехи состоят из несколько отделений с продольным и поперечным расположением пролетов, сблокированных в одну группу: отделения нагревательных колодцев, отделения блюминга, отделения непрерывно-заготовочного стана, склада заготовок, отделения станов, склада готовой продукции. Внутренние дворы между отделениями сортовых станов предназначены для аэрации.

Листопрокатные цехи имеют отделение нагревательных колодцев и слябинга. Склад заготовок размещается в пролетах, параллельных пролетам слябинга или служащих их продолжением. В таких же пролетах располагаются листовой стан и склад готовой продукции. Здания под листовые станы сильно развиты в длину. Так решены здания листопрокатных цехов Магнитогорского, Карагандинского, Череповецкого и др. заводов. По этой же схеме решаются здания рельсо-балочных станов.

 

Встречаются смешанные решения прокатного цеха с размещением листовых и сортовых станов в сортопрокатных и листопрокатных отделениях.

 

Прокатные цеха специальных производств размещаются  в параллельных пролетах, аналогично отделочным станам. Особенностью этих цехов является наличие в них  большого количества печей для термообработки и закалки.

 

Отделение нагревательных колодцев состоит из гл. здания и отдельно стоящего вспомогательного здания — коксика. Соврем, здание нагревательных колодцев имеет 3 пролета. С целью сокращения протяженности фронта нагревательных колодцев применяется также двухрядное их расположение. Значит. высота (более 20 ж), специальные краны большой грузоподъемности с жестким подвесом, высокая температуpa, пролет 36 ж и крупный шаг колонн здания определяют решение несущих конструкций' в металле. Расход стали~ 240— 260 кг/м2 площади цеха. Несущие конструкции здания коксика решаются в унифицированных сборных железобетонных элементах. Ограждающие конструкции стен и покрытия выполняются из сборных железобетонных неутепленных плит, а в отделении нагревательных колодцев поверх кровельных железобетонных плит укладывают термоизоляцию для защиты покрытия от подогрева снизу и обеспечения его сохранности.

 

Отсутствие  агрессивной среды и наличие  больших тепловыделений позволяют  применять для кровли настилы  из стали. Они выполняются из плоских  стальных листов толщиной 3— 4 мм. Для  аэрации предусматриваются поворотные щиты в стенах и аэрационный вытяжной фонарь на крыше.

 

Отделение блюминга или слябинга состоит из станового пролета, машинного зала и скрапного пролета. В становом пролете устанавливаются мостовые краны грузоподъемностью до 125/25, располагаемые иногда в 2 яруса, что определяет решение несущих конструкций здания в металле. Расход стали ~ 145—175 кг/м2 площади здания. Для др. пролетов возможно применение железобетонных конструкций. Для южных районов скрапной пролет может быть решен без стеновых ограждений. Здание непрерывно-заготовочного стана, устанавливаемого за блюмингом, решается аналогично зданию блюминга. Расход стали —160—175 кг/м2 площади здания.

 

Склад заготовок (полуфабриката) в сортопрокатном цехе состоит из ряда поперечных пролетов. Ширина, длина пролетов и их количество определяются технологическим процессом. Склад оборудован мощными кранами с подхватами. Применение сборного железобетона для несущих и частично для ограждающих конструкций исключается. Расход стали ~ 175 кг/м2 площади здания. Нижние участки стен, подвергающиеся воздействию лучистой теплоты большой интенсивности, следует выполнять в кирпиче. Аэрация обеспечивается за счет поворотных щитов в стенах и аэрационными фонарями.

 

Отделения станов (сортовых и листовых) проектируются  из ряда параллельных пролетов. Каждый стан размещается обычно в 3 или 4 пролетах (пролет стана, машинного зала, скрапной и отделочный). Здания сортовых станов — отапливаемые (кроме южных районов). Габариты пролетов и грузоподъемность кранового оборудования допускают применение сборного железобетона, за исключением подкрановых балок. Расход стали при цельностальном каркасе здания — 110—150 кг/м2 площади здания.

