|
|
курсач. Чванов И. С. Производство и особенности внепечной обработки высококачественной стали 30хгса челябинск юурГУ
и концевой втулкой, выпускное отверстие заполняется дунитовым порошком и печь готова к следующей плавке.
Вторичный токоподвод (короткая сеть) дуговой печи состоит из шинного моста (от выводов низкого напряжения трансформатора до неподвижных башмаков, включая компенсаторы), участка гибких кабелей, токоподвода (трубошины или плакированные медью листы рукава) электрододержателей от подвижных башмаков до головок электрододержателей и электродов. На современных ДСП расшихтовка производится внутри трансформатора и кабели в этом случае присоединяются непосредственно к выводам шин трансформатора.
Гибкая часть вторичного токоподвода выполняется обычно из водоохлаждаемых кабелей сечением от 1000 до 5400 мм2. Число кабелей на фазу отвечает условиям обеспечения плотности тока от 6 до 12 А/мм2. Длина кабелей выбирается исходя из необходимости обеспечения нужного хода электрододержателей, наклона печи и отворота свода. Из всех этих движений элементов печи обычно отворот свода требует наибольшей длины кабелей. Эта длина определяется расположением оси поворота свода относительно оси печи и на 100-тонной электропечи может колебаться от 7 до 10 м[6].
Подвижные башмаки на электрододержателях служат для крепления гибких кабелей и трубошин (на печах малой емкости иногда плоских шин). В качестве токопроводов на электрододержателях используют медные трубы толщиной от 10 (при диаметре 50 мм) до 20 мм (при диаметре 200 мм). Диаметр и количество труб выбирают исходя из плотности тока 6...12 А/мм2. На современных ДСП обычно устанавливают на одном электрододержателе не более двух трубошин. Второй конец трубошины крепится к головке электроде держателя. Подвижные башмаки и опоры трубошин изолируются от электрододержателей. На электрододержателе с токоведущим рукавом функции несущей конструкции и токоподвода совмещаются. Первый такого вариант электрододержателя с токоведущим рукавом был внедрен на 36-тонной электропечи. В такой конструкции электрододержателя для изготовления рукава используют биметаллические медно-стальные листы, изготовленные методом взрыва или иным способом. Толщина стальной части листа для ДСП разной емкости составляет от 10 до 22 мм, а медной – 4...6 мм. Рукав электрододержателя выполняется водоохлаждаемым и на одном конце заканчивается контактным башмаком для подвески гибких кабелей, а на другом – головкой электрододержателя. Рукава электрододержателя крепятся к стойкам через изоляцию и водоохлаждаемую проставку с помощью шпилек. Для обеспечения равномерного распределения мощности по фазам среднюю фазу оснащают компенсационной петлей, размещенной на рукаве или стенке трансформаторного помещения. Другим вариантом обеспечения равномерного распределения мощности (обычно на большегрузных электропечах) является выполнение рукава средней фазы ступенчатой («горбатой»).
Важное значение для обеспечения минимальной индуктивности и равномерного распределения мощности по фазам имеет схема вторичного токоподвода. Для высокомощных и сверхмощных дуговых печей рекомендуется
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
14
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
триангулированный вторичный токоподвод, разработанный и впервые внедренный фирмой «Лектромелт». В этой конструкции вторичного токоподвода на всех участках от выводов шин трансформатора до головок электрододержателя в поперечном сечении токопроводы всех трех фаз располагаются по вершинам равностороннего треугольника. Такая схема обеспечивает минимальное индуктивное сопротивление вторичного токоподвода и минимальное колебание величин мощности по фазам (в пределах 5...7%).
Стойки электрододержателей служат для закрепления электрододержателей и для их перемещения. С учетом значительных нагрузок, вызываемых большой массой электрододержателя и электрода, а также значительным ходом электрододержателей важное значение для надежной работы ДСП имеет жесткость стойки, определяемая моментом сопротивления стойки, которая зависит от конструктивного исполнения сечения стойки. На стойку электрододержателя кроме того воздействуют динамические усилия, возникающие при взаимодействии токов разных фаз и воздействии дуги.[7]
Шахта служит опорной конструкцией для стоек электрододержателей и гидроплунжеров. Она представляет собой коробчатую металлоконструкцию с тремя проемами для размещения стоек. На двух уровнях шахты по высоте в каждом проеме размещаются блоки опорных роликов. К шахте примыкают колонны портала и траверса, связанные с механизмом подъема и поворота свода.
Важное значение для обеспечения жесткости системы электрододержателей имеет конструкция направляющих роликов. На печах малой емкости опорные ролики устанавливаются по углам стоек и имеют опорные поверхности в двух перпендикулярных плоскостях. На электропечах средней и большой емкости с каждой стороны стойки устанавливается по два ролика. Ролики устанавливаются в корпусе с возможностью регулирования его положения относительно опорной поверхности стойки. Каждая стойка электрододержателя охватывается 16 роликами (по восемь на каждом уровне). Для уменьшения усилий, действующих на ролики, рекомендуется максимально разводить блоки роликов по высоте.
Портал дуговой печи предназначен для подвески свода и размещения площадки, служащей для перепуска и наращивания электродов. При наличии сводовой фурмы ее стойка также устанавливается на портале. Прежде на электропечах малой емкости портал состоял из двух П-образных металлоконструкций и свод подвешивался к порталу на цепях в трех или четырех точках. Впоследствии портал выполняли из двух Г-образных металлоконструкций. До середины 1960-х годов портал размещался на люльке и свод поднимался с помощью электромеханического привода относительно портала. В дальнейшем портал стали располагать на отдельной опоре и свод крепился к порталу жестко. При подъеме портала (гидроплунжером) поднимался и свод, затем следовал его отворот.
