Опыт эксплуатации дуговых печей малой и средней емкости

Р. В. Минеев, О. А. Бадажков, И. А. Игнатов

Металлургия, 1988 г.

ОСНОВНОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ ЛЕЧЕЙ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ ЕМКОСТИ.

ДСП является сложным агрегатом, оснащенным оборудованием различного типа и назначения, которое условно подразделяют на основное и вспомогательное. К основному оборудованию осносятся: металлический кожух печи; опорная конструкция; механизмы перемещения электродов, подъема свода, выдвижения ванны или отворота портала, наклона печи и т.д.; футеровка; короткая сеть; высоковольтная часть; газоотсос. Вспомогательное оборудование состоит из механизмов подготовки и загрузки шихты, легирующих и шлакообразующих материалов, механизмов зачистки и заправки, устройств измерения температуры металла и футеровки, подачи кислорода, скоростного анализа химического состава, электромагнитного перемешивания металла и скачивания шлака.

Металлический кожух печи сваривают из конструкционной стали толщиной 10-40 мм. Как правило, кожух выполняют цилиндрической формы или с небольшим конусом, а также ступенчатым с расширением кверху, что обусловливается специфическими требованиями к футеровки.

К кожуху приваривается днище сферической формы, выполненное из того же материала. Допускается изготовление днища плоским или коническим со срезанной верхушкой, При плоском или коническом днище увеличивается суммарная масса подины за счет несовершенства формы и для предупреждения его прогибания приходится усиливать днище дополнительными ребрами жесткости. Сферическая форма днища наиболее оптимальна по своей форме и имеет достаточную жесткость. Кроме того, в данном случае требуются наименьшие затраты огнеупоров. Печи новых типов снабжают только сферическим днищем. Для печей емкостью 25 τ и выше центральную часть днища выполняют из немагнитной стали для установки на печи устройства электромагнитного перемешивания металла.

Кожух печи несет на себе всю нагрузку от собственной массы, массы футеровки и металла, а также испытывает большие термические напряжения вследствие; неравномерного нагрева. В нижней части кожуха жесткость придается днищем, а в верхней части кожух усиливают дополнительными ребрами жесткости, выполненными из швеллеров в виде сварной рамы.

Для изготовления свода печи в конструкции кожуха предусмотрено сводовое кольцо из швеллера или профиля. Допускается изготовление сводового кольца из нескольких составных частей. К нижней части сводового кольца монтируют кольцевой нож, который входит в песчаный затвор, представляющий собой кольцеобразный желоб в верхней части кожуха, заполненный песком. Затвор и нож необходимы для предотвращения неорганизованных газовых и пылевых выбросов из печи.

Кожух печи снабжен рабочим окном и сливным отверстием, В футеровке над рабочим окном и сливным отверстием устанавливают водоохлаждаемые панели - несколько параллельно сваренных между собой труб, имеющих форму арки. С наружной стороны рабочего окна к кожуху печи прикреплены стенки с водоохлаждаемой рамой. Рабочее окно закрывается водоохлаждаемой механизированной заслонкой с круглым глазком. Под рабочего окна футерован огнеупором и называется порогом ванны. Через порог скачивают шпак в шлаковню, устанавливаемую под рабочим окном.

Кожух печи устанавливают на опорную конструкцию (рис. 1), состоящую из трех основных узлов: фундамента, фундаментной балки и опорных сегментов. Фундамент печи рассчитывают, исходя из статических нагрузок, включающих массу печи с металлом, и динамических усилий, обусловленных наклоном печи и загрузкой металлической шихты, Фундаментная балка обычно цельнолитая и имеет устройства для сцепления с опорными сегментами. Опорные сегменты выполняют в виде секторов с различным креплением к кожуху: по бокам при боковом механизме наклона, под днищем - при нижнем.

Для обеспечения работы печи на ней установлены механизмы, основным из которых является привод перемещения электродов, служащий для поддержания заданной длины дуги. На дуговых печах малой и средней емкости применяют электромеханические приводы перемещения электродов (рис. 2). Приводы этого типа наиболее полно отвечают требованиям действующего производства: надежность в работе, удобство при ремонте и обслуживании; минимальное количество поломок электродов при упоре на нетокопроводящий скрап; простая возможность получения уравновешенного состояния между противовесом и конструкцией механизма.