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

Замок, стягивающий концы гибких секторов, раскрывают при по­ мощи цепи, подвешиваемой на малый крюк крана, в момент, когда бадья опущена в печь. Объем загрузочной бадьи для 100- и 200-т печей составляет соответственно 50 и 166 м3.

В последние годы начинает находить применение загрузочная бадья грейферного типа, дно которой выполнено аналогично ковшу грейферного крана. В этом случае отпадает необходимость в под­ доне, что увеличивает полезный вес груза в бадье, и упрощается подготовка бадьи к загрузке; при этом постепенное раскрытие бадьи

впечи предохраняет огнеупорную кладку от разрушения шихтой.

9.ПОДАЧА КИСЛОРОДА И ТОПЛИВА

ВПЕЧЬ И ПОДОГРЕВ ШИХТЫ

Газообразный кислород в электропечах используют для уско­ рения расплавления шихты и для интенсификации окисления угле­ рода в расплавленной ванне, а также для повышения скорости ее нагрева. С целью внесения дополнительного тепла в электропечь в период плавления все шире начинают применять топливо-кисло- родные горелки. В качестве топлива используется газ, реже мазут.

Для ввода кислорода в электропечь широко используют металли­ ческие трубки, футерованные шамотными катушками, или реже — нефутерованные трубки диаметром 20—30 мм, которые вводят в печь через рабочее окно. Таким же образом вводят в печь и неводоохлаж­ даемую съемную газо-кислородную горелку (рис. 17, а).

Механизация процесса продувки ванны кислородом и газо-кисло­ родной смесью осуществляется путем использования сводовых водо­ охлаждаемых фурм (рис. 17, в) и водоохлаждаемых газо-кисло­ родных горелок (рис. 17, б). Сводовые фурмы и горелки в количестве 1—3 штуки на печь подвешивают на кронштейнах кареток, пере­ мещающихся по стойкам. Фурмы и горелки проходят в отверстие свода через водоохлаждаемый кессон, внутренний диаметр которого на 125— 150 мм больше внешнего диаметра фурмы.

При автоматизации управления продувкой ванны кислородом фурма поднимается при падении давления кислорода в сети ниже нормы, при превышении предела перепада температуры отходящей воды или при прекращении подачи кислорода вследствие засоре­ ния фурмы шлаком или металлом.

Для ускорения плавления шихты в электропечи и экономии элек­ троэнергии скрап иногда предварительно подогревают. Подогрев шихты осуществляют газовыми горелками или мазутными форсун­ ками в загрузочных бадьях. Причем бадьи могут быть либо футеро­ ванными, либо нефутерованными. При использовании нефутерованной бадьи скрап подогревают до 500° С, а при использовании футе­ рованной — до 900° С. При использовании предварительно подогре­

Необходимо иметь в виду, что подогрев скрапа жидким или газо­ образным топливом обходится дешевле, чем при обычном нагреве

34

&

4270

6

Рис. 17. Газо-кислородная неохлаждаемая (а) и водоохлаж-

даемая (б) горелка; кислород­ ная водоохлаждаемая фурма (в): 1 — скоба для подвешива­ ния фурмы; 2 — винтовые ка­ налы

в электропечи. Поэтому не вызывает сомнения, что предваритель­ ный нагрев скрапа, особенно в футерованных бадьях, является зна­ чительным резервом повышения производительности электропечей. Однако трудность внедрения этого способа подготовки шихты в дей­ ствующих цехах связана с отсутствием необходимых площадей, а также сложностью оборудования системы удаления продуктов горения.

10. СИСТЕМА ОЧИСТКИ ГАЗОВ

В процессе плавки стали в электропечи, особенно при продувке ванны кислородом, выделяется большое количество пыли. В связи с этим запыленность газов, покидающих рабочее пространство элек­ тропечи, достигает 70— 100 г/м3, в то время как по санитарным нор­ мам она не должна превышать 100 мг/м3. Поэтому в последнее время

I

электропечи начинают оборудовать устройствами по очистке газа. Наибольшее распространение получила мокрая система газоочистки. На рис. 18 приведена схема газоочистки, применяемая на 100-т дуговой электропечи.

Из печи газ отбирают через отверстие в своде. Кроме воздуха, засасываемого через неплотности рабочего пространства и свода, воздух специально подают в систему через соединение между коле­ ном газопровода и испарительной камерой 3. Отверстие соединения регулируют таким образом, чтобы обеспечить минимальную подачу воздуха в те моменты, когда открытая площадь ванны в печи мала. Подача воздуха в систему обеспечивает полное дожигание горючих компонентов газа. Для охлаждения газа в камеру испарения подают воду через сопла. При этом расход воды регулируется по показаниям

36

термопар, установленных после камеры испарения. Давление в печи регулируется заслонкой, а импульс давления снимается из-под сводового пространства. По давлению в печи настраивается также величина зазора в соединении 3.

Охлажденный газ проходит через трубу Вентури, где происходит обеспыливание его водой, подаваемой через форсунки. Газоводя­ ная смесь поступает в скруббер, заполненный керамической насад­ кой. Газ, проходя через насадку, освобождается от капель воды с захваченными ими частицами пыли. Очищенный газ дымососом выбрасывается в дымовую трубу.

