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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

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

На кристаллизаторе и поддоне находятся штуцеры для подключения гибких шлангов с охлаждающей водой. Для подачи воды необходимого давления установлен центробежный насос.

При необходимости получения слябов на один крис­

таллизатор могут работать два

расходуемых электрода

 

 

 

(однофазная

печь)

и

 

 

 

три

расходуемых

элек­

 

 

 

трода

(трехфазная

 

 

 

печь).

 

 

 

 

 

 

 

Кристаллизатор

пе­

 

 

 

чи ЭШП

по устройству

 

 

 

подобен

кристаллиза­

 

 

 

тору

вакуумно-дуговой

 

 

 

печи.

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время

 

 

 

работают

новые

печи

 

 

 

электрошлакового

 

пе­

 

 

 

реплава:

однофазная

 

 

 

печь ОКБ-905 и трех­

 

 

 

фазная ОКБ-906

кон­

Рис. П.

Р а с п о л о ж е н и е

и подключение

струкции

ВНИИЭТО.

электродов

в трехфазной

электрошлаковоч

В

кристаллизаторе

 

печи

 

 

 

 

трехфазной

печи

пере­

плавляются три расходуемых электрода по схеме, приве­ денной на рис. 11.

В последнее время начали работать однофазные пе­ чи ОКБ-1065 для выплавки слитков квадратного сече­ ния (проект ВНИИЭТО). Крупнейшая в мире электро­ шлаковая печь типа ОКБ-1111 разработана ВНИИЭТО для производства слитков массой до 40 г, предназначен­ ных для поковок. Кристаллизатор такой печи имеет диаметр 1500 мм, а расходуемый электрод — 1200 мм.

Для большинства действующих печей отношение диаметров электрода и кристаллизатора находится в пределах 0,4—0,6 и для больших печей увеличивается до 0,8.

Контрольные вопросы к 1 главе

1.Какие механизмы имеются на дуговой электропечи и их на-1 значение?

2.Какое назначение имеет противовес электрододержателя?

3.Как правильно навертывать электрод?

28


4.Почему не допускается помещать стык электродов в зажиме электрододержателя?

5.Каковы преимущества пружинно-пневматических зажимов электродов перед обычными винтовыми?

6.Как должны быть расположены электрододержатели при на­ клоне печи для выпуска плавки и почему?

7. Назовите основные узлы и механизмы вакуумной дуговой печи?

8.Для какой цели на кристаллизаторе печи ВДП устанавливают соленоид?

9.Сравните основные узлы и механизмы печей ВДП и ЭШП. Устройство каких печей проще, дешевле и безопаснее в эксплуата­ ции?

10.Почему при охлаждении кристаллизаторов печей ВДП и ЭШП нельзя допускать высокую температуру отходящей воды?

11.Почему совершенно недопустима работа печей ВДП и ЭШП даже с самыми незначительными подтеканиями воды в системе ох­ лаждения?

Г л а в а 11

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ВЫПЛАВКИ ЭЛЕКТРОСТАЛИ

§ 1. ВЫПЛАВКА СТАЛИ

ВОСНОВНОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

Кматериалам, применяемым для выплавки электро­ стали, относятся: стальной лом, чугун, отходы легиро­ ванных сталей, специальные легирующие материалы, шлакообразующие окислители, науглероживающие ма­ териалы и раскислители.

Поступающие в шихтовый пролет цеха

стальной лом

и отходы машиностроительных заводов

в зависимости

от химического состава разделяют на ряд групп, по ко­ торым организуется приемка этих материалов в специ­ альные бункера.

К легирующим металлам относятся: хром, молибден, ванадий, вольфрам, никель, титан и др. Присадки этих металлов позволяют получить высококачественные ста­ ли с особыми свойствами (нержавеющие, жаропрочные, немагнитные и т. д.).

29


Шлакообразующие материалы для

наведения шла­

ка:

обожженная известь, плавиковый

шпат и шамот­

ный

бой.

 

Для окисления углерода и фосфора применяют окис­ лители: железную руду, окалину и газообразный кис­ лород. Чугун и электродный бой относятся к науглеро­ живающим материалам.

Для уменьшения содержания в расплавленном ме­ талле закиси железа в ванну вводят раскислители: фер­ росилиций, ферромарганец, алюминий и комплексные раскислители.

Все

материалы, подаваемые в процессе плавки в

печь, не

должны содержать влаги, резко ухудшающей

качество стали вследствие растворения в металле водо­

рода, поэтому ряд материалов, способных

поглощать

влагу

(ферросплавы,

руду и шпат), перед

введением

в печь сушат или прокаливают в сушильных

печах.

Процесс выплавки стали в дуговой печи можно раз­

делить

на следующие

основные периоды: 1)

заправка;

2) завалка шихты; 3) плавление; 4) окислительный пе­

риод; 5) восстановительный

период и выпуск

металла.

З а п р а в к а п е ч и . После очередного выпуска

плав­

ки подину печи очищают от

остатков металла

и

шлака

и заправляют откосы и ямки

на подине (если

они име­

ются) магнезитовым порошком. Откосы печи во время плавки изнашиваются вследствие теплового воздействия электрических дуг и химического воздействия шлака.

