Металлургические мини-заводы

Смирнов А.Н., Сафонов В.М. и др.

Донецк, 2005 г.

2.3. КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

К настоящему времени накопилось достаточное количество научно-технической литературы, посвященной конструктивному решению мощной дуговой сталеплавильной печи [121. 185 -189]. Поэтому в настоящем разделе авторы считают необходимым остановиться лишь на наиболее существенных отличительных особенностях современной ДСП, которые оказывают непосредственное влияние на технико-экономические показатели плавки и способствуют максимально эффективному совмещению технологических процессов в рамках мини-завода.

Корпус печи. Форма и конструкция корпуса дуговой электропечи полностью определяется конфигурацией рабочего пространства, параметры которого обусловливают распределение тепловой энергии и определяют технологический потенциал печи.

Кроме того, конструкция корпуса современной электропечи должна обеспечивать следующие условия технологии производства стали на мини-заводе: выпуск плавки в ковш с надежной отсечкой печного шлака при остатке оптимального количества жидкого металла в печи; широкое применение водоохлаждаемых элементов; рациональное размещение технологическогооборудования;минимальную

продолжительность простоя печи при замене кожуха (обычно эта операция занимает от четырех часов до суток); разделение корпуса печи для уменьшения грузоподъемности мостового крана;   минимальный   расход   огнеупорных   материалов   и качественный холодный ремонт футеровки.

Корпус дуговой сталеплавильной печи (рис. 2.3) оснащен рабочим окном, для осмотра рабочего пространства печи, удаления шлака и выполнения различных технологических операций частями рабочего окна являются арка и заслонка с механизмом подъема, которые представляют собой сварные трубчатые водоохлаждаемые конструкции. Под эркером печи закрепляется затвор (откидного или скользящего типа), который закрывает сталевыпускное отверстие. Затвор оснащен приводом, как правило, гидравлическим.

Корпус, как правило, состоит из двух разъемных по границе огнеупорной футеровки и водоохлаждаемых панелей частей -днища и кожуха печи. Дннше кожуха печи повторяет конфигурацию ванны печи и изготовлено штамповкой из котельной листовой стали.

По периметру кожуха выполняют несколько технологических окон для установки стационарных стеновых топливо-кислородных горелок, инжекторов для подачи порошкообразных материалов, а также отверстие в крышке эркера - для обслуживания сталевыпускного отверстия. В подине имеются, обычно, три -четыре отверстия с креплениями для размещения продувочных пробок.

Огнеупорная футеровка ванны печи, состоящая из подины и боковых стен работает в условиях резких колебаний температуры, больших тепловых нагрузок, механического и химического воздействия шихтовых материалов. С помощью огнеупорных материалов формируют подин}', нижнюю часть стен печи и эркер. Футеровку подины выполняют из магнезитовых огнеупорных материалов. Подина и вертикальные стены ванны, находящиеся под уровнем расплавленного металла могут быть зафутерованы обожженным магнезитовым кирпичом в комбинации с огнеупорной массой. Откосы формируют с применением различных видов набивной огнеупорной массы, в состав которой входит химическое связующее. Перед набивкой огнеупорную массу увлажняют путем добавления 3-5% воды. Для повышения стойкости элементов огнеупорной части ванны печи в зоне шлакового пояса обычно применяют магнезитовый кирпич на синтетической смоляной связке.

Для термически нагруженной части огнеупорной футеровки стен над шлаковым поясом (до водоохлаждаемых панелей) обычно предусматривают применение высокоогнеупорного периклазоуглероднстого кирпича на синтетической смоляной связке с содержанием остаточного углерода не менее 7%. Пространство между кирпичными стенами и водоохлаждаемыми панелями стен заполняют набивной массой.

Круглое выпускное отверстие размешается в эркерной части и сформировано из огнеупорных катушек внутренним диаметром 100 - 180 мм в зависимости от массы плавки.

Продувочные пробки (как правило, пористые огнеупорные изделия конической формы) в количестве 3-4 штук вмонтированы в подину по окружности, которая концентрнчна окружности распада электродов, но несколько превышает ее диаметр. Продувочные пробки размещают вне зоны действия электрической дуги [190. 191].

Кожух печи формирует свободное пространство и представляет собой водоохлаждаемый трубчатый каркас-коллектор, сваренный из двух или трех горизонтальных поясов и вертикальных стоек. С внутренней поверхности в окнах кожуха размещаются стеновые водоохлаждаемые панели. Обычно в количестве 8 -14 штук. Простые по конструкции и легкоразъемные соединения обеспечивают при необходимости их быструю замену. Трубчатый каркас обеспечивает высокую жесткость конструкции, а также служит коллектором охлаждающей воды в системе. Благодаря тому, что каркас печи охлаждается, уменьшаются размеры его деталей и снижается их масса. Более того, каркас обладает повышенной стойкостью к тепловому воздействию, что существенно увеличивает срок его службы.