днище изготавливают из немагнитной стали, причём для размещения статора ЭМП целесообразно иметь днище с двойной конусностью, чтобы углы образующих с горизонталью были 15 и 45 градусов. Такая конструкция днища позволяет иметь наименьший объём футеровки подины.

Таблица 1  Рекомендуемая толщина элементов футеровки ДСП, ёмкостью 200 т., мм.

Элемент футеровки	Толщина элементов футеровки ДСП, мм
Подина:
Теплоизоляционный слой	180
Рабочий слой (набивной)	150
Общая толщина	905
Стены:
Арматурный слой	115
Рабочий слой	460
Нижняя часть	460
Верхняя часть	380
Свод	380

Конструкцию огнеупорной футеровки стен ДСП обычной или повышенной мощности выбирают в зависимости от характера износа кирпичей, от формы свободного пространства и конуса корпуса. Вследствие особенности тепловой работы ДСП стены имеют не только огнеупорный (рабочий) слой толщиной Δ_р, определяемой длиной применяемого кирпича. Во избежание повреждения кожуха при аварийном полном разрушении рабочего слоя целесообразно применять дополнительный (арматурный) слой толщиной Δ_а. Для этого кожух обкладывают кирпичом на плашку (65 мм) или на ребро (115 мм).

Общая толщина футеровки стены в нижней части находим по следующей формуле:

Δ_ст=Δ_р+Δ_а (28)

Δ_ст=575+115=690 (мм)

Верхнюю часть стен делают меньшей толщины, поскольку с увеличением высоты снижается тепловая нагрузка футеровки. Верхнюю часть стен находим по следующей формуле:

Δ_ст⁴=Δ_а⁴+Δ_р⁴ (29)

Как правило, в верхней части стен арматурный слой не выполняют, т.е. Δ_а⁴=0 мм. Тогда:

Δ_ст⁴=Δ_р⁴

Δ_ст⁴= (575 мм)

При известной толщине футеровки стен определяют внутренний диаметр кожуха на уровне откосов ванны по следующей формуле:

---

D_к=D₀+2·Δ_cт (30)

D_к=7,007+2·0,69=8,387 (м)

И внутренний диаметр кожуха на уровне пят свода по следующей формуле:

D_к⁴=D⁴+2Δ_cт⁴ (31)

D_к⁴=8,555+2·0,575=9,705 (м)

Диаметр кожуха D_к является паспортной характеристикой и также может служить определяющим параметром ДСП вместимостью m₀. Кожух ДСП изготавливают из котельной листовой стали толщиной Δ_к, исходя из ориентировочного соотношения:

Δ_к=D_к:200

Δ_к=8,387:200=0,0419 (м) Δ_к=41,9 (мм)

ДСП третьего поколения имеют цилиндроконический кожух. Высота конической части от уровня порога рабочего окна находим по следующей формуле:

h_кк=(1:3..2:3)·((0,03..0,1)+(0,35..0,45)·D₀). (32)

h_кк=(1:3..2:3) · [(0.05+0.4)·7]=1,05..2,1 принимаем h_кк=2 м.

Угол наклона конической части определяется по следующей формуле:

tgγ=(D_к⁴–D_к):2h_кк (33)

tgγ=(9,696–8,38):2·2=0,329 γ=19⁰

Угол наклона образующей конической части с вертикалью должен составлять γ=10..26⁰.

В кожухе корпуса ДСП вырезают отверстия для рабочего окна и выпускного (сливного) отверстия. Ширина рабочего окна обычно составляет

0,25 ..0,30 диаметра рабочего пространства ДСП. Высота окна в зависимости от принятой высоты расположения свода приблизительно равна 0,8..1,2 ширины окна. Ширину рабочего окна находим по следующей формуле:

δ ₀=(0,25..0,30)·D₀; (34)

δ₀=(0,25..0,30)7,007=1,752..2,102 (м)

h₀=(0,2..0,36)·D₀; (35)

h₀=(0,2..0,36)7,007=1,401..2,523 (м)

Вырез для рабочего окна обрамляют водоохлаждаемой рамой; футеровку в месте выреза удерживают и защищают от повреждения П–образной водоохлаждаемой аркой. Выпускное отверстие выполняют круглым (диаметром 120..150 мм) или прямоугольным (150250 мм).

