Файл: Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
Рис. 31. Расположение температурных
6 Я. Л. Серебряны!! |
81 |
из 75% хромом'агнезитового порошка и 25% смеси смолы с песком в соотношении 1 : 10. Сечение канала составляет 65x300 мм2. Рас стояние между каналами 300 мм. Расход воздуха на охлаждение по дины электропечи мощностью 33 000 кВт составляет 60 000 м3/ч. Новый способ воздушного охлаждения подины позволил ликвиди ровать аварии из-за течи штейна через подину и создал условия для работы печей на полной мощности трансформаторов.
Стены
Кладка продольных и торцовых стен электропечи опирается на подину. Стены в области расплава выложены из магнезитового или хромомагнезитового кирпича. Кладка стен выше возможного уровня расплава выполнена из шамота.
Продольные стены новых электропечей комбинатов «Печенганикель» и Норильского выположены из хромомагнезитового кир
205 |
|
|
|
|
|
пича |
со ступенчатым |
утолще |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
нием к подине и имеют толщину |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1150— 1380 мм |
(см. |
рис. 30). |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Продольные |
стены |
|
электропе |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
чей |
комбината |
«Североникель» |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
в области |
расплава |
выполнены |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
из магнезитового кирпича тол |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
щиной 805 мм. Между кожухом |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
печи и стеной имеется забу |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
товка из магнезитового порошка |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
толщиной |
115 мм (см. рис. 32). |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Торцовые стены |
печи |
нахо |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
дятся в более тяжелых усло |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
виях |
в отношении |
|
разъедания |
|||||
Рис. 33. |
Форма |
н размеры |
водоохлаждаемых |
продуктами |
плавки, |
чем |
про |
||||||||
|
|
кессонов |
|
|
|
дольные, так как в' них рас |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
положены |
шпуровые отверстия |
|||||||
для выпуска штейна и шлака. При выпуске продуктов |
плавки, |
||||||||||||||
особенно штейна, футеровка |
стен |
в области |
шпуров |
|
постепенно |
||||||||||
размывается, |
поэтому торцовые стены выполняют |
из магнезитовых |
|||||||||||||
или |
хромомагнезитовых |
кирпичей |
толщиной |
|
'1150 |
мм. |
Самый |
||||||||
ответственный |
участок |
футеровки |
печи — стык |
между |
стенами |
||||||||||
и подиной. |
В |
электропечах |
комбината |
«Печенганикель» |
подина |
||||||||||
с продольными |
стенами сочленена |
специальными |
фасонными |
маг |
|||||||||||
незитовыми |
блоками. Стык подины с боковой |
|
и торцовыми |
(шла |
|||||||||||
ковой |
и штейновой) |
стенами |
электропечей комбината |
|
«Северони |
кель» показан на рис. 32.
Кладку торцовых и продольных стен выполняют всухую с тем пературными зигзагообразными швами. Количество и размеры шва определяются температурным режимом кладки. Внутренние ряды имеют больше швов, наружные — меньше.
Например, на одном из заводов температура внутреннего ряда кладки продольных стен электропечей достигает 1300° С; темпера турные швы расположены через восемь кирпичей, толщина шва
82
2,6 мм. Средний ряд кладки имеет температуру 600—700° С и тем пературные швы расположены через 15 кирпичей. Во внешем ряду температурных швов нет.
В последние годы для увеличения кампании печей широко при меняют принудительное охлаждение стен электропечи с помощью водоохлаждаемых медных кессонов, углубленных в кладку шлако вого пояса на глубину 230—460 мм. Кессоны располагают по высоте кладки через один или два ряда кирпичей (см. рис. 30). Форма и размеры кессонов показаны на рис. 33.
Свод
Руднотермические электропечи имеютсвод арочного типа из огнеупорного кирпича. Стрела свода составляет 1/10—1/12 внутрен ней ширины печи. Основанием свода служат пятовые кирпичи,
Рис. 34. Расположение загрузочных отверстий в своде электропечи
опирающиеся на подпятовые балки. Подпятовые балки расположены вдоль боковых стен и прикреплены к вертикальным колоннам кар каса. При таком способе закрепления свода уменьшается его давле ние на стены,-чтак как подпятовые балки принимают всю тяжесть свода.
