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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3. КОЖУХ ФЕРРОСПЛАВНОЙ ПЕЧИ

Кожух выполняется клепаным или сварным из листовой стали толщиной 15—25 мм. Для удобства транспортировки кожух изготов­ ляют из отдельных секций, собираемых на месте монтажа клепкой или сваркой. Хорошие результаты дали сборные кожухи на болтах, причем последние затягивают до постоянного натяжения.

Для придания кожуху жесткости к нему крепят вертикальные ребра и три—пять горизонтальных поясов жесткости, выполняемых из листового и профильного железа. В закрытых печах роль верх­ него пояса жесткости выполняет корыто песочного или жидкостного затворов. В местах крепления леток кожух усиливают либо литой стальной плитой, либо дополнительными ребрами жесткости, к ко­ торым крепят литую или же сварную арматуру летки. Кожух пе­ чей с угольной футеровкой должен быть герметичен для предохра­ нения ее от выгорания из-за подсоса воздуха.

Днище кожуха может быть сферическим, коническим и плоским. Сферическое и коническое днища придают наибольшую жесткость кожуху и выполняются для печей, работающих с наклоном ванны, где требуется повышенная прочность кожуха. Наиболее широко распространены плоские днища, отличающиеся простотой изготов­ ления и достаточной прочностью для условий службы ферросплав­ ных печей, так как они опираются на раму (колосник) из парал­ лельно установленных балок, закрепленных на фундаменте печи или на плите механизма вращения ванны.

Мощные трехфазные печи с круглой ванной, работающие на вы­

плавке сплавов непрерывным процессом, имеют одну-две, а

иногда

и три летки. При этом чаще всего рабочей является одна

летка,

а остальные резервные. В тех случаях, когда технологический про­ цесс связан с раздельным выпуском сплава и шлака, имеются две летки (металлическая и шлаковая), расположенные на различных уровнях. Так как практика работы показала целесообразность вра­ щения ванны лишь в ограниченном секторе порядка 120°, то в по­ следнее время летки чаще располагают под углом 60°, тогда как на печах, предназначенных для работы с круговым вращением ванны, их располагают под углом 120°.

В отдельных случаях кожух печи или часть его охлаждается снаружи водой при помощи брызгал или заложенных в футеровку водоохлаждаемых холодильников. Обычно производится охлажде­ ние подины печи воздухом, нагнетаемым вентилятором в простран­ ство между балками. Обдувка днища кожуха целесообразна и для наклоняющихся рафинировочных печей.

В практике отечественных заводов известны конструкции ферро­ сплавных печей с магнезитовой футеровкой без кожуха. На таких печах имеются четыре пояса жесткости, выполненных из швеллеров, которые соединены вертикальными стойками. Летки выполняют сварными из листовой стали и крепят к стойкам, связывающим пояса жесткости. Опыт эксплуатации таких печей показал, что срок службы

футеровки печи увеличивается, заметно облегчается

ее ремонт.

4:

51


4. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Механизм вращения ванны. Для плавного изменения в соответ­ ствии с требованиями технологии скорости вращения ванны печи (обычно один оборот за 40— 160 ч) применяют шунтовые электродви­ гатели постоянного тока мощностью 0,5—2 кВт, снижение числа оборотов которых осуществляется шунтовым реостатом.

Из-за малой скорости вращения ванны необходимое передаточное число редуктора составляет от 100 000 до 200 000 и осуществляется последовательным включением двух редукторов, обычно одного червячного (первый от электродвигателя) и одного цилиндрического. Основную передачу делают, как правило, конической. Она состоит из отдельных секторов, прикрепленных к опорной плите. Опорную плиту выполняют в виде железобетонной или сварной конструкции с центральной упорной цапфой для восприятия горизонтальных нагрузок и работающей в упорном подшипнике, заделанном в фунда­ мент. Вес печи воспринимается 20—30 ходовыми катками, разме­ щаемыми по круговому рельсу, монтируемому на фундаменте.

Известны также печи с другим исполнением механизма вращения ванны: с цевочной передачей, фрикционной с электромеханическим приводом к гладким каткам, работающим на силах трения и др.

Для удобства ведения технологического процесса механизм вращения ванны печи должен иметь программный регулятор, авто­ матически устанавливающий нужный режим работы: круговое вра­ щение, реверсивное на определенный угол и т. д. Механизм враще­ ния ванны печи должен автоматически отключаться в случае пре­ кращения подачи электроэнергии на печь или при резком уменьше­ нии мощности печи.

Электрододержатель, его подвеска, механизмы для перемещения электродов. Электрододержатель состоит из электродного зажима с контактными щеками и несущего цилиндра. Он должен обеспечи­ вать надежность зажатия, подвески и перемещение электрода с тре­ буемой скоростью, надежность и удобство перепуска электродов, минимальные потери электроэнергии, обеспечивать надлежащий тепловой режим обжига самоспекающихся электродов.

Электродный зажим состоит из кольца, контактных щек и ме­ ханизма зажима их. Контактные щеки служат для подвода к элек­ тродам рабочего тока. Для изготовления щек применяют хорошо электро- и теплопроводную электролитическую медь, хромистую медь или томпак, а для обеспечения водяного охлаждения щеки изготавливают пустотелыми или с залитыми в них медными или стальными трубами. Щеки с помощью изолирующих подвесок кре­ пят к нижнему кольцу несущего цилиндра.

