Устройство дуговой сталеплавильной печи

Устройство дуговой  сталеплавильной печи.

Рабочее (плавильное) пространство печи, где непосредственно протекает процесс плавления, ограничено сверху сводом, с боков – стенами и откосами, снизу – подиной.

    В зависимости от материала  рабочего слоя подины и откосов, т.е. слоя, соприкасающегося с металлом и шлаком, электропечи делят на основные и кислые. В основных электропечах для изготовления подины и откосов используют основные, преимущественно магнезиюсодержащие материалы (магнезит, доломит), в кислых печах – кремнийсодержащие материалы (динас, кварцит, кварцевый песок и т.д.).

    Для выпуска металла  и конечного шлака предусмотрено  сталевыпускное отверстие с желобом.  Рабочее окно, закрывающееся крышкой,  предназначено для контроля за  плавкой, межплавочного ремонта подины и откосов печи и для загрузки материалов.

    Огнеупорная кладка печи  заключена в металлический кожух.  Для обеспечения равномерного  плавления шихтовых материалов  по сечению печи предусматривается  вращение печи вокруг вертикальной  оси на угол + 40. кожух печи опирается кольцевым рельсом на упорные и опорные ролики. Вращение осуществляется механическим приводом от электродвигателя.

   Печь опирается на салазки  (люльку). Салазки при включении  механизма поворота перекатываются  по горизонтальным направляющим (фундаментным балкам), укрепленным на станинах. Печь наклоняется в сторону рабочего окна и сливного желоба соответственно на 10 – 15 и 40 – 45.

   Свод заключен в сводовое  кольцо. Для уплотнения по линии разъема свода с корпусом печи используется песочный затвор. Сводовое кольцо подвешивают подъемным устройством к поворачивающейся стойке, укрепленной на платформе. Платформа опирается на люльку печи. При необходимости свод при помощи подъемного устройства приподнимается на стойке и отворачивается в сторону.

    Подвод электрического  тока от низкой стороны силового  трансформатора осуществляется  по гибким кабелям, водоохлаждаемым   трубам, укрепленным на рукавах  электрододержателя, и через головку  электрододержателя к трем графитовым  электродам.

       Для изменения  положения электродов имеется  механизм перемещения электродов, для наклона печи она оборудуется  механизмом наклона. Для выравнивания  состава жидкого металла, а также облегчения удаления шлака из печи под подиной печей средней и большой емкости монтируют установку электромагнитного перемешивания.

Кожух печи и каркас свода.

Форма кожуха определяет форму плавильного  пространства печи. Поэтому важно  выбирать такую форму кожуха, которая  обеспечит максимальную стойкость  футеровки и удобство ее изготовления и ремонта при минимальных затратах огнеупорных материалов.

Механизм наклона  и поворота печи.

        Люлька печи перекатывается по  горизонтальным фундаментным балкам. Для исключения бокового смещения  люльки в опорных плоскостях фундаментных балок имеются отверстия, в которые входят шипы сегментов люльки.

        К механизму  наклона печи предъявляют следующие  требования: 

       1) плавный  и регулируемый по скорости  наклон печи в сторону сливного желоба для слива металла и шлака в ковш и в сторону загрузочного окна для скачивания шлака;

       2) обеспечение  по возможности вертикального направления струи в ковш, что способствует меньшему размыву футеровки ковша и требует меньшего маневрирования краном в момент выпуска металла из ковша;

       3) надежность  работы при минимальных размерах.

Привод механизма наклона  печи может быть гидравлическим или  электрическим. Крупные электропечи  имеют два привода. Вращение от электродвигателя через зубчатую муфту передается цилиндрическому редуктору и зубчатой рейке, которая цилиндрическому редуктору и зубчатой рейке, которая шарнирно соединена с сегментом люльки печи.

Уплотняющие  кольца.

    Для предотвращения поломки электродов при деформации свода в процессе разогрева и эксплуатации отверстия в своде под электроды делают обычно на 30 – 50мм больше диаметра электрода. В образующиеся зазоры будут выбиваться нагретые до высокой температуры печные газы, что, с одной стороны, увеличивает потери тепла в рабочем пространстве печи и, с другой, приводит к значительному нагреву электродов и интенсивному их окислению.

Установка электромагнитного  перемешивания.

    В электропечах  большой емкости перемешивание  металла, особенно в восстановительный  период, ухудшается. Для улучшения перемешивания металла в ванне, обеспечивающего равномерное распределение примесей в ванне, и равномерный ее нагрев, применяют электромагнитное перемешивание.

    Электромагнитное перемешивание  металла в ванне осуществляется  благодаря взаимодействию движущегося магнитного потока с наводимым им вихревыми токами в жидком металле. Движущееся магнитное поле создается статором, размещаемым под днищем печи. Статор имеет две обмотки, одна из которых разделена на две части, питание осуществляется от двух однофазных генераторов переменного тока низкой частоты. Обе части разделенной обмотки находятся по краям статора, а не разделенная обмотка – посередине между ними. Переключая обмотки, получают различные результирующие магнитные потоки, создаваемые статором: бегущий магнитный поток и поток перемешивания. При бегущем магнитном потоке результирующий магнитный поток обеспечивает направленное движение металла, а следовательно, и шлака, что улучшает удаление шлака из печи. Поэтому подобный режим называется режимом скачивания. При перемешивании возникают противоположно направленные в жидком металле магнитные потоки, что заметно улучшает перемешивание металла.

     Мощность статора  для 100-т электропечей составляет 560 кВ*А, для 200-т печей – 1100 кВ*А. На отечественных заводах электропечи емкостью 25 и меньше т. оборудуют установками электромагнитного перемешивания.