Поскольку температура подсводбвого пространства руднотерми ческих электропечей не превышает 400—600° С, для кладки свода применяют шамотный кирпич. Необходимая крутизна свода обеспе чивается применением прямого'( 3 0 0 X 150X65 мм) и клинового (3 0 0 Х X 150x75x55 мм) кирпича. В зависимости от крутизны свода кли новые кирпичи кладут через 3—4 прямых кирпича. Кладку ароч ного свода ведут по опалубке всухую, без раствора. Продольные швы свода делают без перевязки, поперечные — вперевязку.
Арочный свод по длине печи делится на отдельные секции, размер секции 3—6 м. При кладке свода между секциями оставляют тем пературные швы шириной 25—30 мм. В зависимости от конструкции
6* |
83 |
печи в своде располагают три или шесть отверстий для электродов. Эти отверстия обрамляют кольцом из фасонного кирпича. Зазор между кольцом п электродом не должен превышать 50—80 мм. На электропечах Норильского комбината околоэлектродные кольца изготовлены из огнеупорного бетона. Кольца бетонируют непосред ственно на печи во время планово-предупредительного ремонта и подвешивают к иадсводовым балкам с помощью тяг.
Для подачи шихты в печь служат загрузочные воронки, вмонти рованные в своде в отверстия диаметром 300—600 мм. Расположение загрузочных воронок обусловливается принятой системой загрузки и должно обеспечить равномерную загрузку шихты на всю поверх ность ванны (рис. 34). Обычно трехэлектродные электропечи имеют в своде 16 загрузочных отверстий, шестиэлектродиые 24. Для отвода газов в своде по торцам и по длине печи расположены отверстия диа метром 800— 1500 мм под газоходы. Трехэлектродные печи имеют два газохода, шестиэлектродные 5—6.
Для замера уровня ванны оставляют в своде печи специальное отверстие размером 150x100 мм2. Со штейнового торца по осп печи в своде делают армированное швеллером отверстие размером 800 X Х400 мм2 для чистки конца желоба, служащего для слива оборот ного конвертерного шлака. Это отверстие должно плотно закры ваться во избежание подсоса в печь холодного воздуха.
Важнейший недостаток арочного свода из шамотного кирпича — малая механическая прочность из-за большого количества в нем отверстий. Даже при слабом «хлопке» — взрыве, возникающем в печи при плавке сырой шихты,'свод часто обрушивается. Прочность іі герметичность свода можно повысить, если сделать его из огнеупор ного железобетона. Значительный опыт по эксплуатации железо бетонных сводов электропечей накоплен на комбинате «Печенганикель».
Приспособления для загрузки шихты в электропечь
Шихта поступает в электропечь из бункеров, расположенных над печью со стороны шлакового торца.
Электропечи старой постройки загружают при помощи скреб ковых транспортеров, проходящих вдоль обеих длинных сторон печи, и загрузочных течек, подающих шихту в подсводовое про странство. Из бункеров шихту подают и дозируют тарельчатыми пи тателями. Загрузочные течки расположены в своде печи с таким рас четом, чтобы зеркало ванны было по возможности закрыто шихтой. Рассмотрим устройство механизмов для подачи шихты в печь.
