Файл: Строганов, А. И. Производство стали и ферросплавов учебник для металлургических техникумов.pdf

Вид A

то

I _______ !W0

. y o n .

mo

01550

> !Л Л Я 1

ж

Рис. 25. Гидроподъемник механизма перемещения электродов печи мощно­ стью 24 MBA:

1 — плунжер; 2 — траверса; 3 — фиксатор; 4 — стакан; 5 — вкладыш; 6 — прокладки; 7 — несущий цилиндр.

56

Для предотвращения выбивания газа из-под свода применяют уплотнение в виде песочного затвора. В печах, где загрузка шихты ведется в воронку вокруг электрода, уплотнением при этом служит сама шихта. Добиться полной герметизации в этом случае практи­ чески невозможно и на поверхности шихты появляются язычки

Рис. 26. Пружинно-гидравлическое устройство для перепускания электродов диаметром

1200 мм:

пламени сгорающей окиси углерода. Если загрузка шихты ведется по трубам, то уплотнение электродов в своде осуществляется двумя способами: водяным затвором или сальниковой набивкой.

В отечественной практике наиболее широкое распространение получил металлический десятисекционный водоохлаждаемый свод (рис. 27), который снизу футеруется огнеупорным бетоном, а сверху шамотным кирпичом. Секции собирают в сводовом кольце и подве­ шивают к девяти кронштейнам, опирающимся на рабочую площадку. Кольцо и кронштейны также охлаждаются водой. Отдельные сек­

57

ции свода одна от другой и свод в целом электрически изолированы. В своде имеются три отверстия для электродов, в которые вставляют трехсекционные загрузочные воронки из огнеупорного бетона с мед­ ным водоохлаждаемым змеевиком. Для приема шихты на воронки устанавливают металлические или бетонные обечайки. Кроме того,

всводе имеются два отверстия для установки газоотводов, ведущих

кгазоочистке, и семь отверстий взрывных клапанов. Газоотвод отбора газа присоединяется к своду при помощи водоохлаждаемого стакана и имеет внутри форсунки для смыва пыли.

Широко распространен и свод, выполненный в виде стального водоохлаждаемого каркаса с футеровкой из фасонного огнеупор­ ного кирпича или блоков из огнеупорного бетона. При низкотемпера­ турных процессах, например при производстве феррофосфора, ис­

58

пользуется арочный свод из монолитного огнеупорного железо­ бетона.

Система охлаждения ферросплавной печи. Температура в зоне работы электрододержателя на мощной печи достигает 400° С, а в слу­ чае образования свищей может подниматься до 1000° С.

Очень тяжелы и условия работы оборудования над открытым зер­ калом расплава в рафинировочных печах. Поэтому для нормальной работы электрододержателя и токоподвода необходимо их охлажде­ ние.

На открытой печи охлаждают токоподводящие трубы, контакт­ ные щеки, кольца электрододержателей, подвижные и неподвижные башмаки, коробки несущих цилиндров и поверхности несущих конструкций, например рукава электрододержателя.

На закрытых печах дополнительно имеются цепи водяного ох­ лаждения свода, загрузочных воронок и труботечек, водяного за­ твора и газоотвода. В отдельных случаях предусматривают также охлаждение кожуха печи или амбразуры летки.

Во избежание отложения накипи на стенках охлаждаемых дета­ лей и трубопроводов температура отходящей охлаждающей воды не должна превышать 50° С. Желательна химическая подготовка воды стабилизирующими добавками. Давление воды в питающих ветвях должно составлять не менее 0,3 МН/м2 (3 ат). Расход воды на открытых печах достигает 5—3 м3/ч на 1000 кВА установленной мощности трансформатора, расход воды на охлаждение металличе­ ского свода достигает 150 м3/ч.

Устройства для прожигания и заделки летки. В большинстве случаев летку прожигают электрической дугой, пользуясь специаль­ ным приспособлением. Аппарат подключен к одной из фаз печного трансформатора на напряжение между фазой и подиной печи. Реже такой аппарат получает питание от специального трансформатора.

