Общее описание дуговой электропечи

Дуговая печь (рис. 1.) 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 пространстве, ограниченном сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Цикл плавки занимает от 42-48 мин., в зависимости от соотношения: скрап- жидкий чугун. Расход электроэнергии составляет 235-365 кВт/т. Температура плавления 1400-1600 Общее описание дуговой электропечи - student2.ru

Общее описание дуговой электропечи - student2.ru

Рис. 1. Дуговая сталеплавильная печь ДСП-200 ёмкостью 200 т:

1-графитированный электрод; 2- электрододержатель; 3- свод; 4- водоохлаждаемое сводное кольцо; 5- цилиндрический кожух; 6- водоохлаждаемая вспомогательная дверка; 7- электромеханический механихм поворота печи вокруг вертикальной оси; 8- электромеханический механизм наклона печи; 9- сливной носок; 10- подвижный токоподвод из водоохлаждаемых гибких кабелей; 11- шток для вертикального перемещения системы: стойка- рукав- электрододержатель- электрод; 12- токоподвод из охлаждаемых медных труб.

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 токопроводящие электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трехфазным током.

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

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

Печь оснащается системой хранения, дозирования и подачи сыпучих материалов и ферросплавов. Конструктивно, электродуговая печь выполнена наклоняющейся для выпуска металла , а так же с подъемом и поворотом свода для обеспечения механизированной загрузки через верх ( свод). Основной несущей конструкцией печи является двух- секторная люлька, на которой установлены составные части печи.

Кожух печи представляет собой сварную конструкцию и имеет разъем на уровне порога. Верхняя часть кожуха цилиндрическая, нижняя часть выполнена цилиндро- сферической формы.

Свод электропечи представляет собой комбинированную конструкцию:

-Футерованная купольная часть дельта- видной формы;

-Переферийная, из водоохлаждаемых элементов ;

-Электрододержатели- выполнены с токоведущими водоохлаждаемыми рукавами с подачей воды на орошение электрода;

-Механизм подъема и поворота свода- служит для открывания печи под загрузку через верх.

Для обеспечения безопасности, в системе управления предусмотрены электрические блокировки.

Конструкция печи включает: систему водоохлаждения, воздухоподвода и маслоподвода.

Общее описание дуговой электропечи - student2.ru

Рис. 2. Кинематическая схема механизма подъема свода.

В схеме механизма подъема свода, сводное кольцо 3 соединено тягами 1 с трех-шарнирными рычагами 2, в свою очередь связанные между собой горизонтальными тягами 4. Система подвески свода образует механизмы с обеих сторон свода и обеспечивает его плоскопараллельное движение. Поворот сторон свода и рычагов 2 производится через промежуточные рычаги, систему, состоящую из горизонтальных 6 и вертикальных 8 тяг и трех- шарнирных рычагов 7. Привод снабжен двумя электродвигателями 19 и двумя червячно-винтовыми рудукторами-9, связанными между собой для синхронизации вала18. Скорость подъема свода 0,69 м/мин.

Общее описание дуговой электропечи - student2.ru

Рис. 3. Кинематическая схема механизма наклона электропечи

Механизм наклона электропечи выполнен с индивидуальным приводом реек 4, шарнирно связанных с люлькой 7. Реечные передачи 5 заключены в качающиеся обоймы 6. Опорно-поворотная часть люльки с опорными сегментами 8 и фундаментными балками 9. Для предупреждения возможного самопроизвольного опрокидывания, в сторону слива металла установлен убирающийся упор поворотного типа с гидроприводом.

Общее описание дуговой электропечи - student2.ru

Рис. 4. Кинематическая схема механизма перемещения электрода

Электропечь снабжена тремя независимыми механизмами перемещения электродов реечного типа. Один из механизмов перемещает две рейки, из которых одна связана с электрододержателем, а вторая с подвижным кронштейном, бифилярной системы токоподвода. Электрододержатель 2 (рис. 8.) закреплен на колонне 10, перемещающийся в направляющих роликах 11 шахты. Зубчатая рейка 5 соединяется с электрододержателем через амортизирующую пружину 4. Масса подвижных частей уравновешена противовесами 12, связанных с колонной пластинчатыми цепями 13. Привод состоит из электродвигателя 8, червячного редуктора 9, открытой 7 и реечной 6 передач. Масса подвижных частей- 31тонна. Механизм зажатия электрода 1 рычажно- пружинного типа. Освобождение электрода 14 производится пневмоцилиндром 3. Печь оборудована устройством для электромагнитного перемешивания металла.