Т а р е л ь ч а т ы й п и т а т е л ь (рис. 35) состоит из закреп ленной на валу горизонтальной тарелки. Вал крепится в подшипни ках станины. Шихта поступает на тарелку через трубу, которая верх ним концом прикреплена к разгрузочному отверстию бункера. Ниж ний конец трубы не доходит до поверхности тарелки. Трубу окружает цилиндрический кожух, так называемый телескоп, который может быть приподнят или опущен с помощью винтового устройства. Это дает возможность регулировать на тарелке высоту слоя поступающей
84
из бункеров шихты. Над тарелкой установлен скребок, который при ее вращении задерживает материал и сбрасывает его в выходное отверстие над коробом скребкового транспортера. Привод тарель
чатого питателя состоит из электродви |
|
|
|
|
|
|
|||||||
гателя, редуктора |
и пары |
конических |
|
|
|
|
|
|
|||||
шестеренок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С к р е б к о в ы й |
т р а н с ' п о р- |
|
|
|
|
|
|
||||||
т е р |
(рис. |
36) |
представляет |
собой |
|
|
|
|
|
|
|||
короб, в |
котором |
движется бесконеч |
|
|
|
|
|
|
|||||
ная |
цепь |
скребков. Отдельные скребки |
|
|
|
|
|
|
|||||
сочленены |
шарнирно |
при . помощи |
|
|
|
|
|
|
|||||
звеньев. |
В |
головной |
части |
транспор |
|
|
|
|
|
|
|||
тера |
расположена |
ведущая |
звездочка, |
|
|
|
|
|
|
||||
вал |
которой с помощью цепной |
пере |
|
|
|
|
|
|
|||||
дачи |
соединен с приводом. В хвостовой |
|
|
|
|
|
|
||||||
части транспортера |
имеется |
хвостовая |
|
|
|
|
|
|
|||||
звездочка, |
|
натяжение |
которой |
осуще |
|
|
|
|
|
|
|||
ствляется винтовым устройством. Верх |
|
|
|
|
|
|
|||||||
няя |
ветвь |
поддерживается |
роликами, |
Рис. |
35. |
Тарельчатый |
питатель: |
||||||
нижняя — скользит по двум направляю |
1 — конические шестерни привода; |
||||||||||||
2 — вал; |
3 — тарелка; |
4 — вин |
|||||||||||
щим, приваренным кднищу короба транс |
скопа; |
5 — труба; |
6 — бункер; |
||||||||||
портера. В днище короба транспортера |
товое устройство для |
подъема |
теле |
||||||||||
7 — телескоп; 8 — скребок; |
9 — |
||||||||||||
имеются отверстия, через которые шихта |
короб |
скребкового |
транспортера |
||||||||||
поступает в |
загрузочные течки. |
представляют собой металлические |
|||||||||||
З а г р у з о ч н ы е |
т е ч к и |
трубы диаметром 300—600 мм. Концы загрузочных течек на 200— 500 мм опущены под свод печи. Поскольку эти концы работают в усло виях высокой температуры, то их изготовляют в виде отдельных съем-
ных патрубков из жароупорного чугуна. Крепятся патрубки к ос новной трубе с помощью болтового соединения. Для прекращения подачи шихты в печь трубы загрузочных течек имеют рычажные или пневматические затворы (шиберы).
Загрузочные приспособления электропечей старой конструкции хорошо зарекомендовали себя на практике. Однако в последние годы в связи с проблемой автоматизации загрузки электропечей схема подачи шихты подвергалась изменению. Дело в том, что транспор тировка II распределение шихты по длине печи с помощью скребко-
Рис. 37. Схема автоматизированчой загрузки руднотермической печи:
1 , 6 — стационарные транспортеры; 2, 7 — реверсивные транспортеры; 3, 8 — бункера; 4 — питатель;-5, 9 — уровнемеры; 10 — электрод; 11 — течки
вых транспортеров сильно осложняет задачу полной автоматизации загрузки. Поэтому загрузочные приспособления вновь построенных печей значительно отличаются от аналогичных устройств на ранее построенных пенах. Например, на печах Норильского комбината и на новых печах комбината «Печенганикель» (рис. 24—25) загрузка шихты выполняется следующим образом: шихта из бункеров лен точными или вибрационными питателями подается на стационарный ленточный, а затем по течке — на реверсивные транспортеры, рас положенные по обеим сторонам печи. Реверсивные транспортеры подают шихту в двенадцать промежуточных бункеров (по шесть бун керов с каждой стороны печи). Каждый бункер (рис. 37) имеет по две течки (трубы диаметром 420—600 мм), которые опущены под свод печи на 500—700 мм. Нижняя часть течки изготовлена из жа роупорного чугуна. При эксплуатации печи все.промежуточные бун кера заполняются шихтой, которая по течкам распределяется по ванне печи, образуя конусы (откосы). По мере плавления и оседания конуса шихта из бункера по течке загружается в печь. На.печах ком бината «Печенганикель» для прекращения подачи шихты в печь течки имеют пневматические затворы (см. рис. 30).
