Основными факторами, принимаемыми во внимание при планировке ферросплавного цеха, являются следующие:
- планируемый объем производства и принятая технология производства;
- характер и количество подлежащих хранению шихтовых материалов;
- способ подготовки шихтовых материалов к плавке, метод их дозировки и способ подачи на печи;
- способ разливки и разделки ферросплавов, уборка шлака и складирование готовой продукции;
- создание надлежащих условий труда.
В соответствии с этим ферросплавный цех должен состоять из следующих основных отделений:
- шихтового двора с участком подготовки шихты;
- помещения (бункерной галереи) для хранения подготовленной шихты и дозировки ее (обычно размещается в плавильном корпусе или может быть отделением шихтового двора);
- плавильного корпуса;
- шлакового двора или отделения переработки шлаков;
- отделения разделки и складирования сплавов.
При выборе места расположения отдельных участков цеха следует стремиться к тому, чтобы сократить до минимума дальность транспортировки сырья и, кроме того, обеспечить возможность расширения как плавильного корпуса, так и шихтового двора. Это может быть удачно решено путем параллельного расположения шихтового двора и плавильного корпуса с поперечным транспортом всех шихтовых материалов по наклонной галерее в плавильный корпус.
В цехах, предназначенных для выплавки ферровольфрама, ферромолибдена и т. п., где объем производства, а следовательно, и потребность в шихтовых материалах сравнительно малы, шихтовый двор выполняют в виде пролета плавильного корпуса. Шихтовый двор в условиях сурового климата должен быть крытым и иметь отапливаемое помещение подготовки шихты. Объем бункеров шихтового двора определяется в зависимости от производительности цеха, расстояния его от источников сырья и периодичности поставки сырья. Принятые нормы хранения запасов сырья колеблются от 10 до 120 сут. в зависимости от дальности поставок. Бункера должны быть расположены таким образом, чтобы исключалась возможность смешивания различных видов сырых материалов при разгрузке и транспортировке их. Конструкция и оборудование отделения подготовки шихты определяются сортаментом выплавляемых сплавов и производительностью цеха. Все операции по подготовке шихты должны быть механизированы и по возможности автоматизированы.
Дозировочное отделение может быть расположено либо в трансформаторном пролете плавильного корпуса, либо в виде самостоятельного отделения шихтового двора. Для ферросплавных цехов с мощными рудовосстановительными печами предпочтительней второй, более дешевый, вариант. Дозировочные устройства должны быть автоматизированы. Плавильный корпус состоит из трансформаторного, печного и разливочного пролетов.
В трансформаторном пролете на первом или втором этаже располагаются трансформаторы печей, маслоохладители, масляные выключатели; на втором этаже помещаются пульты управления, комнаты отдыха и т.д.; третий этаж занят дозировочными (печными) бункерами и на четвертом этаже расположены горизонтальные транспортеры, распределяющие по дозировочным бункерам шихтовые материалы, поступающие из шихтового двора. В последнее время трансформаторы, как правило, устанавливают в печной пролет. Это объясняется стремлением сократить длину короткой сети и потери в ней. В этом случае трансформаторный пролет отсутствует.
Печной пролет состоит из нескольких этажей, в которых размещаются печи, площадки для обслуживания колошника, наращивания электродов, дозировки шихты, размещения устройств для перемещения и перепускания электродов. При размещении над печами мостовых кранов имеется площадка для обслуживания колошника печи и площадка для наращивания электродов.
Ввиду относительно небольших размеров газоочистку для закрытых рудовосстановительных печей можно устанавливать как внутри плавильного корпуса, так и в отдельно стоящем здании. Газоочистку мощных открытых печей располагают в отдельно стоящем здании. Рафинировочные ферросплавные печи также должны иметь газоочистку. Если в отходящих газах содержатся ценные пыль и возгоны, как, например, при выплавке ферровольфрама, то необходимо устанавливать электрофильтры, которые монтируют в отдельном помещении.
Разливочный пролет оборудуют мостовыми, кранами с двумя подъемами (для кантования разливочного ковша), грузоподъемность которых определяется в зависимости от сортамента выплавляемых сплавов и мощности печей. Через пролет прокладывают (или только заводят в него) железнодорожный путь. В пролете устанавливают разливочные и грануляционные устройства. В мощных ферросплавных цехах устанавливают разливочные машины конвейерного типа, аналогичные применяемым в доменном производстве.
В разливочном пролете отводят место для хранения текущего запаса огнеупоров и ремонта разливочной посуды. Шлак вывозят для.сепарации и улавливания металлических корольков, скрапин и т. п. Шлаки необходимо утилизировать: перерабатывать на плавленный цементный клинкер, кислотоупорную плитку, использовать для известкования кислых почв, в литейном производстве и т. п. Для этого отделение оборудуют соответствующими технологическими и грузоподъемными устройствами для переработки шлаков.
Склад готовой продукции должен иметь площадь, достаточную для охлаждения слитков, и, кроме того, он должен быть оборудован устройствами для механизированной разделки, упаковки и отгрузки сплавов.
Транспортные связи между отдельными пролетами цеха осуществляются передаточными тележками различных типов. В отдельных случаях эта связь может осуществляться технологическим оборудованием, например выдача металла на склад непосредственно разливочной машиной. На рис. 57 показан разрез цеха для выплавки ферросилиция. Уровень подкрановых путей составляет в плавильном пролете +26 000 мм, в литейном пролете +15 000 мм.
Металлотермические цехи строят двухпролетными. В шихтовом пролете располагают закрома для хранения шихтовых и вспомогательных материалов и оборудование для подготовки шихты. В плавильном пролете либо на специальной площадке под вытяжными зонтами, либо на тележках, закатываемых в плавильные камеры, устанавливают плавильные шахты. Для переплава богатых шлаков и утилизации различных металлсодержащих отходов в цехе обычно устанавливают дуговую электропечь мощностью 1,5—2,5 МВ•А. В плавильном пролете предусматривают площадь для обработки и хранения готовой продукции.
При плавильном цехе имеются санитарно-бытовые помещения (красный уголок, столовая, душевые и т. д.). Для лучшей аэрации цеха бытовые помещения необходимо располагать в отдельно стоящем здании, соединенном с главным корпусом теплым переходом.
