Для виплавки феросиліцію марки ФС 65 використовують трифазні печі різної потужності. Печі виконують закритими. Такі печі дозволяють знизити витрату шихтових матеріалів і електроенергії та витрати праці , очищати викиди в атмосферу і використовувати колошникові гази.

Піч рудовідновлювальна кругла закрита показана на рисунку 1.

Загальний вид закритої рудовідновлювальної печі РКЗ-24МВА
Рисунок 1. — Загальний вид закритої рудовідновлювальної печі РКЗ-24МВА 1 – візок з ковшем; 2 – відсмоктування від льотки; 3 – склепіння; 4 — завантажувальна воронка; 5 – електрод; 6 – електродотримач; 7 – зонт; 8 – гідропідйомник; 9 – пневмоперепуск; 10 – кожух електрода; 11 – коротка мережа; 12 – гнучкі пакети; 13 – контактний вузол; 14 – футерівка; 15 – кожух печі; 16 – гребінка; 17 – механізм обертання ванни

Рудовідновлювальна піч типу РКЗ-24МВА працює з трьома набивними самоспеченими електродами, розташованими по вершинах рівнобічного трикутника. Живлення від печі здійснюється від трьох однофазних трансформаторів.

До основних елементів і механізмів печі слід віднести: кожух печі; склепіння печі; електродотримач; механізм переміщення електродів; механізм обертання ванни печі; електрод.

Кожух печі. Кожух електропечі служить для формування футерування ванни. Кожух виконаний циліндричним, складається з верхнього і нижнього кожухів і днища. На кожусі виконані термопарні введення для установки термопар, контролюючи температуру футерування подини і стін ванни електропечі.

Кожух виконують зварним з листової сталі товщиною 15-25 мм. Для зручності його виготовляють з окремих секцій. Для більшої жорсткості до кожуху кріплять вертикальні ребра і 3-5 поясів жорсткості, які виконані з листового або профільного заліза.

Днище кожуха зварне, плоске. Для поліпшення охолодження кожух електропечі встановлюється на двотаврові балки, між якими нагнітається повітря. Кожух ванни встановлений на опорні бетонні колони, висота яких визначається умовами прийому і транспортування розплавленого шлаку і феросиліцію. Кожух має циліндричну форму, виготовлений з вуглецевої сталі.

Циліндричний кожух феросплавної печі РКЗ-24МВА
1– балки гребінки; 2 – кожух; 3 – азбестові прокладки; 4 – льотки; 5 – пояс твердості. Рисунок 2. — Циліндричний кожух феросплавної печі РКЗ-24МВА.

Склепіння печі. Склепіння складається з шести порожнистих секцій, усередині яких циркулює вода.

Нижня поверхня склепіння покрита шаром жароміцного бетону. У зведенні передбачені отвори для завантажувальних воронок, запобіжних клапанів і газовідводів. При обертанні печі зведення не обертається. Склепіння печі показано на рисунку 3.

Вигляд зверху на металеве водоохолоджувальне склепіння феросплавної печі
1 — секція зведення (одна з шести); 2 — противибухові люки; 3 — електроди; 4 — завантажувальні воронки; 5 — трубки розпорів (умовно показані на одній секції); 6 — газовідвідна труба; 7 — штуцери для підведення і відведення води, що охолоджує Рисунок 3. — Вигляд зверху на металеве водоохолоджувальне склепіння феросплавної печі

Електродотримач. Електродотримачі призначенні для утримання електродів на заданій висоті і для підведення до них електричного струму. Конструкція електродотримача повинна задовольняти ряду вимог: — електродотримачі мають бути досить жорсткими, щоб не прогинатися під дією сили тяжіння електродів і вібрації.

Електродотримач складається з голівки затискаю чого пристрою, рукава, каретки або телескопічної стійки, струмопідводу і механізму переміщення електроду.

Голівка електродотримача складається з двох частин, що виконують різні функції: механічно – міцного тримача і струдопідвода з малим електричним опором.