 

Для зданий складов готовой продукции (поперечные или продольные пролеты) применяют  сборный железобетон для несущих  и ограждающих конструкций, за исключением  подкрановых балок.

 

Цехи  холодной прокатки располагаются, как  правило, рядом с цехами горячей  прокатки и соединяются с ними конвейером для подачи горячекатаных  рулонов. Характерной особенностью цехов холодной прокатки является наличие  больших травильных агрегатов и  колпаковых отжигательных печей.

 

В зданиях  цехов холодной прокатки производится обработка заготовок меньших  размеров, чем в цехах горячей  прокатки. Это позволяет применять  здание с прямоугольным очертанием в плане, в основном с параллельным расположением пролетов. Наличие пролетов для термической обработки изделий в колпаковых печах вызывает необходимость увеличения высоты этих пролетов и обеспечения их устройствами для аэрации здания. Сортамент выпускаемой продукции требует тщательной проверки, упаковки и отправки в крытых вагонах. Отметка пола склада готовой продукции должна быть на уровне пола вагона. Для хранения кислот, обезвреживания отходов и их утилизации предусматривается ряд вспомогательных зданий и сооружений (кислотные, купоросные, нейтрализационные и др.).

 

Условия эксплуатации прокатного цеха существенно влияют на выбор строительных конструкций. Прокатные цеха работают круглосуточно, непрерывно, с выделением большого количества тепла, газа, пыли и относятся к производствам с тяжелым и особо тяжелым режимом работы.

 

 При  расчете верхних поясов подкрановых  балок, тормозных ферм и креплений,  работающих в весьма тяжелых  режимах, величины расчетных сил  торможения крана принимаются с коэффициент от 1,12 до 5. Важен учет воздействия мостовых кранов тяжелого и особо тяжелого режима работы на одно- и двух- пролетные отделения прокатного цеха. Поперечные колебания, вызываемые работой кранов большой грузоподъемности, установленных на большой высоте, в особенности с жестким подвесом грузов, создают дополнительные толчки, которые разрушают подкрановые рельсы, их крепления и стеновые заполнения. Для предупреждения таких явлений необходимо обеспечивать достаточную поперечную и продольную жесткость конструкций цеха.

 

При выборе материала конструкции прокатного цеха следует учитывать значительные тепловыделения и воздействия лучистой теплоты на конструкции (температуpa свыше 100° при числе теплосмен от 10 до 50 с амплитудами температур 20—60°), вызывающие шелушение бетона, отслаивание защитного слоя, образование трещин и т. п. При расчете напряженно-армированных железобетонных конструкций необходимо учитывать потери напряжений от повышения температуры и применять стержневое, а не проволочное армирование.

 

В скрапных пролетах блюмингов, слябингов и крупносортных станов, в которых производится охлаждение водой горячих обрезков, образуется большое количество пара, и стальные конструкции интенсивно подвергаются коррозии. Спец. защита состоит в покраске и пароизоляции.

 

В травильных отделениях, кроме организации отсосов  вредных паров в местах их возникновения, а также интенсивной общеобменной вентиляции, необходима защита конструкций  от коррозии путем покраски и создания пароизоляции.

 

Сложной проблемой в черной металлургии  является пылеудаление. Борьбу с пылью  следует вести путем герметизации оборудования, мест выделения пыли, устройства кожухов и т. п., а также  усилением вентиляции, созданием систем механизированные пылеуборки, обмывки водой и т. п.

 

По характеру  технологического процесса все отделения прокатные цеха могут быть неотапливаемыми, однако требования улучшения условий труда и повышения качества продукции определяют размещение большинства отделений в утепленных зданиях. Места постоянного пребывания работающих — посты, кабины и пр.— утеплены и обеспечиваются кондиционированным воздухом.