|
|
курсач. Чванов И. С. Производство и особенности внепечной обработки высококачественной стали 30хгса челябинск юурГУ
Корпус состоит из днища (нижней части корпуса), кожуха (верхней части корпуса), устройства для выпуска металла из печи и рабочего окна.
Днище дуговой печи выполняется из листа толщиной 16...40 мм (для печей емкостью 6...250 т). На печах малой емкости днище выполняется в виде усеченного конуса, на печах средней емкости – сферическим или многоконусным и на большегрузных печах – сферическим. По периметру сферическая оболочка днища обрамляется тороидальным кольцом, переходящим в цилиндрическую часть. На верхней части днища, как правило, на уровне откоса, размещается фланец. В цилиндрической части днища делаются вырезы под раму рабочего окна и постель сливного носка, на электропечах с донным выпуском в днище устраивается выпускное отверстие. На дуговых печах с эркерным выпуском к сферической и цилиндрической частям днища приваривается эркерный выступ.
Кожух, или верхняя часть корпуса, до появления водоохлаждаемых панелей также выполнялся из листа толщиной 16...40 мм. В верхней части кожуха устраивался песочный затвор, в нижней имелся фланец для соединения с днищем. В кожухе делался вырез под верхнюю раму рабочего окна. Для конкретных условий эксплуатации использовали различные формы кожухов: цилиндрические, ступенчатые, конические и с обратной конусностью. С появлением водоохлаждаемых стеновых панелей появилась каркасная конструкция кожуха. В этой конструкции равномерно по периметру расположенные стойки скрепляют кольцевые жесткости, верхние из которых используются в качестве подводящего и отводящего воду коллекторов. Стойки и кольцевые жесткости выполняют из труб или сварными прямоугольного сечения из листа[2].
Панели располагают между стойками и таким образом с внешней стороны панелей имеется доступ для их осмотра.
Футеровка электропечи включает футеровку подины, откосов и стен. Подина и откосы образуют ванну печи, которая вмещает жидкий металлический расплав. Обычно ванна имеет сфероконическую форму, главное требование к материалам, которые обрамляют ванну – высокая огнеупорность. По внешнему контуру подина и откосы обрамляются изоляционными материалами (асбест, шамотный кирпич). Рабочий слой подины и откосов выполняется из магнезитового кирпича и магнезитового порошка или полностью набивным из порошка. Верхний уровень откосов делается обычно на 100...250 мм выше порога рабочего окна.
Футеровка стен дуговой печи состоит из арматурного и рабочего слоев. Для кладки стен используют хромомагнезитовые, магнезитохромитые, периклазохромитовые и периклазоуглеродистые кирпичи или сочетание этих огнеупоров.
Толщина арматурного слоя стен составляет 65...150 мм, толщина рабочего слоя колеблется от 300 до 460 мм. На электропечах с водоохлаждаемыми панелями высота основной части кладки стен составляет 350...600 мм. При приближении к выпускному отверстию или эркеру высота кладки стен увеличивается.
Свод классической конструкции состоит из сводового кольца и огнеупорной кладки. В кладке обязательно наличие трех отверстий под электроды. В
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
11
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
зависимости от конструкции печи в кладке также могут быть отверстия для отсоса газов (четвертое отверстие), загрузочной воронки и сводовой фурмы. Кладка свода выполняется из хромомагнезитовых, магнезитохрсмитовых, периклазохромитовых или высокоглиноземистых огнеупоров. Толщина кладки свода на электропечах емкостью 5...200 т составляет 230...460 мм. Кладку свода выполняют на шаблоне чаще всего по секторно-арочной или кольцевой схеме. Показателем строительной прочности свода является отношение хорды к стреле прогиба, которую обычно выбирают в пределах 6,5...8.
Первые полностью водоохлаждаемые своды кесонного типа, появившиеся в конце 1960-х годов, не получили широкого распространения. Главным недостатком таких сводов считаются наводки токов и микродуги, возникающие в металлоконструкции центральной части.[3]
Позже появилась идея многосекторного свода со съемной центральной частью Эта конструкция свода заложена в основу современных водоохлаждаемых сводов. Каркас периферийной водоохлаждаемой части свода состоит из основного кольца, изготовленного обычно из двух связанных между собой труб, центрального опорного кольца и соединяющих их пилонов. В секторах периферийной части свода устанавливаются водоохлаждаемые панели, которые снизу закрывают пилоны и опорное кольцо. На опорном кольце размещается центральная часть свода, состоящая из огнеупорных кирпичей, набранных в собственном кольце. На современных ДСП центральная часть свода чаще выполняется наливной из высокоглиноземистого бетона. По форме центральная часть свода выполняется круглой или дельтовидной.
