Дуговая сталеплавильная печь. Учебное электронное текстовое издание
В.Т. Луценко, В.А. Павлов,А.И. Докшицкая
УГТУ–УПИ, 2005 г.
1. ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ УСТАНОВКА
На заводах черной металлургии эксплуатируются ДСП емкостью до 200 т с основной футеровкой для производства качественных высоколегированных сталей электропечного сортамента и для выплавки углеродистых и низколегированных сталей мартеновского и конвертерного сортамента [1...3].
Во многих литейных цехах машиностроительных заводов используются ДСП небольшой емкости с кислой футеровкой [4]. Дуговые печи имеют индивидуальное питание непосредственно от ЛЭП через электрические подстанции, основным элементом которой является преобразователь (печной понижающий трансформатор), обеспечивающий печь электроэнергией с требуемыми параметрами.
В отечественной практике ДСП принято характеризовать двумя основными параметрами - номинальной емкостью (вместимостью) и номинальной мощностью, выраженными соответственно в тоннах (м3) и МВА или кВА. Весьма важной характеристикой ДСП является их удельная номинальная мощность (кВА т).
Рядом технико-экономических расчетов и практикой установлена целесообразность повышения удельной мощности средних и большегрузных ДСП с 250-300 кВА т до 500-1000 кВА т, обеспечивающее сокращение периода плавления с 3,5-3,0 до 0,5-1 ч. [5].
Для большегрузных высокомощных ДСП в понятие электропечной установки в последние годы включаются системы обслуживания печи, тепловой подготовки шихтовых материалов, интенсификации плавки, внепечного рафинирования жидкого металла и др., т. е. весь комплекс устройств, обеспечивающих ее высокопроизводительную работу' [6].
К основным эксплуатационным показателям ДСП, характеризующим их технический уровень, относятся производительность и удельный расход электроэнергии, которые в значительной мере зависят от параметров и формы рабочего пространства, габаритов и массы печи, надежности обслуживающих ее механизмов, стойкости футеровки, значений электрических параметров, определяюших величину коэффициента мощности (cos <p) и электрического КПД установки (г|э).
ДСП работают на трехфазном переменном токе с частотой 50 Гц. Это печи прямого нагрева. Отечественная промышленность выпускает серийные ДСП. По номинальной емкости, Т: 0,5; 1,5; 3; б; 12 (малые); 25; 50 (средине); 100 и 200 т (крупные).
Разработана серия (часть уже исполнена в металле) высокомощных большегрузных ДСП третьего поколения емкостью 100, 150, и 200т с трансформаторами мощностью 75, 90 и 125 МВА соответственно [5].
Эти агрегаты (ДСП-100 Иб; ДСП-100 И7) высокомеханпзированы и автоматизированы, оборудованы водоохлаждаемымн элементами стен и свода, топливно-кпслороднымп горелками и кислородными фурмами, устройствами для загрузки сыпучих материалов (шлакообразующих, ферросплавов, окатышей и др.) через специальное отверстие в своде, системами отбора проб и замера температуры металла и футеровки, быстродействующими механизмами, совершенными регуляторами мощности, оснащены управляющими вычислительными комплексами, современными системами пыле-газоочстки.
ДСП последней серии оснащены главным образом гидравлическими приводами основных механизмов.
С начала 80-х гг. ряд действующих и вновь строящихся у нас и за рубежом печей (большегрузных, высокомощных) с выпуском стали в ковш на сталевозе оборудуются донным выпуском различной конструкции: с отверстием по оси печи или эксцентрическим (эркерным); сифонным отверстием ниже уровня металла. Это обеспечивает возможность бесшлакового выпуска; работу с «жидким» стартом, т. е. с остатком жидкого металла и шлака на подине печи, позволяет укоротить желоб, уменьшить угол наклона ванны до 15-20°; уменьшить длину короткой сети, сократить время выпуска и тепловые потери; улучшить качество металла и экологические условия обслуживающего персонала и др.