ВВЕДЕНИЕ
Электросталеплавильному способу принадлежит ведущая роль в производстве качественной и высоколегированной стали. Благодаря ряду принципиальных особенностей этот способ приспособлен для получения разнообразного по составу высококачественного металла с низким содержанием серы, фосфора, кислорода и других вредных или нежелательных примесей и высоким содержанием легирующих элементов, придающих стали особые свойства – хрома, никеля, марганца, кремния, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, циркония и других элементов.
Преимущества электроплавки по сравнению с другими способами сталеплавильного производства связаны с использованием для нагрева металла электрической энергии. Выделение тепла в электропечах происходит либо в нагреваемом металле, либо в непосредственной близи от его поверхности. Это позволяет в сравнительно небольшом объеме сконцентрировать значительную мощность и нагревать металл с большой скоростью до высоких температур, вводить в печь большие количества легирующих добавок; иметь в печи восстановительную атмосферу и безокислительные шлаки, что предполагает малый угар легирующих элементов; плавно и точно регулировать температуру металла; более полно, чем других печах раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений; получать сталь с низким содержанием серы. Расход тепла и изменение температуры металла при электроплавке относительно легко поддаются контролю и регулированию, что очень важно при автоматизации производства.
Электропечь лучше других приспособлена для переработки металлического лома, причем твердой шихтой может быть занят весь объем печи, и это не затрудняет процесс расплавления. Металлизованные окатыши, заменяющие металлический лом, можно загружать в электропечь непрерывно при помощи автоматических дозирующих устройств.
1. КОНСТРУКЦИЯ ПЕЧИ
1.1 НИЖНЯЯ НИЖНЯЯ ОБОЛОЧКА
Типичная ДСП имеет цилиндрическую форму. Он состоит из самой нижней части, дна, имеющей сферическую форму, как блюдо. Он соединен с рычагом люльки, имеющим изогнутый сегмент с зубчатой передачей, который находится на балансирном рельсе. Эта система необходима для наклона печи для выпуска воды (желоб или система EBT) с одной стороны и для удаления шлака с другой стороны (дверца для шлака). Дно покрыто огнеупорной футеровкой, которая обычно состоит из предохранительной футеровки (обычно из кирпича) и рабочей футеровки вверху (обычно набирающая масса). В ДСП EBT нижняя часть печи содержит выпускной механизм (эксцентричное днище), а иногда и элементы перемешивания газа (заглушки для продувки колодцев).
1.2 ВЕРХНЯЯ БОКОВАЯ ОБОЛОЧКА
Верхняя часть представляет собой цилиндрическую оболочку. В большинстве ДСП эта часть легко снимается снизу. После снятия кожуха можно заменить дно печи. Верхняя часть боковой стенки также облицована огнеупорной футеровкой (кирпич).
1.3 Боковые панели с водяным охлаждением
Боковая стенка печи над линией шлака обычно состоит из панелей с водяным охлаждением, которые должны выдерживать высокие термические и механические нагрузки.
1.4 КРЫША
Верхняя часть печи, называемая сводом, представляет собой плоский шар. Крыша состоит из водоохлаждаемого кровельного кольца, образующего внешний периметр. Это своего рода клетка, в которую вставляются панели с водяным охлаждением и образуют цилиндрическое отверстие в центре. Чтобы заполнить это отверстие, вставляется огнеупорный дельтасекция. Это треугольное сечение имеет минимальное отверстие вокруг электродов без риска возникновения дуги между электродами и панелями с водяным охлаждением. Как правило, опоры крыши и электродов можно перемещать вместе или по отдельности.
2. ДВИЖЕНИЯ ПЕЧИ
Для организации всех операций ДСП необходимо несколько перемещений:
ПОДЪЕМ / ВРАЩЕНИЕ КРЫШИ, чтобы позволить корзине загружать лом в печь;
ПОДЪЕМ / СПУСК / ПОВОРОТ ЭЛЕКТРОДОВ для зарядки скрапа и управления регулированием дуги;
ОТКРЫТИЕ / ЗАКРЫТИЕ ЗАЖИМА ЭЛЕКТРОДОВ для добавления / удаления электродных столбиков;
НАКЛОН ПЕЧИ для выпуска и удаления шлака. Для традиционной системы с носиком печь может перемещаться с углом наклона около 40 градусов для полного выпуска печи. Для системной печи EBT максимальный угол наклона обычно составляет около 20 градусов;
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, таких как горелочные фурмы;
Обычно перемещение печи осуществляется с помощью центральной гидравлической системы, которая обеспечивает движущую силу.
3. ПЕРВИЧНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
3.1 СТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
Электрическая система ДСП обычно состоит из первичной системы, состоящей из понижающего трансформатора, который получает мощность от национальной энергосистемы для подачи энергии после перехода к трансформатору ДСП. Этот первый трансформатор понижает напряжение с линии высокого напряжения до среднего уровня (обычно 33 кВ). Главный выключатель в первичной системе изолирует электрические системы в ДСП от сети. На вторичной стороне первичной электрической системы обычно предусмотрен моторный выключатель с вакуумным переключателем для отключения вторичного печного трансформатора от первичного источника питания.
4. ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
4.1 ДЕЛЬТА ЗАКРЫТИЕ
Вторичная цепь трансформатора ДСП оканчивается низковольтными вводами, которые прикреплены к треугольному замку, который состоит из ряда медных пластин, труб или того и другого. Они используются для соединения вторичных обмоток трансформатора в замкнутую цепь. Большая часть этого оборудования расположена в трансформаторной, чтобы обеспечить безопасную и чистую среду. Дельта-затвор выступает через стену помещения, примыкающего к ДСП, и предусмотрены соединители для присоединения к одному концу силовых кабелей печи; другой конец присоединяется либо к токопроводящим рычагам, либо к шинным трубкам.
4.2 СИЛОВЫЕ ГИБКИЕ КАБЕЛИ
Гибкие кабели обычно представляют собой кабели с водяным охлаждением, обычно сделанные из медных тросов (соединенных параллельно). Они используются для обеспечения непрерывности электрической цепи между фиксированными блоками и держателями электродов. Эти кабели должны быть гибкими, чтобы можно было перемещать электродные рычаги вверх и вниз, а также позволять раскачивать электродные рычаги и свод при загрузке печи.
5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Существуют различные вспомогательные системы, которые гарантируют работу и производительность ДСП. Ниже описаны наиболее распространенные вспомогательные системы:
5.1 КИСЛОРОДНЫЕ ГОРЕЛКИ
Кислородно-топливные горелки в настоящее время широко используются в операциях ДСП, поскольку они обеспечивают дополнительный источник химической энергии, необходимой для обеспечения быстрого плавления лома (особенно в областях с холодными пятнами), гарантируя равномерное плавление загрузки. Некоторые горелки устанавливаются непосредственно на панели с водяным охлаждением, а другие - в медном блоке.
5.2 КИСЛОРОДА
В современных ДСП используются автоматические фурмы и непродовольственные фурмы с водяным охлаждением для вдувания кислорода в сталь. Многие из этих фурм также могут впрыскивать углерод.
5.3 УГЛЕРОДНЫЕ ИНЖЕКТОРЫ
Углеродные инжекторы обычно используются в современных ЭДП, поскольку углерод необходим для вспенивания шлака.
5.4 СИСТЕМА ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ
Для уменьшения бокового окисления электродов используется система водяного охлаждения электродов. Кольца распыляют воду непосредственно под зажимами электродов, и вода стекает по боковой поверхности электродов, охлаждая их.
6. СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Система водяного охлаждения является важной частью конструкции ДСП. Существуют различные системы охлаждения, такие как охлаждение трансформатора, охлаждение с замыканием треугольника, охлаждение шинопровода и охлаждение электрододержателя. Эти системы обычно состоят из замкнутого контура, по которому вода проходит через эти чувствительные элементы оборудования. Вода в замкнутом контуре проходит через теплообменник для отвода тепла. Существуют и другие системы с водяным охлаждением, такие как боковые панели печи, панели крыши, система отходящих газов и так далее. На чувствительном оборудовании обычно устанавливаются контрольно-измерительные приборы для измерения и контроля расхода и температуры охлаждающей воды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Применение электродуговых печей для выплавки стали широко используется в металлургической промышленности. Основными преимуществами использования такого оборудования является возможность проведения таких операций:
расплавка шихты независимо от ее состава;
быстрый нагрев металла в печи;
регулировка температурного режима;
раскисление металла и получение в результате материала с низким содержанием примесей.
При переплавке стали в печном агрегате создаются все условия для снижения угара легирующих компонентов. Это обеспечивает снизить потери металлов в результате окисления при высоких температурах.
Электродуговые агрегаты широко используются в промышленных целях для переплавки различных металлов. С их помощью можно получить качественные крепкие стальные сплавы. Эффективность работы дуговой печи во многом зависит от качества теплового прибора. Поэтому приобретать следует надежное оборудование у известных и проверенных производителей.