Г Л А В А III

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ

Дуговые электропечи питаются переменным током, который под напряжением до 110 кВА подводится к цеховой подстанции. Сило­ вая цепь дуговой печи от питающего фибера состоит из следующих элементов: разъединителя, главного выключателя, дросселя, печ­ ного трансформатора, короткой сети, электрической дуги.

1. РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, ГЛАВНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Для полного обесточивания короткой сети служит разъедини­ тель, представляющий собой трехполюсный рубильник на изоля­ торах. Ножи и неподвижные контакты разъединителя изготовлены из меди. Разъединитель выключается только при выключенном главном выключателе, в противном случае возможно перекрывание дуг между фазами и короткое замыкание. Разъединитель устанавли­ вают в положении, исключающем возможность случайного включе­ ния. Включают и выключают разъединитель при помощи привод­ ного механизма или изолированной штанги.

Главный выключатель служит для разрыва высоковольтной цепи. В качестве главных выключателей используют масляные, воздушные и реже водяные выключатели. Масляный выключатель представлен на рис. 19, а. Бак, в котором находятся контакты, за­ полняется трансформаторным маслом. Бак закрыт крышкой, через которую проходят изоляторы с проводами, оканчивающимися не­ подвижными контактами. На траверсе укреплены подвижные кон­ такты. Штанга траверсы находится под действием пружины, стре­ мящейся отсоединить подвижные контакты. Поэтому во включенном состоянии штанга удерживается специальной защелкой, что обеспе­ чивает надежность отключения. Бак снабжен маслоуказателем и газоотводом с предохранительным клапаном. Изнутри на стенках бака имеется изоляция, предохраняющая от перебрасывания дуги при выключении на стенки.

Три пары трехфазного выключателя размещаются в одном или в трех отдельных баках. Управление масляным выключателем осу­ ществляется дистанционно. Масляный выключатель снабжен сиг­

37

нальными лампами, а для надежности работы выключателя система дистанционного управления питается от специальных источников постоянного тока.

В мощных выключателях предусматривают устройства, обеспе­ чивающие усиленный приток масла в зону дуг в момент отключе­ ния. Однако масляные выключатели взрыво- и пожароопасны, кроме

Рис. 19. Главные выключатели

а — масляный: 1 — бак; 2 — трансформаторное масло; 3 — крышка; 4 — изоляторы; 5 — подвеска; 6 — неподвижные контакты; 7 — подвижные контакты; 8 — траверса; 9 — пру­ жина; 10 — маслоуказатель; 11 — газоотвод; б — воздушный: 1 — отверстие для подачи воздуха; 2 и 4 — контакты; 3 — отверстия для вытеснения дуги; 5 — изоляционный ци­ линдр; 6 — поршень; 7 — пружина

того, в них быстро изнашиваются контакты и загрязняется масло из-за большого числа включений и отключений.

На рис. 19, б изображена схема воздушного выключателя. В мо­ мент отключения через отверстие 1 из резервуара в изоляционный цилиндр подается воздух. Воздух давит на поршень 6 и, преодоле­ вая усилие пружины 7, поднимает вверх контакт 4. При разрыве контактов 4 и 2 возникает дуга, которая воздухом через отверстие 3 вытесняется во внутренние полости контактов. Воздух должен быть сухим. Воздушные выключатели устанавливают на большегрузных печах. Например, большинство отечественных электропечей ем­ костью 100 и 200 т оборудованы этими выключателями.

38

тактами, быстро испаряется, и водяной пар гасит дугу.

Следует отметить, что поиски рационального главного выключа­ теля продолжаются.

Максимальная сила тока, при которой срабатывает выключатель, должна быть больше наибольшей силы тока короткого замыкания, который приходится отключать в данной установке. Известно, что различается мгновенная (ударная) и установившаяся сила тока. Установившаяся сила тока приближенно определится из выраже­ ния:

Такая сила тока устанавливается по прошествии некоторого времени. В первый момент сила тока значительно больше и назы­ вается мгновенной силой тока. Максимально допустимая сила тока выключателя должна быть больше мгновенного тока короткого замы­ кания. Выключатели характеризуются по разрывной мощности, определяемой для трехфазного выключателя из выражения:

По внешнему виду дроссель похож на трансформатор, но отли­ чается тем, что входящие и выходящие провода имеют одинаковое сечение, тогда как у трансформатора это сечение разное. Обмотки дросселя защищены кожухом, заполненным трансформаторным мас­ лом. Дроссель представляет собой индуктивное и активное сопро­ тивление. Включение в электрическую цепь дросселя обеспечивает благодаря повышению индуктивного сопротивления увеличение устойчивости горения дуги и ограничение толчков тока, которые наблюдаются особенно часто при обвалах шихты.

Однако наличие дросселя в цепи снижает коэффициент мощности установки (cos <р). Поэтому после того как обвалы шихты прекрати­ лись и в печи скопилось достаточно много жидкого металла, дрос­ сель шунтируют при помощи масляного выключателя. В связи с тем, что сопротивление шин масляного выключателя значительно меньше обмотки дросселя, весь ток практически пойдет через масля­ ный выключатель.

39