Общее описание дуговой электропечи - student2.ru

Рис.5. Кинематическая схема механизма отворота свода

Механизм отворота свода (рис.5.) снабжен навесным приводом, состоящим из двух электродов 43 со встроенными тормозами, двух быстроходных трехступенчатых редукторов 44 и тихоходного одноступенчатого редуктора 46 с двумя ведущими валами. Электродвигатель и быстроходные редукторы установлены на качающихся рамах 54, шарнирно соединенных пружинными буферами 55 с корпусом тихоходного редуктора. Валы быстроходного редуктора посажены на конические хвостовики валов шестерен 45. Корпус тихоходного редуктора связан с платформой сферическим шарниром 56, исключающим поворот корпуса. Форсирование поворотной платформы в случае наклона электропечи осуществляется механизмом, состоящим из стопора 49 и гидроцилиндра 48 двойного действия. Гидроцилиндр и направляющие стопоры закреплены на металлической конструкции люльки.

Печь ДСП - 25 имеет следующие основные параметры:

емкость номинальная, т
мощность трансформатора, МВ 7.5
пределы вторичного напряжения, В (761-654)-250
диаметр электрода, мм
время расплавления под током, мин <30
расход электроэнергии на расплавление, мДж/т
расход воды на охлаждение печи, м3/час

В состав оборудования ДСП - 25 входят:

· электрогидравлический регулятор электрического режима АРФГ - 400/6, 3-Н с гидравлическим приводом перемещения электродов;

· печной трансформатор; механизм наклона ванны печи; механизм подъема и поворота свода;

· система охлаждения элементов стен, свода и токопровода;

· фурма для продувки металла кислородом; устройство замера температуры металла в печи;

· система отвода газов из печи;

· датчики технологических параметров (температура, давление, вес, расход) смежных с ДСП —100 систем;

· насосно-аккумуляторная станция.

Технология производства стали в ДСП - 25 высокой производительности, характеризуется следующими основными положениями:

1. Марочный сортамент включает углеродистые, низколегированные, легированные стали.

2. Основным принципом технологического процесса является ориентация плавки в печи на расплавление шихты, окислительное рафинирование (дефосфорация, обезуглероживание) и нагрев металла до температуры выпуска (1600 - 1700°С) с последующей десульфурацией, легированием, корректировкой состава и температуры в ковше при внепечной обработке, в том числе и с дуговым подогревом стали. При отсутствии подогрева в ковше операция легирования может частично осуществляться в печи.

3. Основными составляющими шихты являются подготовленный стальной лом и внутризаводские отходы, а также чушковый чугун. При наличии особых требований к качеству стали в состав шихты включаются металлизированные окатыши. Металлозавалка готовится в скрапном отделении цеха, где подготовленный лом с помощью кранов загружается в завалочные корзины. Корзины в процессе заполнения шихтой взвешиваются. Металлозавалка должна составляться таким образом, чтобы обеспечить загрузку печи не более чем в два приема: завалка - 70 - 75 т., подвалка - 35 - 40 т. Общий вес загружаемой шихты - не более 115 т.

4. Добавочные материалы (шлакообразующие, ферросплавы, кокс, окатыши) догружаются в печь через отверстие в своде. В отдельных случаях легирующие вводятся через рабочее окно мульдозавалочной машиной. Предусматривается также подача материалов в ковш. Шлакообразующие материалы и ферросплавы, используемые для выплавки и внепечной обработки металла, соответствуют стандартам и техническим условиям.

5. Для интенсификации расплавления шихты используются газокислородные горелки ориентировочной мощностью по 7 МПа. При общей длительности расплавления под током 50-55 мин. длительность работы горелок составляет 15-20 мин. Максимальный расход газа на горелку составляет 700 нм3/час, максимальный расход кислорода 1400 нм3/час.

6. Кислород для окислительного рафинирования подается через фурму, вводимую в печь. Расход кислорода составляет 50 м3/мин при давлении 1,2 - 1,5 Мпа. Длительность продувки – 15 - 40 мин.

7. Для обеспечения необходимой стойкости футеровки и снижения потерь энергии во время доплавления шихты и нагрева жидкого металла формируют пенистый шлак, экранирующий дуги, присадками по ходу плавки известняка или извести, кокса, окислительных окатышей или вводя кислород через погруженную в металл фурму.

8. Для контроля химического состава металла в процессе плавки отбираются 3 - 4 пробы металла из печи и 1 - 2 - из ковша при внепечной обработке. Время от момента отбора проб да получения результатов анализа составляет 8-10 мин.

9. Выпуск стали из печи, производиться без печного окисленного шлака, оставляемого в электропечи с некоторым количеством металла (до 10 т.). Масса металла, сливаемого в ковш, измеряется взвешивающим устройством на сталевозе. Периодически, через 5-7 плавок, металл и шлак выпускаются полностью, после чего производится заправка футеровки печи.

Наши рекомендации