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

капитальные затраты на их сооружение. Загрузка шихты в закрытые печи полностью механизирована. Закрытые печи имеют несколько большую длину рабочего конца электродов, чем открытые печи, что сказывается на увеличении потерь электроэнергии. Кроме того, в закрытых печах снижается реактивное сопротивление-короткой сети (от низкой ступени трансформатора до электродов) и улучшаются

условия ее службы, так как элементы короткой сети работают при более низкой температуре, чем в открытой печи. Это улучшает ее электрические характеристики.

Для проведения рафинировочных процессов широко применяют наклоняющиеся печи (рис. 21). В этих печах облегчается как вы­ пуск металла и шлака, так и ведение технологического процесса, и улучшаются условия службы футеровки. Конструкция этих пе­ чей во многом подобна конструкциям дуговых сталеплавильных электропечей. Рафинировочные печи работают периодическим про­ цессом с проплавлением шихты и раздельным или совместным вы­ пуском сплава и шлака.

Печи для рафинировочных процессов, снабженные механизмами наклона и вращения ванны, имеют жесткую систему электрододержателей. Ванна печи монтируется на люльке и наклон ее осуществ­

45

ляется при помощи двух гидравлических домкратов, установлен­ ных в приямке под печью. Механизм вращения ванны печи имеет электромеханический привод и обеспечивает круговое вращение ванны. Механизм передвижения электродов и конструкция электрододержателя такие же, как и в дуговых сталеплавильных печах.

Для рафинировочных ферросплавных печей, видимо, целесооб­ разно применение устройств для электромагнитного перемеши­ вания жидкой ванны в целях ускорения и повышения полноты про­ текания процессов.

На ряде рафинировочных печей установлен арочный неохлаждаемый свод из хромомагнезитового кирпича. В отдельных случаях подобные печи оборудованы выкатными ваннами.

При ведении процесса с получением блока, а также в случае необходимости быстро заменить ванну при переходе с одного сплава на другой или же при образовании в процессе плавки большого количества карбидов, что приводит к зарастанию ванны, исполь­

ных печей и требований передовой технологии, разработан типовой ряд отечественных печей для выплавки ферросплавов, основные пара­ метры которых приведены в табл. 2. В табл. 3 приведены основные технические данные некоторых эксплуатируемых ферросплавных печей.

Следует иметь в виду, что, когда это позволяет технологический режим, более рентабельными являются крупные печные агрегаты. Это обеспечивает снижение удельных капиталовложений на 5—7% и уменьшение эксплуатационных расходов на 7—8%. Производи­ тельность труда при этом увеличивается примерно на 30%.

Производство специальных сортов ферросплавов может потребо­ вать как определенного усовершенствования конструкции печей, так и применения различных типов вакуумных или компрессион­ ных печей. Так, для производства особо низкоуглеродистого ферро­ хрома используют вакуумные печи сопротивления и индукционные вакуумные печи, для азотирования феррохрома пригодны компрес­ сионные печи различных типов.

Производство некоторых видов ферросплавов не требует внеш­ него подвода тепла. Тепла, выделяющегося в этом случае в резуль­ тате реакции между окислами ведущего элемента и восстановите­ лями, достаточно для протекания процесса. Поэтому выплавку подобных ферросплавов производят в плавильных горнах (шах­ тах). Поскольку в качестве восстановителя применяют преимущест­ венно такие элементы, как алюминий и кремний, то такие процессы получили название металлотермических.

Широкое внедрение в последние годы различных металлотерми­ ческих процессов с предварительным расплавлением части шихты или электроподогревом шлака превратило плавильный горн для металлотермической плавки в сменную ванну электропечи, оборудо­ ванную в отдельных случаях механизмом для слива сплава и шлака. Горны имеют круглое сечение и выполняются из листового железа

46

ной, так как глубокая посадка электродов обеспечивается охлажде­ нием реакционной зоны надвигающейся шихтой, разрушением хо­ рошо электропроводного карборунда, уменьшением размеров тигля и изменением его формы, а также ввиду уменьшения вязкого и хо­ рошо электропроводного слоя вокруг газовой полости тигля.

Отмеченные выше факторы и постоянное перемещение очагов высокой температуры относительно пода и стен печи облегчают службу футеровки на печах с вращающейся ванной и позволяют снизить величину а на 30% против принятой для стационарных пе­

Наружный диаметр печи равен dB плюс двойная толщина футе­ ровки, которая определяется мощностью печи и технологическими особенностями процесса. Глубина ванны печи h определяется в за­ висимости от диаметра электрода и плотности тока в нем, рода выплавляемого сплава и мощности печи. Обычно для открытых печей мощностью свыше 7500 кВА величина h связана с диаметром электрода уравнением h ^ 2,2 d3 и для закрытых печей, по условиям обеспечения надлежащего подсводового пространства, увеличи­ вается примерно до 2,5—2,7 d3.

Толщина подины на мощных печах составляет около 2 м; таким образом, общая высота печи Н определяется уравнением: Н = = h ф- 2 м. Для рафинировочных печей при выборе размеров ванны также пользуются методом подобия, но в качестве исходного пара­ метра применяют удельную мощность на единицу площади пода (кВА/м2) или на единицу полного объема ванны (кВА/м3).

50