Основные работы

Отделение состоит из ряда участков, расположенных между главным корпусом конвертерного цеха и зданием раздевания слитков. Здесь выполняются технологические, вспомогательные и ремонтные работы по обеспечению конвертеров разливочными составами: душирование раздетых горячих изложниц и поддонов; чистка и смазка изложниц; сборка изложниц в разливочные составы, футеровка, подмазка, торкретирование, сушка и установка прибыльных надставок; изготовление прибыльных надставок с теплоизоляционными вставками; отправка готовых составов к разливочным площадкам; разгрузка и складирование чугунной оснастки, сифонного припаса и шамотного кирпича; порезка и отгрузка литников; наплавка дефектов разгара изложниц; текущие мелкие ремонты сталевозных тележек и др.

Работа в отделении ведется поточным способом. Одновременно готовятся составы изложниц на несколько плавок. Цикличность операций определяется периодами
оборачиваемости изложниц и поддонов. Она зависит от стабильной работы сталеплавильных цехов и обжимных станов.

Если железнодорожные пути и сталевозные тележки исправны, плавки поступают на раздевание равномерно и стрипперные краны эксплуатируются нормально, то чугунная оснастка возвращается во двор подготовки изложниц без задержек. Оборачиваемость сквозных изложниц составляет обычно 16—18 ч, глуходонных —22—24 ч.

Горячие изложницы и поддоны из стрипперного отделения и участка нагревательных колодцев направляются  на водяное душирование. Это сокращает период подготовки изложниц к плавке. Но душирование — средство вынужденное. Стойкость охлаждаемых водой изложници поддонов снижается из-за развития в чугуне значительных термомеханических остаточных напряжений, приводящих к образованию внутренних и наружных трещин. Механизм этих явлений рассмотрен в главе 6 применительно к отрыву настыли в газоходе.

Образование макротрещин в охлаждаемой водой горячей изложнице объясняется неодинаковыми условиями охлаждения наружных и внутренних слоев металла. Толщина стенки 10-тонной сквозной изложницы вверху 100 мм, внизу — 180—200 мм. Оболочка изложницы и рабочий слой, прилегающий к внутренним стенкам, охлаждаются под водяным душем более интенсивно, чем сердцевина. Для последней условия теплоотвода менее благоприятны. В результате перепада температур по сечению стенки изложницы периферийные слои ее не могут сжиматься в той мере, которая соответствует реальной температуре, так как этому препятствует более нагретая и потому менее сжимаемая в данный момент сердцевина. Оболочка и рабочий слой полости получаются недосжатыми. В них возникают растягивающие продольные напряжения, направленные по касательным к наружной и внутренней (рабочей) поверхностям изложницы. И та, и другая оболочка напоминают горячий обод,
насаженный на малоподатливую раму.

На основании упрощенной формулы С. П. Тимощенко находим величину тангенциального термомеханического напряжения в теле изделия:

Температурный перепад в стенках изложницы при душировании обычно 100— 150°С. Это значит, что растягивающие напряжения достигают 10— 15 кг/мм2 и не превышают пределы механической прочности чугуна. Они приводят вначале к пластическим деформациям изложницы. Но после ряда наливов стали металлическая матрица чугуна изложницы начинает расти, разрыхляться, окисляться и теряет механическую прочность. В некоторый момент растягивающие напряжения переходят предел прочности чугуна: в теле изложницы образуется продольная сквозная трещина.

Естественное охлаждение изложниц на воздухе сопровождается относительно меньшими перепадами температур по сечению стенки и соответственно меньшими
напряжениями в чугуне. Стойкость изложниц возрастает.
Охлаждение литейной оснастки на воздухе по этому признаку следует предпочесть водяному душированию. Но оно менее выгодно в другом отношении. Оборачиваемость изложниц и поддонов сокращается в полтора-два раза. Возникает надобность в значительном расширении парка оснастки и сталевозных тележек, что не всегда осуществимо на практике. Тогда прибегают к комбинированному охлаждению. Сначала оснастку душируют водой
под давлением 0,3—0,4 МПа в течение двух часов, а затем 3—4 ч охлаждают на воздухе в железнодорожном тупике.

Намечается однако тенденция к полному отказу от водяного душирования литейной оснастки и к переходу на охлаждение ее только на воздухе. Это экономически
выгодно, так как позволяет сократить удельный расход изложниц и поддонов на тонну жидкой стали. Но зато изложницы и поддоны поступают на чистку и дальнейшую обработку горячими (с температурой поверхности около 100°С), что ухудшает условия труда в подготовительном отделении.

