yandex.metrica
Электрометаллургия

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. 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; 6; 12 (малые); 25; 50 (средние); 100 и 200 т (крупные).

Разработана серия (часть уже исполнена в металле) высокомощных большегрузных ДСП третьего поколения емкостью 100, 150, и 200 т с трансформаторами мощностью 75, 90 и 125 МВА. Эти агрегаты (ДСП-100 И6; ДСП-100 И7) высокомеханизированы и автоматизированы, оборудованы водоохлаждаемыми элементами стен и свода, топливно-кислородными 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-газоочистки.

ДСП последней серии оснащены главным образом гидравлическими приводами основных механизмов.

Дуговая сталеплавильная печь – печь, в которой теплота электрической дуги используется для плавки    стали. Ёмкость дуговых печей колеблется от 6 до 200 тонн. Эти печи служат в первую очередь для выплавки легированных и высококачественных сталей, которые затруднительно получать в конверторах и мартеновских печах. Одна из главных особенностей дуговой печи – возможность достижения в рабочем пространстве высокой температуры (до 2500 °С).

Основные преимущества дуговой сталеплавильной печи:

  • возможность регулирования окислительно-восстановительных свойств среды по ходу плавки, а также обеспечения в печи восстановительной атмосферы и безокислительных шлаков, что предопределяет малый угар легирующих элементов (для справки: угар – потери металла в результате окисления при плавке или при нагреве);
  • быстрый нагрев металла, связанный с вводом тепловой мощности в самом металле. Это позволяет вводить в печь большие количества легирующих элементов;
  • плавная и точная регулировка температуры стали;
  • более полное, чем в других печах, раскисление металла, получение его с низким содержанием неметаллических включений;
  • получение стали с низким содержанием серы.

Одним из недостатков дуговой печи является необходимость обеспечения высокого качества шихтовых материалов, из которых 75-100 % составляет стальной лом. Лом должен иметь как можно меньше примесей цветных металлов, фосфора, ржавчины. Лом должен быть тяжеловесным для загрузки его в один приём, т.к. каждая загрузка лома значительно удлиняет плавку. Другой недостаток дуговой печи в непроизводительном использовании мощностей печи в периоды низкого потребления энергии (окислительный и восстановительный периоды).

Дуговые печи делят на печи прямого действия (дуга между электродом и нагреваемым материалом), косвенного действия (дуга между электродами за пределами нагреваемого материала) и закрытого действия (дуга находится под слоем материала). Пример печи закрытого действия – ферросплавная печь. В печах такого типа наименьшие потери теплоты через свод, т. к. он экранируется от дуги слоем материала.

Сталеплавильные дуговые печи обычно являются печами прямого действия и их разделяют на печи переменного тока (ДСП) и печи постоянного тока (ДППТ).

В печах переменного тока трехфазный ток проходит между электродами через посредник, которым является шихта (металл, углерод). В этих печах требуются дорогостоящие устройства для компенсации низкого cos ϕ и присутствуют большие индуктивные сопротивления токоподвода в короткой сети, что обусловливает самопроизвольный перенос мощности с одной фазы на другую. В результате возможно образование «мертвой» (отсутствие мощности) и «дикой» (избыточное выделение мощности) фазы.

В печах постоянного тока выделение мощности происходит равномерно и отсутствуют компенсирующие устройства.