Аппарат имеет изолированную ручку и его подвешивают к вра­ щающейся консоли, прикрепленной к несущей колонне или кожуху печи. Летку прожигают железным прутом или непосредственно электродом. Также широко используют кислородный прожиг, а в по­ следнее время практикуется разделка летки сверлением.

Заделка летки механизирована. Для этой цели используют пневмо­ пушки или машины с электромеханическим приводом, которые вы­ давливают массу для заделки летки непосредственно в леточный канал.

Г Л А В А V

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ФЕРРОСПЛАВНЫХ ПЕЧЕЙ

Типичная электрическая схема питания ферросплавной печи представлена на рис. 28. Печь питается от двойной системы распре­ делительных шин понизительной подстанции через высоковольтные

59

разъединители, сблокированные таким образом, что ток поступает одновременно только от одной системы шин. Для очень мощных пе­ чей ток^высокого напряжения подводится, минуя понизительную подстанцию, непосредственно на

печные трансформаторы.

В настоящее время ведутся работы по использованию на ферросплавных печах постоян­ ного тока, но промышленного применения такие печи еще не нашли.

чем шлаковые процессы характеризуются менее спокойным режимом. Для процессов, идущих с проплавлением ванны, характерны раз­ личная нагрузка в разные периоды плавки и неспокойный электри­ ческий режим работы печи.

Распределение тока в ферросплавной печи зависит от характера процесса. При непрерывных бесшлаковых процессах под каждым электродом образуется газовая полость, стенками которой является расплавленная шихта, днищем — расплав, сводом — электрод. Элек­ трический ток образует дуговой разряд между электродом и стен­ ками полости и расплавом. Некоторое количество тока шунтируется

60

между электродами через шихту. При этом мощность, выделяемая током в газовых полостях, является главной составляющей полез­ ной мощности печи. Разогрев шихты вне зоны реакции нерентабелен

ипоэтому всегда стремятся работать с холодным колошником, т. е. уменьшить до минимума выделение тепла на колошнике печи.

Впечах, работающих с проплавлением шихты на шлаковых про­ цессах, практически вся мощность выделяется в дугах и при про­ хождении тока через шлак и сплав. Теплота, выделяющаяся в шлаке

ив сплаве, полезна, так как для нормального протекания процесса требуется надлежащий прогрев как сплава, так и шлака. В отдель­ ных случаях при шлаковых процессах печи могут работать в бездуговом режиме и тогда вся мощность будет выделяться в расплаве.

Всвязи с различием тепловых условий, в которых находятся дуги, напряжение, требуемое для их образования, различно. За­ крытая дуга бесшлакового процесса требует для своего поддержа­ ния меньшего напряжения, чем дуга, горящая на поверхности шлака

иоткрытая со всех сторон.

Пониженное против оптимального напряжение приводит к по­ тере дугового режима и росту потерь мощности в электрической цепи (в трансформаторе, сети, электродах и контактах) пропорционально квадрату падения напряжения.

При чрезмерном повышении напряжения увеличивается длина дуг и растут потери тепла на колошнике и, кроме того, возрастает улет восстановленных элементов, особенно кремния, марганца, кальция. Температура на подине печи из-за высокой посадки элек­ тродов снижается, что затрудняет выпуск сплава и шлака и приводит к серьезным затруднениям в работе летки.

Общепринятой методики выбора электрических параметров ферро­ сплавной печи не разработано и их выбирают, исходя из принципа подобия параметрам, характерным для хорошо работающих печей. С точки зрения сходимости с практическими данными наиболее

С— коэффициент пропорциональности, определяемый из данных действующих печей и составляющий для ферро­ силиция 3, 4, для силикомарганца 6, для углеродистого

феррохрома 8, для углеродистого ферромарганца 5,5

идля силикокальция 6;

п— показатель, колеблющийся в пределах 0,25—0,33. Далее для расчета электрических параметров используют соотно­

шения:

61