Широкое распространение получили кольцевые пружинные за­ жимы, состоящие из кольца, пружинного зажима и токоподводящих контактных щек. Кольцо состоит из двух полуколец (рис. 23), соединенных стальными пальцами с надетыми на них бронзовыми втулками. Это сделано для разрыва магнитного контура, образуе­ мого электрическим током, проходящим по электроду. Полукольца

52


представляют из себя пустотелые сварные или литые стальные кбробки, в полостях которых размещаются пружинные зажимы. Количество зажимов соответствует количеству щек и составляет для малых печей до 4 и для больших до 6—8. Нажатие на щеку осуществляется одной (или двумя) пружинами. Давление пружины на щеку передается при помощи подвижного упора. Практика ра­ боты пружинных зажимов показала полную их надежность. Пру­ жинные зажимы позволяют не снижать мощность печи во время

Рис. 23. Кольцо пружинного зажима электрододержателя печи мощностью 16,5 MBA:

1 — полукольца; 2 — ушко; 3 — палец; 4 и 5 — бронзовая втулка; 6 — упор; 7 , 8 — пружина; 9 — нажимная шайба; 10 — регулировочный винт

перепуска. Благодаря равномерному и постоянному нажатию на щеки обеспечивается хороший контакт между щекой и электродом, что увеличивает срок службы щек и резко сокращает число аварий­ ных прогаров. В последнее время успешно эксплуатируют и ги­ дравлические зажимы (рис. 24).

Кольцо электродного зажима при помощи трубчатых водоохлаж­ даемых подвесок крепят к нижнему кольцу несущего цилиндра, изготавливаемого из листового железа толщиной 10— 16 мм и ох­ ватывающего электрод по его высоте. Общий вид электрододержа­ теля печи мощностью 16 500 кВА приведен на рис. 24.

С помощью несущего цилиндра решается несколько задач: под­ веска и перемещение электрода и электродного зажима; обеспече­

ние

заданного

режима коксования электродной массы; обеспече­

ние

хорошего

контакта щека—электрод путем обдува электрода

воздухом, нагнетаемым в просвет между несущим цилиндром и элек­ тродом. Подобная обдувка предохраняет поверхность электрода

53

 

Рис. 24.

Электрододсржатель с гидравлическим зажимом печи мощностью 16,5 МВЛ:

1 — несущий

цилиндр; 2 — водоохлаждаемая

подвеска;

3 — водоохлаждаемый щиток;

4

— зажимное кольцо; 5 — труба маслопровода к сильфону;

6 — подвеска контактной щеки;

7

— накладка;

8 — контактная щека; 9 — миканитовая прокладка;

10 — Зажимная поо-

 

 

кладка;

11 — гидравлическое

зажимное устройство

выше щек от запыления, которое может приводить к образованию диэлектрического слоя, в дальнейшем ухудшающего контакт между щекой и электродом. К нижней части несущего цилиндра крепят водоохлаждаемые щитки несущего цилиндра и траверсу, к которой

54


подвешивают подвижный башмак и медные токоподводящие трубы.

К верхнему концу несущего цилиндра прикреплена траверса, к ко­

торой присоединены устройства для перемещения электродов по

вертикали и для перепуска их.

 

 

 

Конструкция подвеса и перемещения электрода должна воспри­

нимать вес электрода и электрододержателя, часто достигающий

30—50 т и более, надежно удерживать их над печью и обеспечивать

перемещение электрода вверх и вниз с необходимой скоростью и

его перепускание (удлинение) по мере сгорания.

 

Гидравлический механизм перемещения электрода печи мощ­

ностью 24000 кВА, показанный на рис. 25, имеет следующую характе­

ристику:

 

 

 

 

 

 

Максимальная грузоподъемность,

т ..................................

 

70

 

Максимальный ход, м м

.......................................................

 

1800

 

Рабочее давление масла, ................МН/м2

(кгс/см2)

2,5 (25)

 

Скорость подъема, м / м и ...................................................н

 

 

1,0

Основным конструкционным элементом гидравлического подъем­

ника

являются

два (реже — три)

плунжера, которые и осуществ­

ляют перемещение электродов. Плунжеры опираются на стаканы,

укрепленные на раме уплотнения, и связаны между собой травер­

сой, которая служит также для крепления несущего цилиндра и

устройства для перепуска электродов. Устройство для перемещения

электрода имеет ограничители подъема и спуска.

 

 

Устройство для перепускания электродов. По мере сгорания

электрода возникает необходимость перепускать его, т. е. удлинять

рабочий конец. Такое перепускание электродов осуществляют при

помощи специального устройства без отключения печи.

 

На рис. 26 показано современное пружинно-гидравлическое

устройство клещевого типа, которое крепится на траверсе гидро­

подъемника или на раме верхнего конца несущего цилиндра. Кон­

струкция верхнего и нижнего кольца одинакова. Зажатие элек­

трода

в кольцо

осуществляется

пружинами, отжатие

кольца —

гидравлическим

цилиндром.

Когда

электрод не перепускается, он

зажат одновременно верхним и нижним кольцами. Для осуществле­

ния прямого перепускания разжимается нижнее кольцо. Электрод

вместе с верхним кольцом опускается вниз, проскальзывая в ще­

ках. После этого вновь зажимают электрод в нижнем кольце и за­

тем разжимают верхнее кольцо. Освобожденное верхнее кольцо

тремя гидравлическими домкратами возвращается в исходное поло­

жение. Преимуществом этой конструкции является возможность

дистанционного управления операцией перепускания электродов.

Свод печи и газоотвод. Свод ферросплавной печи для углетерми­

ческих процессов должен обеспечивать полную герметизацию под­

сводового пространства, так как образующиеся в процессе прове­

дения

восстановительной плавки газы содержат

около

85,0% СО

и являются высокотоксичными и взрывоопасными. Для предупреж­

дения взрыва из-за подсоса воздуха печи работают с положитель­

ным давлением под сводом 5

Н / м 2

(0,5 мм вод. ст.).

 

55