Толщина Δ_св кирпичной футеровки свода определяется длиной применяемых огнеупорных кирпичей – периклазохромитовых, высокоглинозёмистых или динасовых. Стрела подъёма h_пс сферического (купольного) свода, выбираемая с учётом строительной прочности футеровки.

Определяет радиус сферы свода по следующей формуле:

r_сф.св=0,5·(0,25·D_св²+h_пс²):h_пс, (36)

где D_св–диаметр свода, практически равный D_к⁴.

h_св=k_св·D₀ (35)

где h_п.с. - стрела подъема кирпичной футеровки над уровнем пят сферического свода (или секции);

---

- условие рационального расположения свода по теплотехническим условиям.

h_св=0,6·7,007=4,204 (м)

Наибольшая строительная прочность периклазохромитовых сводов достигается при стреле подъема ( ):( ) диаметра свода D_св

h_п.с= h_св- h_ст =4,204-2,452=1,752 (м) (36)

Свод ДСП опирается на песчаный затвор корпуса, размер которого характеризуют диаметром кожуха D_к , поэтому D_св D_к и h_п.с.= k_п.с.∙D_к

r_сф.св=0,5(0,25∙9,705²+1,752²):1,752=7,596 (м).

1.4 Определение диаметра графитированного расходуемого электрода

В футеровке свода необходимо выполнить ряд отверстий различного диаметра для размещения трёх электродов, патрубка газоотсоса, различных технологических устройств – кислородная фурма, механизированный пробоотборник, загрузочная воронка для подачи шлакообразующих материалов.

Диаметр расходуемого электрода определяется по следующей формуле:

(37)

где d_эл–диаметр расходуемого электрода, см;

Iсила тока, проходящего по электроду, А;

ρудельное электрическое сопротивление электрода при 500°С. Для графитированных электродов марки ЭГОО ρ=8..10 Ом/мм²м;

kкоэффициент пропорциональности. Для графитированных электродов k=2,1 (Вт/см²).

Для расчёта силы тока, протекающего по электроду, определяем кажущуюся мощность печного трансформатора по следующей формуле:

Р_к=(110·D_кн^3,32):τ, (38)

где Р_к – кажущаяся мощность печного трансформатора, кВА; τ–время плавки, ч; D_кн – наружный диаметр кожуха на уровне откосов ванны ,м, определяется по следующей формуле:

D_кн=D_к+D_к:100 (39)

D_кн=8,38+0,0838=8,4638 (м)

Р_к=(110·7,0498^3,32):τ=66050 (кВА)

Значение Р_к принято по ГОСТ 7260-70. Из этой формулы находим время плавки:

(ч)

---

Верхняя ступень вторичного напряжения печного трансформатора определяется по формуле:

U_л= (40)

где U_эл –верхняя ступень вторичного напряжения, В.

U_л= =606,339 (В)

В этом случае сила тока, проходящего через электрод, определяется по формуле:

I=(1000·Р_к):(1,73·U_л) (41)

I=(1000·66050):(1,73·606,339)=62966,741 (А)

=875,517 (мм)

Согласно ГОСТ 4426–80 принимаем: d_эл=700 (мм)

Диаметр распада электрода определяется по формуле:

D_p=(0,2..0,3)·D₀ (42)

D_р=(0,2..0,3)· 7,007=1,401..2,102 (м).

Диаметр отверстия под электрод определяется по формуле:

D=d_эл+(20..40 мм) (43)

D=700+30=730 (мм)

Полученные размеры рабочего пространства ДСП должны соответствовать размерам действующих печей по ГОСТ 720670. При выборе и расчёте электрической цепи и диаметра электрода ДСП средняя плотность тока и допустимый рабочий ток выбирается по ГОСТ 4426  80, а основные технические характеристики электропечных трансформаторов по ГОСТ 20247  81.

2 Специальная часть
2.1 Дуговая печь для выплавки синтетических шлаков.
Синтетическим (от английского synthetic – искусственный) называют предназначенный для обработки стали в ковше шлак, который получают вне сталеплавильного агрегата.