Заправку печей раньше производили вручную; в по­ следнее время применяют специальные заправочные ма­ шины. Тщательная очистка печи от остатков металла и шлака и качественная заправка являются необходи­

мыми условиями

для

успешного

проведения

плавки

и сохранности футеровки

печи.

 

 

З а в а л к а ш и х т ы .

По окончании заправки при­

ступают

к завалке шихты. Прежде завалка проводилась

вручную

и была

одной

из наиболее

трудоемких

опера­

ций. В настоящее время она механизирована и осуще­

ствляется при помощи завалочной машины

мульдами

или через верх печи посредством бадьи. Завалка

бадьей

длится 5—7 мин

и является самой эффективной для

производительной

работы

печи.

 

 

П л а в л е н и е .

После

окончания завалки

проверяют

электроды и при

необходимости навертывают

их или

ЯО


заменяют

другими.

Снятые электроды

подготавливают

к следующей плавке. Во время заправки

дежурные элек­

трик и слесарь проверяют исправность

 

оборудования

печи для последующей работы и результат

осмотра за­

писывают

в журнал

пультовщика. После

такой записи

старший

сталевар печи получает право на подачу коман­

ды о включении печи на новую плавку.

В большинстве случаев плавление начинают на са­ мой высокой ступени вторичного напряжения 1 печного трансформатора. В более редких случаях в течение пер­ вых 5—10 мин плавление проводят на пониженной сту­ пени напряжения, чтобы предохранить свод от излуче­ ния открытых электрических дуг, когда горение их на­ чинается вблизи от свода.

При применении хромомагнезитовых сводов следует включать сразу на самую высокую ступень вторичного напряжения. После включения печи и установки авто­ матического регулирования заданного электрического режима электроды начинают опускаться вниз, расплав­ ляя на своем пути твердую шихту. Расплавленный ма­ териал постепенно стекает на подину, где накапливает­ ся слой жидкого металла. Дойдя до этого слоя метал­ ла, электроды останавливаются. Пультовщик должен уметь точно определить по приборам момент, когда электроды достигли жидкого металла на подине.

В результате теплового воздействия горящих элект­ рических дуг, а также передачи тепла через расплав­ ленный слой металла происходит процесс дальнейшего расплавления твердой шихты. Слой расплавленного ме­ талла непрерывно увеличивается, и электроды начина­ ют подниматься кверху. В этот период для улучшения условий горения электрических дуг и их большей устой­ чивости в печь даютнекоторое количество извести для наведения шлака.

После значительного подплавления шихты времена-

1 Обмотка трансформатора, соединенная с источником энергии, называется первичной, обмотка, отдающая электроэнергию печи— вторичной. Напряжение на выводах вторичной обмотки трансфор­ матора называют вторичным напряжением. Для трансформатора 100-г электропечи по ГОСТ 7207—69 вторичное напряжение имеет пределы 480—163 в. На самых мощных электропечах вторичное на­ пряжение не превышает 600 е. Повышение вторичного напряжения ограничивается условиями преобразования и передачи тепла внутри печи и стойкостью огнеупорной футеровки.

31


ми происходит осадка значительной части твердых кус­ ков шихты, что вызывает захлестывание электродов жидким металлом. Такое явление называется «обвалом шихты» и создает на электродах короткое замыкание.

Ток короткого замыкания1 примерно в 2—3 раза больше номинального тока трансформатора, а полезная мощность снижается почти до нуля. В некоторых слу­ чаях во время осадок шихты куски лома падают на электрод, что также ведет к короткому замыканию; при падении крупных кусков шихты па электроды возможны поломки электродов. Поэтому при завалке шихты нуж­ но стремиться заваливать тяжелые куски шихты в ниж­ нюю часть печи, т. е. сразу на слой легковесной шихты, предохраняющий подину от ударов. В дуговых печах, оборудованных механизмами поворота ванны, во время расплавления шихты производят по графику два — три поворота ванны, что способствует уменьшению случаев поломок электродов от обвалов шихты, сокращению чис­ ла отключений печи для сталкивания шихты, предохра­ нению подины от перегрева при легковесной шихте.

Для поворота ванны необходимо поднимать электро­ ды и отключать печь. Если на электропечи отсутствуют механизмы вращения ванны, то для ускорения расплав­ ления шихты и предохранения электродов от поломок в определенные промежутки времени, которые хорошо известны опытному сталевару, необходимо отключать

печь и сталкивать

шихту с помощью

толкачей

(специ­

альными ломами, гребками)

или загрузочной

машины.

Во время плавления шихты и особенно в конце пе­

риода в печь дают

порциями

известь

для образования

шлака. В настоящее время большие порции извести за­ брасывают в печь специальными машинами.

Расплавление считается законченным, когда вся твердая шихта оказывается расплавленной, а металл хорошо нагрет для нормального ведения остальных пе­ риодов плавки. В конце периода расплавления берут пробу на химический анализ и отсылают ее в экспресслабораторию.

Для ускорения расплавления применяют следующие дополнительные меры:

1 Ток короткого замыкания на электродах — ток, который возни­ кает, когда отсутствует между электродами дуга и электроды замкну­ ты весьма малым сопротивлением расплавленного металла.

32