Замена футеровки ДСП водоохлаждаемыми элементами – безусловно один из революционных моментов в развитии конструкции дуговых печей. Для успешного использования различных частей с водяным охлаждением и получением экономического эффекта, который определяется как затраты на внедрение этих частей, увеличением расхода воды и изменением потерь тепла в большую сторону, с одной стороны, и уменьшением расхода огнеупорных материалов и материальных потерь на горячие ремонты, увеличением производительности печи из-за повышения вводимой мощности, с другой стороны. Снижение потерь тепла достижимо только при уменьшении жидкого периода плавки, благодаря использованию внепечной обработке расплава. [4]
При разработке конструкции водоохлаждаемых элементов важное значение имеет оценка тепловых потоков на стены и свод. С учетом этих потоков для охлаждения стеновых панелей принимается расход воды 8... 12 м3/(ч∙м2), а для сводовых панелей – 10...14 м3/(ч∙м2), рабочее давление воды 0,6 МПа, температура воды на входе в водоохлаждаемые элементы не более 30 ˚C. Эффективный отвод тепла от стен панелей к воде обеспечивается при скорости воды в охлаждаемых элементах 1,2...2 м/с. Для изготовления стеновых и сводовых панелей используются трубы из низкоуглеродистых сталей диаметром 73...89 мм.
Для стеновых панелей используются трубы с толщиной стенки 10... 14 мм, для сводовых – с толщиной стенки 8...12 мм. По торцам панелей параллельные трубы соединяются переходами. Зазоры между соседними трубами выполняют равными
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
12
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
5...20 мм, при этом предпочтительно в стеновых панелях трубы располагать горизонтально (тыльную часть панелей обрамляют листом толщиной 6...8 мм). На лицевой поверхности панелей для удержания гарнисажа к трубам приваривают шипы в виде прутков, обрезков уголков или половины труб. На сверхмощных ДСП, работающих с максимальной интенсификацией, нижнюю часть стеновых панелей делают из медных труб.
Вода для охлаждения панелей стен, свода и патрубка газоотсоса подается (и отводится) на печь резинотканевыми рукавами. На электропечах емкостью 100...130 т вода для охлаждения стеновых (и сводовых) панелей подается двумя рукавами диаметром 150...200 мм, отводится вода такими же рукавами. На сводовый патрубок газоотсоса вода подается (и отводится) одним рукавом диаметром 100... 120 мм. На коллекторе подвода воды к печи производится измерение давления и температуры воды. Расход воды измеряется отдельно на стеновые панели, свод и патрубок газоотсоса. Вода этими рукавами подводится к коллекторам для раздачи на панели стен и свода, а также на элементы охлаждения сводового патрубка. Вода после охлаждения элементов дуговой печи также сливается в соответствующие коллекторы, т.е. используется так называемый закрытый слив. На сливе из каждого элемента устанавливается реле протока и термопара. Температура воды на сливе не должна превышать 50 ˚C. При превышении этой температуры воды из любого элемента система АСУТП должна сигнализировать обслуживающему персоналу о необходимости срочных действий[5].
Дуговые печи с донным выпуском оснащаются механизмом открывания (закрывания) отверстия для выпуска металла. В наиболее распространенной конструкции пластина из листа круглой формы, приводимая в движение через систему рычагов гидрооцилиндром, перекрывает канал нижней концевой втулки выпускного отверстия. Гидроцилиндр обычно располагается вне зоны интенсивного излучения на боковой поверхности эркерной части печи. Между пластиной и нижней втулкой оставляют зазор 5...20 мм, который уплотняется шнуровым асбестом. После этого отверстие донного (эркерного) выпуска заполняется дунитовым порошком.
Для открытия отверстия донного выпуска, когда сталеразливочный ковш устанавливается под печью в положении приема металла, включается гидроцилиндр и запорная пластина отводится в сторону, порошок высыпается, при эркерном выпуске электропечь наклоняется в сторону выпуска и струя металла поступает в ковш. После наполнения ковша до необходимого уровня (сигнал обычно поступает от системы взвешивания на сталевозе) печь наклоняется в сторону рабочего окна, выпуск металла прекращается. При этом в печи остается жидкий остаток металла, так называемое «болото» (обычно 10...15 % от всей массы плавки) и шлак. Ковш с металлом выезжает из-под печи и дальше подается на внепечную обработку. Под печь выдвигается площадка с подручным сталевара, который очищает выпускное отверстие, убирает настыли на концевой втулке и подает сигнал к закрытию отверстия. Запорная пластина перекрывает выпускное отверстие, уплотняется зазор между запорной пластиной
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
13
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
|
|
Скачать 0.65 Mb.