86
/
Отверстия для выпуска продуктов плавки
Для выпуска штейна в торцовой части электропечи (см. рис. 27, а) служат три или четыре шпуровых отверстия, расположенных на различных отметках (200—500 мм) выше уровня пода. Обычно штейн
Рис. 38. Устройство для выпуска штейна:
1 — шпуровая плнта; 2 — клин для крепления кессона; 3 — подвод поды в кессон; 4 — кольцо-кессон; 5 — полукольцо; 6 — клин для крепления хомута; 7 — хромомагнезнтовая втулка; 8 — хомут; 9 — болт для крепления полукольца
электроплавки несколько перегрет (температура его достигает до 1300° С). При выпуске перегретого штейна-кладка стен в области шпурового отверстия пропитывается штейном, а само отверстие разъедается и диаметр его увеличивается. Для калибровки диаметра шпурового отверстия его закрывают снаружи огнеупорной втулкой из термостойкого 'хромомагнезита с отверстием диаметром 30 мм. Наряду с хромомагнезитовыми втулками нашли применение графито вые втулки с отверстием диаметром 50 мм.
87
Устройство для выпуска штейна показано на рис. 38. Втулка вставлена в вырез вставыша — съемной шпуровой плиты таким образом, чтобы ось. отверстия втулки совпадала с осью шпурового отверстия. Крепление н центрирование втулки осуществляют при помощи массивного чугунного кольца, хомута и клиньев. Съемная шпуровая плита крепится к кожуху печи накладками или клиньями. Применение клиновых креплений более рационально, так как оно позволяет более плотно подгонять поверхности деталей к кладке
ибыстро собирать и разбирать их. Втулку и съемную плиту устанав ливают на растворе огнеупорной глины. Съемную шпуровую плиту
икольцо для крепления втулки следует выполнять кессонированными. Охлаждение -этих деталей водой увеличивает срок службы кладки и втулки, а также способствует безаварийной работе шпура.
На электропечах новой постройки применяют иную конструкцию штейновых шпуров. К плите кожуха печи в области шпура прива ривают короб из стального листа толщиной 30 мм. В этом коробе выкладывают из хромомагнезита выносную кладку, которая имеет высоту 1200 мм, ширину 700 мм, толщину 460 мм. По боковым сто ронам выносной кладки устанавливают два медных водоохлаждаемых кессона размером 600x460x65 мм. Каждый кессон на 230 мм-за ходит в основную кладку торцовой стены и на 230 мм в выносную кладку. Шпуровая плита крепится к коробу выносной кладки на кладками и клиньями. Крепление втулки аналогично вышеописан ному. Применение выносной кладки обеспечивает надежную экс плуатацию шпуров и сокращает время на ремонтные работы.
Желоба для слива штейна'в ковши изготовляют из ’ отдельных чугунных секций, футеруют хромомагнезитовым кирпичом и заправ ляют огнеупорной глиной и электродной массой.
Шлак выпускают через 3 или 4 шпуровых отверстия, располо женных в торце печи (см. рис. 27, б) на расстоянии 1450—1750 мм
от подины (из зоны шлаковой ванны, содержащей минимальное ко личество цветных металлов). Слева и справа от шпура на расстоянии 230 мм от его оси устанавливают вертикальные медные водоохлаждаемые кессоны, которые на 460 мм углубляют в кладку. Шпуровые отверстия для выпуска шлака ограничены водоохлаждаемой медной втулкой с отверстием диаметром 60—100 мм. Втулка закреплена в медной или стальной водоохлаждаемой съемной шпуровой плите. Поверхности втулки и шпуровой плиты, соприкасающиеся с кладкой, обмазаны глиной. Под втулкой на съемной плите установлен кессонированный поджелобок, направляющий струю в водоохлаждаемый желоб. Секции желоба изготовлены из стального или медного листа.
Отвод газов
Из электропечей с тремя электродами газы удаляются через два газохода эллиптической формы с размером осей 2,5 X 1,8 м, распо ложенные по торцам печи. Газы из шести электродных печей уда ляются через пять или шесть газоходов, два из которых расположены у торцовых стен, а остальные— у боковых стен посередине печи,
88
*