Зона душирования является постоянным очагом травматизма. При неудовлетворительном содержании участка на его территории образуются неровности и бугры от смытых с тележек материалов, набрасываемых для задержания прошибов. Зимой они могут обледенеть. На скользких буграх и дорожках возникает опасность падения и ушибов людей. Травмы возможны также, если не огражден и не накрыт отстойник.

Душирование в холодное время года сопровождается сильным парением. Повышается опасность наезда на людей железнодорожным транспортом. От локомотивной
бригады требуется неослабное внимание. И машинист, и составитель поезда должны на этом участке подавать звуковые сигналы и продвигаться с минимальной скоростью (не более 5 км/ч). Парение в рабочей зоне душирования устраняется сооружением вытяжной шахты надкамерой разбрызгивания воды.

Для предупреждения травматизма на участке душирования необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

  1. Ежесменно очищать камеру душирования от скрапа и грязи. Металл и мусор собирать раздельно в коробки и вывозить в указанные места.
  2. Не реже одного раза в декаду очищать отстойник от шлама при помощи автогрейферпого крана. Шлам грузить па автомашину и вывозить по назначению.
  3. Отстойник держать накрытым трапом или плитами. Со всех сторон оградить его барьером высотой 1,1 м.
  4. Ограждение камеры душирования, водоразводку и водоотводы содержать в рабочем состоянии, водостоки накрывать решетками. Помещение, где находятся задвижки системы водоснабжения установки, держать закрытым, а подходы — свободными. Задвижки ручного управления заменить электрифицированными.
  5. Подходы к участку спланировать и утрамбовать. Пешеходные дорожки в зимнее время посыпать песком и шлаком. Лед с дорожек скалывать. Сброшенную на землю (потерянную) оснастку поднимать и своевременно отгружать (в течение суток).
  6. Разработать систему звуковой сигнализации на случаи отступления от заданного режима душирования.

 

Условия труда

Рабочие отделения подготовки составов непосредственно не выполняют операций с жидким металлом и шлаком, меньше подвергаются воздействию интенсивной тепловой радиации по сравнению со сталеварами и разливщиками. Тем не менее производственная. среда на всех участках примерно такая, как в горячем цехе. В работу поступают изложницы и поддоны, нагретые до 80— 100°С. От горячей оснастки в рабочую зону направляются потоки конвективного тепла. На участке очистки поддонов и комплектации составов воздушная среда загрязнена испарениями кузбасслака, продуктами сгорания коксовото газа в газовых горелках, шлаковой и керамической пылью.

Рабочие загружены в смене неравномерно. Их занятость определяется оборачиваемостью оснастки. Движения и действия на обрабатываемых составах совершаются форсированно, в ускоренном темпе, диктуемом режимом работы конвертеров и графиком выпуска плавок. Затем наступают перерывы в работе и расслабление организма людей до подачи от стриппера следующего потока оснастки. Такой труд с неравномерной загрузкой людей весьма утомителен. Если после двух-трех часов интенсивного труда наступает перерыв, растянутый на часполтора, то человек не столько отдыхает, сколько теряет собранность и оперативную направленность («размагничивается»). Нарушается согласованность действий внутренних органов. Доминантная настройка организма на привычную работу расстраивается. Готовность к автоматическим действиям по рабочему стереотипу отменяется. Мозговые концы анализаторов, принимающие нервные импульсы и подвергающие их тонкому физиологическому анализу с выдачей исполнительных команд рабочим органам, перестраиваются на замедленные ритмыпосторонних раздражений. По следовым возбуждениям проступают бытовые доминанты.

После перерыва приходится повторять те же фазы трудового процесса, что и в начале смены, т. е. вырабатывание и достижение высокой производительности труда. Хотя работа продолжается с тем же вынужденным напряжением, но каждый повторный цикл сопровождается более ‘быстрым утомлением организма в связи с ускорением рабочих движений (чтобы поспеть за графиком) и сокращением внутриоперационного отдыха.

В результате неупорядоченной и неритмичной работы менее точно срабатывают условные ориентировочные рефлексы. Вероятность ошибочных действий и производственного травматизма возрастает.

Профилактика травматизма в отделении подготовки разливочных составов предусматривает в первую очередь организацию ритмичной работы конвертерного цеха. Работа самого отделения тоже должна быть упорядочена. Необходимо правильно расставлять людей в бригадах, специализировать мостовые краны по технологическим и вспомогательным работам, своевременно проводить профилактические и капитальные ремонты оборудования, умело его эксплуатировать.