На современных большегрузных печах подъем свода производится с помощью консолей, связанных с центральной частью свода и главным сводовым кольцом. На печах малой емкости и средней (до 40 т), а также на агрегатах ковш-печь свод крепится в трех точках к траверсе, которая поднимается плунжером.
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
15
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Люлька (наклоняющаяся платформа) служит для размещения днища печи, а в более ранних конструкциях ДСП – и для портала, шахты, механизма подъема и поворота свода. Основные элементы люльки – два опорных сегмента и поперечные балки. На опорных поверхностях сегментов располагают шипы, которые при перекатывании люльки входят в отверстия на фундаментной балке.
Наклон печи производится с помощью двух гидроплунжеров (в старых конструкциях печей – зубчатых реек), один конец которых крепится к сегментам люльки, а другой – к кронштейнам на фундаменте[8].
На классических ДСП наклон в сторону слива стали производится на 42...45˚, в сторону скачивания шлака – на 10... 15˚. На печах с эркерным выпуском максимальный наклон в сторону выпуска стали ограничивается 25˚. Известны дуговые печи с эксцентричным донным выпуском, на которых наклон печи в сторону выпуска стали составляет всего 6˚.
На современных ДСП с эркерным выпуском важное значение имеет быстродействие механизмов, особенно наклона печи. Скорость наклона печи на слив устанавливают в пределах 1,5...2 ˚/С. Возврат же печи с целью минимизации количества шлака, попадающего в ковш, рекомендуют устанавливать на уровне 5... 7 ˚/С.
Фундамент служит опорой для люльки и опорно-поворотной части печи. На печах малой емкости фундамент состоит из сплошного массива бетона. На электропечах средней и большой емкости фундамент по существу состоит из опорных «быков» под каждым из двух сегментов люльки и под опорно- поворотной частью печи.
Поверх «быков» укладываются фундаментные балки, скрепленные с бетоном анкерными болтами, а поверх фундамента под опорно-поворотной частью печи укладывается плита с анкерными болтами.
На электропечах с классическим и сифонным выпуском между «быками» фундамента прокладывается путь, по которому под рабочее окно подается шлаковоз со шлаковней.
На электропечах с эркерным и донным эксцентричным выпуском расстояние между «быками» должно обеспечивать транспортировку сталевоза со сталеразливочным ковшом под отверстие в днище печи для выпуска стали.
На тех электропечах, где шлак удаляется без чаши, часть пространства между
«быками» (примерно 1/3 длины) в передней части печи перегораживается поперечной стенкой, а стенки фундамента обрамляются стальными плитами или водоохлаждаемыми панелями. Уборка шлака в образованном перегородкой и
«быками» фундамента пространстве производится автопогрузчиком на колесном или гусеничном ходу.
Распростанены следующие средстваинтенсификацииплавки:
использование газообразного кислорода;
применение ГКГ (газокислородных горелок);
инжектирование порошка кокса или других углеродсодержащих материалов в ванну печи.
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
16
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Кислород на ДСП используется для окисления элементов шихты (С, Мп, Si, Р и др.) и доведения их концентраций до заданных значений, для окисления железа и углеродсодержащих материалов с целью получения дополнительного (альтернативного) прихода тепла, для окисления углерода, вводимого в ванну в виде кускового или порошкового кокса, для образования пенистого шлака и обеспечения работы газокислородных горелок.
Длительное время кислород в ванну подавался с помощью стальной трубки через рабочее окно и сводовой фурмы. В последнее время широкие распространение получило вдувание кислорода с помощью фурмы, установленной в стеновой водоохлаждаемой панели. При использовании для нагрева лома природного газа кислород обычно подается через комбинированную фурму-горелку. Часовой расход кислорода для продувки ванны на современных ДСП колеблется от 0,6 до 1,5 м3/(т∙мин). Удельный расход кислорода (суммарный) на интенсивно работающих печах доходит до 45 м3/т.
В условиях России самым экономичным способом интенсификации электроплавки является нагрев лома факелом газокислородных горелок.
Наиболее распространены в настоящее время оконные газокислородные горелки, установленные на манипуляторе. Мощность таких горелок колеблется от
3 до 12 МВт. Оконные горелки обеспечивают ускорение плавки, снижение расхода электроэнергии и, что немаловажно, позволяют быстро расчистить район рабочего окна от лома и обеспечить раннее взятие пробы и измерение температуры[9].
Основная часть альтернативной энергии на современных ДСП вводится в рабочее пространство печи с помощью стеновых газокислородных горелок. На печах емкостью 25...180 т устанавливают от 2 до 8 горелок мощностью от 2,5 до 4 МВт. Наибольший эффект от работы горелок достигается при нагреве лома до 1000 ˚C. С появлением жидкой фазы работа горелок прекращается и система подачи энергоносителей обеспечивает автоматически переход на «дежурный» режим.
Вдувание порошка кокса или другого углеродсодержащего материала производится с помощью стальной трубки или специальной фурмы через рабочее окно или через устроенный в стене печи модуль. Нагнетатель для подачи порошка обычно обеспечивает производительность от 40 до 120 кг/мин. Удельный расход порошка кокса колеблется от 4 до 12 кг/т . На тех электропечах, где используется чугун, плавку ведут обычно без вдувания кокса[10].
Исходя из выше перечисленного, ниже приводятся общие характеристики выбранного агрегата в таблице 2.
| |
|
|
|
|
|
22.03.02.2020.980.00ПЗВКР
|
Лист
|
|
|
|
|
|
17
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
|
|
Скачать 0.65 Mb.