Синтетические шлаки выплавляют в электропечах, циклонных плавильных установках и других агрегатах. Жидкий шлак в необходимом количестве сливают в сталеразливочный ковш, который подают под выпуск. В процессе выпуска струя падающего в ковш металла эмульгирует шлак и металл с последующим разделением фаз. В результате эмульгирования резко увеличивается площадь поверхности раздела шлак-металл и скорость протекающих реакций. Результаты обработки определяются высотой падения струи металла, массой металла и шлака, физическими характеристиками и составом шлака и др. Обычно при расходах синтетического шлака 30 – 50 кг/т такая обработка позволяет в ходе выпуска плавки получать степень десульфурации стали равную 30 – 70%. Наиболее эффективная десульфурация металла наблюдается при выпуске плавки из крупнотоннажных агрегатов.

Первоначально для внепечной десульфурации стали были разработаны известково-глиноземистые шлаки состава, % масс.: 50 – 55 CaO, 37 – 43 Al₂O₃, < 7 SiO₂, < 7 MgO, < 0,5 FeO. Для выплавки синтетических шлаков такого состава требовались дефицитные материалы с низким содержанием кремнезема.

---

Впоследствии была показана возможность эффективной десульфурации стали известково-шамотными шлаками состава, % масс.: 48 – 56 CaO, 6 – 10 MgO, 18 – 22 SiO₂, 12 – 16 Al₂O₃, 0,5 CaF₂, < 0,5 FeO.

Широкое использование синтетических шлаков сдерживалось отсутствием возможности размещения в существующих сталеплавильных цехах обору-дования для их выплавки. В связи с этим была разработана технология десульфурации стали в ковше самоплавкими шлаковыми смесями состава, % масс.: 12 – 14 алюминиевый порошок или алюминиевая стружка; 21 – 24 натриевая селитра; 20 флюоритовый концентрат; известь – остальное. Необходимое количество самоплавкой шлаковой смеси загружали в чугуновозный ковш и поджигали. Полученный таким способом жидкий шлак переливали из чугуновозного ковша в сталеразливочный и подавали под выпуск.

Использование самоплавких шлаковых смесей существенно упростило технологию получения синтетических шлаков. Однако, после нескольких крупных пожаров в отделениях подготовки смесей металлургические предприятия СССР от их использования отказались.

В настоящее время для внепечной десульфурации стали успешно используют твердые шлакообразующие смеси из 10 – 30% плавикового шпата и извести. По ходу выпуска плавки смесь вместе с раскислителями и легирующими загружают в ковш, при этом плавление смеси обычно завершается в течение 1 – 2 минут.

Особенность этой технологии заключается в том, что однородный шлак получается при наполнении второй половины ковша, когда мощность перемешивания стали и шлака падающей в ковш струей металла значительно уменьшается. В связи с этим десульфурирующая способность шлака используется не полностью. Поэтому после выпуска плавки целесообразно проводить дополнительное перемешивание шлака и металла продувкой в ковше аргоном.

Для повышения эффективности десульфурации стали на выпуске из сталеплавильного агрегата применяются предварительно переплавленные легкоплавкие шлаковые смеси. Примером может служить рафинирующая смесь ИРС-2 производства ОАО «НПП «Техмет» (г. Донецк) состава, % масс.: < 3 C, 53 – 60 CaO_общ, < 6 MgO, < 16 SiO₂, 4 – 8 F, 4 – 6 (Na₂O + K₂O), 10 – 18 Al₂O₃, < 0,5 S, < 1,5 P₂O₅, < 2 MnO, < 3 FeO. Основность смеси, рассчитанная как отношение концентраций CaO и SiO2, обычно составляет не менее 3,5. Температура плавления смеси не превышает 1320 – 1350^оС.
Широкое распространение в электросталеплавильных, мартеновских и конверторных печах технологии обработки жидкой стали, в ковше синтетическими шлаками вызвало необходимость создания специальной шлакоплавильной электропечи.

---

Смотрите также файлы

• Отчет по учебной практике профессионального модуля пм 02.docx

• Анализ работы шмо учителей биологии, химии и географии за 20202021 учебный год.docx

• Практическая работа 2 определение погрешностей однократных прямых измерений.pptx

• .docx

• По учебному курсу Строительная механика.docx