Конструкции и расчет электродуговых сталеплавильных печей и обслуживающих машин

Оборудование и технологии малого бизнеса

Конструкции и расчет электродуговых сталеплавильных печей и обслуживающих машин

6 марта, 2016

xeil

2.3.1. Общие сведения

В течение многих десятилетий электродуговые печи были единственными агрегатами для выплавки высококачественных легированных и высоколегированных сталей (сталей электропечного сортамента); в последние годы подобные стали производят также переплавными процессами и на установках внепечной обработки (зачастую в сочетании с работой дуговых печей). Кроме того, много малых дуговых печей служили и служат в литейных цехах, выплавляя стали для фасонного литья. Схожие со сталеплавильными электродуговые печи используются также в никелевом производстве для восстановительной плавки оксида никеля с получением жидкого никеля, однако в общем количестве эксплуатируемых дуговых печей их доля очень мала.

В настоящее время в металлургии сформировалось две разновидности электросталеплавильного производства и применяемых при этом дуговых электропечей. Одна из них — это плавка в небольших (емкостью до 40 т) печах с рабочим пространством из огнеупоров и трансформаторами невысокой мощности и (от 150 до 300-400 кВ-А/т), работающими по традиционной технологии с окислительным и восстановительным периодами, вторая — производство в крупнотоннажных (50т и более) высокомощных (мощность печного трансформатора 600-900 кВ-А/т) печах с водоохлаждаемыми сводом и стенами. Причем в дуговой печи производят расплавление шихты с получением полупродукта, а затем его доводят до требуемого состава, качества и температуры на установках внепечной обработки.

В России дуговые печи переменного тока строятся вместимостью от 0,5 до 150- 200 т.

Плавление и нагрев осуществляется за счет тепла электрических дуг 5, возникающих между электродами и жидким металлом или металлической шихтой. Температура дуг — около 4000° С. Шихтовые материалы загружают на под печи, после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака.

Подпись: Дуговая электропечь (рис. 2.29) состоит из рабочего пространства (собственно печи) с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты. Плавку стали ведут в рабочем про-странстве; на большинстве печей оно имеет свод и стенки, выполненные из огне-упорного материала. Схема такого рабочего пространства показана на рис. 2.30. Сверху оно ограничено куполообразным сводом 1, снизу сферическим подом 6 и с боков стенками 2. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух. Съемный, свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токоподводящие графитовые электроды 9, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трехфазным переменным током и оборудована печным понижающим трансформатором, который понижает подаваемое в цех напряжение в 6 110 кВ до подводимого к электродам рабочего напряжения (110-900 В).

Подпись: Рис. 2.29. Дуговая сталеплавильная печь вместимостью 200 т- 1 — электрод; 2 — го-ловка электрододержателя; 3 — полупор- тал; 4 — подвеска свода; 5 — свод; 6 — кожух (печь); 7 — люлька; 8 — механизм вращения кожуха; 9 — механизм наклона печи; 10 — опорная станина; 11 — поворот-ная платформа; 12'— шахта; 13 — гибкие кабели; 14 — телескопическая стойка; 15 — рукав электрододержателя; 16 — токопод- вод

Подпись: Выпуск готовой стали и шлака осуществляется через сталевыпускное отверстие 4 и желоб 3 путем наклона рабочего пространства. Рабочее окно 7, закрываемое заслонкой 8, предназначено для контроля за ходом плавки, ремонта пода и загрузки материалов.