Файл: Иванько, В. Ф. Пультовщик сталеплавильной электропечи учеб. пособие.pdf

§ 2. КОНСТРУКЦИЯ И МЕХАНИЗМЫ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

Дуговые сталеплавильные электропечи первых пяти­ леток не были достаточно механизированными, и при их обслуживании применяли ручной труд. Электропривода­ ми были оборудованы лишь механизм наклона печи и механизмы перемещения электродов. Максимальная ем­ кость печей не превышала 20 т. Особенно трудоемкой и продолжительной была завалка электропечи металли­ ческой шихтой. На малых печах применяли завалку шихты даже вручную и с помощью лотков. Завалку ших­ ты на печах емкостью более 5 г производили с помощью шаржирных кранов мульдами (особые, литые из чугуна, продолговатой формы короба, которые имели устройст­ во для установки и снятия их с хобота шаржирного крана).

В настоящее время дуговые печи механизированы, особенно процессы завалки шихты в печь.

Общий вид механизированной печи емкостью 200 г приведен на рис. 3.

Каркас печи в боковой части представляет собой ци­ линдрический кожух из листового железа. В последнее время для увеличения стойкости огнеупорной футеров­ ки кожуху придают коническую форму с расширением кверху. Низ кожуха прочно соединяют с днищем карка­ са, которое имеет коническую или сферическую форму. Каркас должен выдерживать вес футеровки, металла и шлака, свода, а также температурные воздействия во время хода плавки. Эти условия учитывают при расчете печи и выборе толщины листового железа для каркаса.

По бокам кожуха каркаса дополнительно устанав­ ливают кольца жесткости. Со стороны рабочей площад­ ки в кожухе имеется загрузочное окно для загрузки ма­ териалов, перемешивания металла, отбора проб и для других операций.

Для выпуска металла из печи в кожухе со стороны, противоположной загрузочному окну, имеется выпускное отверстие, переходящее в сливной носок. На время плав­ ки выпускное отверстие заделывают огнеупорной массой.

Рабочее (загрузочное) окно закрывают заслонкой, для перемещения которой применяют электрический или пневматический привод. Огнеупорный свод на каркасе

9

печи имеет в центральной части три отверстия для про­ хождения электродов. Свод набирают на специальном стенде огнеупорным кирпичом, и с внешней стороны сво­ да находится металлический каркас — сводовое кольцо, которое обычно охлаждается водой.

Для повышения стойкости свода и электрода, а так­ же для уплотнения отверстия между ними устанавли-

10

вают электродные уплотняющие и охлаждающие коль­ ца, по которым циркулирует вода. Эти кольца разнооб­ разны по конструктивному ис­ полнению.

На рис. 4 приведено охла­ дительное электродное кольцо.

Важным конструктивным узлом электропечи являются электрододержатели, служа­ щие для закрепления электро­ дов и подвода к ним электри­ ческого тока, для перемещения их по ходу плавки. Конструк­ ции электрододержателей раз­ личны. На рис. 5 приведена од­

Между горизонтальной ча­ стью электрододержателя (ру­

кавом) и вертикальной стойкой устанавливают изо­ ляционную плиту из асбоцемента. При повышенных вторичных напряжениях рекомендуется дополнительно окружать асбоцементную плиту листовым миканитом.

Рис. 5. Схема устройства электрододержа ­ теля:

11

Рукав электрододержателя соединяется с вертикальной стойкой с помощью изолированных шпилек (стальные шпильки изолируются миканитовыми втулками и шай­ бами).

Необходимо изолировать стойки с токоведущими трубами от рукава, что осуществляется с помощью изо­

к электроду может пройти через рукав электрододержа­ теля и болты, крепящие головку электрододержателя, к рукаву, что недопустимо.

Ток от гибких кабелей должен проходить через токоприемный кронштейн на токоведущие медные трубы, с токоведущих труб — на контактные вкладыши в го­ ловке 1 и с контактных вкладышей — на электрод. Ра­ ционально увеличивать число токоведущих труб на од­ ну фазу (на рис. 5 показаны четыре трубы), так как это снижает индуктивное сопротивление труб и уменьшает активные потери.

При эксплуатации печи необходимо контролировать состояние изоляции электрододержателя, во время пла­ ново-предупредительных ремонтов продувать изоляцию сжатым воздухом, осматривать внешнее состояние и, ее-, ли замечено повреждение, заменять. Не допускается по­ падание влаги и воды на изоляцию и ослабление изоля­ ционных болтов. Недосмотр за изоляцией приводит к большим простоям во время работы печи.

Большое значение для работы электрододержателя и всей печи имеет конструкция зажима электрода в го­ ловке. Ранее применяли винтовой зажим электрода, ко­ торый приводился в действие сталеваром вручную с по­ мощью рычага. На производство зажима электрода за­ трачивали значительное время.

В настоящее время повсеместно применяют пружин­ но-пневматические зажимы. Пружины, создающие за­ жим, находятся внутри рукава электрододержателя. При любых температурных колебаниях давление на электрод постоянное и большое. Это обстоятельство при-

1 Из некоторых головок электрододержателей контактные вкла­ дыши изъяты. Вместо них сделаны контактные приливы, которые для уменьшения электрических потерь рекомендуется покрывать слоем цветного металла (головка стальная).

12

водит к уменьшению электрических потерь в контакте головка — электрод. Одновременно с улучшением кон­ тактных давлений пружинно-пневматический зажим по­ зволил сократить время операции зажима и облегчить труд, так как операцию зажима сталевар производит снизу, не поднимаясь на печь, с поста управления пнев­ матикой зажима.

Контактные поверхности контактных вкладышей или контактных приливов на головках следует периодически очищать, чтобы иметь нормальное переходное сопротив­ ление в контакте головка — электрод. Профилактиче­ скую чистку головки электрододержателя производят во время холодного ремонта печи.

Головки электрододержателя и контактные вклады­ ши охлаждаются водой.

Описанный электрододержатель на печи средней ем­ кости имеет вес несколько тонн, для его перемещения потребовался бы электродвигатель большой мощности, что усложнило бы регулирование. На дуговых электро­ печах принята схема с уравновешиванием основной час­ ти веса электрододержателя с помощью противовеса. Это позволяет значительно снизить мощность электро­

электрода и упора его в шихту ослабляется трос, что должно привести к пробуксовыванию его на барабане, при этом двигатель работает, а электрод прекращает опускаться. Но на действующих электропечах не уда­ валось предохранить электроды от поломки, когда они упирались в шихту, так как ослабление троса на бара­ бане было недостаточным и электрод продолжал опу­ скаться вниз.

Второй вариант (рис. 6, б) — жесткая связь верти­ кальной стойки электрододержателя с приводом. Зубча­ тая рейка сцепляется с хвостовой частью вертикальной стойки двумя выступающими упорами П\ и П2, находя­ щимися на расстоянии 100—150 мм один от другого. При нормальных условиях работы при перемещении электрода хвостовик вертикальной стойки все время ле-

13