Производство стали в электрических печах.
В электоропечи можно получать легированную сталь с низким содержанием
серы и фосфора, неметаллических включений, при этом потери легирующих
элементов значительно меньше.
В процессе электроплавки можно точно регулировать температуру металла и его
состав, выплавлять сплавы почти любого состава.
Электрические печи обладают существенными преимуществами по сравнению с другими сталеплавильными агрегатами, поэтому высоколегированные инструментальные сплавы, нержавеющие шарикоподшипниковые, жаростойкие и жаропрочные, а также многие конструкционные стали выплавляют только в этих печах.
Мощные электропечи успешно применяют для получения низколегированных и высокоуглеродистых сталей мартеновского сортамента. Кроме того, в электропечах получают различные ферросплавы, представляющие собой сплавы железа с элементами, которые необходимо выводить в сталь для легирования и раскисления.
Устройство дуговых электропечей.
Первая дуговая электропечь в России была установлена в 1910 г. на
Обуховском заводе. За годы пятилеток были построены сотни различных печей.
Вместимость наиболее крупной печи в СССР 200 т. Печь состоит из железного
кожуха цилиндрической формы со сферическим днищем. Внутри кожух имеет
огнеупорную футеровку. Плавильное пространство печи закрывается съемным
сводом.
Печь имеет рабочее окно и выпускное отверстие со сливным желобом. Питание
печи осуществляется трехфазным переменным током. Нагрев и плавление металла
осуществляются электрическими мощными дугами, горящими между концами трех
электродов и металлом, находящимся в печи. Печь опирается на два опорных
сектора, перекатывающихся по станине. Наклон печи в сторону выпуска и
рабочего окна осуществляется при помощи реечного механизма. Перед загрузклй
печи свод, подвешенный на цепях, поднимают к порталу, затем портал со
сводом и электродами отворачивается в сторону сливного желоба и печь
загружают бадьей.
Механическое оборудование дуговой печи.
Кожух печи должен выдерживать нагрузку от массы огнеупоров и металла.
Его делают сварным из листового железа толщиной 16–50 мм в зависимости от
размеров печи. Форма кожуха определяет профиль рабочего пространства
дуговой электропечи. Наиболее распространенным в настоящее время является
кожух конической формы. Нижняя часть кожуха имеет форму цилиндра, верхняя
часть—конусообразная с расширением кверху. Такая форма кожуха облегчает
заправку печи огнеупорным материалом, наклонные стены увеличивают стойкость
кладки, так как она дальше расположена от электрических дуг. Используют
также кожухи цилиндрической формы с водоохлаждаемыми панелями. Для
сохранения правильной цилиндрической формы кожух усиливается ребрами и
кольцами жесткости. Днище кожуха обычно выполняется сферическим, что
обеспечивает наибольшую прочность кожуха и минимальную массу кладки. Днище
выполняют из немагнитной стали для установки под печью электромагнитного
перемешивающего устройства.
Сверху печь закрыта сводом. Свод набирают из огнеупорного кирпича в металлическом водоохлаждаемом сводовом кольце, которое выдерживает распирающие усилия арочного сферического свода В нижней части кольца имеется выступ – нож, который входит в песчаный затвор кожуха печи. В кирпичной кладке свода оставляют три отверстия для электродов. Диаметр отверстий больше диаметра электрода, поэтому во время плавки в зазор устремляются горячие газы, которые разрушают электрод и выносят тепло из печи. Для предотвращения этого на своде устанавливают холодильники или экономайзеры, служащие для уплотнения электродных отверстий и для охлаждения кладки свода. Газодинамические экономайзеры обеспечивают уплотнение с помощью воздушной завесы вокруг электрода. В своде имеется также отверстие для отсоса запыленных газов и отверстие для кислородной фурмы.
Для загрузки шихты в печи небольшой емкости и подгрузки легирующих и флюсов в крупные, печи скачивания шлака, осмотра, заправки и ремонта печи имеется загрузочное окно, обрамленное литой рамой. К раме крепятся направляющие, по которым скользит заслонка. Заслонку футеруют огнеупорным кирпичом. Для подъема заслонки используют пневматический, гидравлический или электромеханический привод.
С противоположной стороны кожух имеет окно для выпуска стали из печи.
К окну приварен сливной желоб. Отверстие для выпуска стали может быть
круглым диаметром 120—150 мм или квадратным 150 на 250 мм. Сливной желоб
имеет корытообразное сечение и приварен к кожуху под углом 10—12° к
горизонтали. Изнутри желоб футеруют шамотным кирпичом, длина его составляет
1—2 м.
Электрододержатели служат для подвода тока к электродам и для зажима электродов. Головки электрододер-жателей делают из бронзы или стали и охлаждают водой, так как они сильно нагреваются как теплом из печи, так и контактными токами. Электрододержатель должен плотно зажимать электрод и иметь небольшое контактное сопротивление. Наиболее распространенным в настоящее время является пружинно-пневматический электрододержатель. Зажим электрода осуществляется при помощи неподвижного кольца и зажимной плиты, которая прижимается к электроду пружиной. Ог-жатие плиты от электрода и сжатие пружины происходят при помощи сжатого воздуха. Электрододержатель крепится на металлическом рукаве – консоли, который скрепляется с Г- образной подвижной стойкой в одну жесткую конструкцию. Стойка может перемещаться вверх или вниз внутри неподвижной коробчатой стойки. Три неподвижные стойки жестко связаны в одну общую конструкцию, которая покоится на платформе опорной люльки печи. Перемещение подвижных телескопических стоек происходит или с помощью системы тросов и противовесов, приводимых в движение электродвигателями, или с помощью гидравлических устройств. Механизмы перемещения электродов должны обеспечить быстрый подъем электродов в случае обвала шихты в процессе плавления, а также плавное опускание электродов во избежание их погружения в металл или ударов о нерасплавившиеся куски шихты. Скорость подъема электродов составляет 2,5—6,0 м/мин, скорость опускания 1,0— 2,0 м/мин.
Предметы
Актуальные Рефераты по прочим предметам