Затиск електроду в електродотримачі здійснюється з зусиллям пружин. Регулювання притискного зусилля пружини здійснюється обертанням різьбової втулки. Зусилля затиску електроду 16650кг (вимірюється при виготовленні в РМЦ). Перед віджиманням пружини, електрод і голівка електродотримача ретельно очищається і обдувається стислим повітрям. Для забезпечення безвідмовної роботи механізму затиску, контактна поверхня щоки має бути в бездоганному стані, а електрод (кожух електроду) має бути виготовлений згідно з розмірами та мати чисту поверхню. Віджимання пружини при перепусканні здійснюється за допомогою системи важелів і пневмоциліндра під дією стислого повітря. Управління циліндрами здійснюється за допомогою вентилів напірного колектора, встановленого на колоні в печі на плавильному майданчику.

Подача повітря в циліндр здійснюється відкриттям вентиля на напірній трубі, при цьому вентиль скидання повітря з пневмосистеми перепуску електрода повинен бути закритий .

Механізм електродотримача
1 – кільце електродотримача; 2 – труба та водоохолоджувальна підвіска; 3 – кільце з несущим циліндром; 4 – водоохолоджувальна коробка; 5 – водоохолоджувальні елементи електродотримача; 6 – мідна трубопровідна арматура; 7 – гідроциліндри. Рисунок 4. — Механізм електродотримача

Механізм переміщення електродів.

Дипломним проектом пропонується використовувати механізм переміщення електродів з гідравлічним приводом.

Гідроциліндр монтують жорстко у середині рухомої колони, а шток закріплюють нерухомо. Управління механізмом переміщення електродів здійснюється плавильником у процесі, дотримуються заданого електричному режиму, контроль якого здійснюється по обладнанню, розташованого на основному і виносному пультах управління піччю. Для забезпечення безвідмовної роботи механізмів переміщення електродів, шихта і майданчик повинні щомісячно очищатися плавильним персоналом від пилу, грязі, бризок металу і шлаку. За кріпленням редуктора до «постелі», виготовленою з швелерів і закріпленою на майданчику редуктора, за центрівкою двигуна з редуктором, за правильним запеченням редуктора і вантажного барабана, за зносом втулок барабана, вісей і блоків контроважелів, сталевих канатів, спрацьовуванням КВ обмеження переміщення стійок електродотримача, регулярно стежить черговий персонал механослужби і ведеться контроль майстром по ремонту механообладнання.

При роботі механізму переміщення електроду необхідно стежити за правильним укладанням каната на барабані і блоків поліспастах. Зовнішні огляди стану канатів, направляючих роликів, втулок, барабанів, блоків і осей здійснюється що місячно персоналом механослужби в процесі проведення ППР печей.

Механізм переміщення електродів феросплавних печей є виконавчим механізмом системи автоматичного регулювання електричної потужності, що вводиться в піч. Вони повинні відповідати таким основним вимогам:

  • буди надійними в роботі, зручними при ремонті і в обслуговуванні;
  • забезпечувати роботу електродів без помилок при опорі в шихту при ручному управлінні;
  • вимикати самовільне опускання електродів під дією власної сили тяжіння.

Більш швидкий підйом електродів необхідний для швидкої ліквідації поштовхів струму в період розплавлення, що полегшує роботу електричної апаратури, а також знижує непродуктивні втрати електричної потужності, що вводиться в електропіч.

Схема гідравлічного приводу механізму переміщення й пневматичного пристрою перепуску електродів
1 – електрод; 2 – щоки; 3 – затискувач; 4 – пружинний механізм, 5 – кільце; 6 – тяги; 7 – екранізуючи секції; 8 – тяги; 9 – нижня траверса; 10 – нижні центруючи ролики; 11 – циліндр; 12 – верхні центруючи ролики; 13 – верхня траверса; 14- плунжер; 15 – гідравлічний циліндр; 16 – кільце; 17 – кільцеві полки; 18 – балони; 19 – пружинний механізм; 20 – розподілювач; 21,22 – зворотній клапан; 23,24 – дросель; 25 – золотник; 26 – зворотній клапан; 27 – насос; 28 – електродвигун; 29 – запобіжний клапан. Рисунок 6. — Схема гідравлічного приводу механізму переміщення й пневматичного пристрою перепуску електродів.

Механізм обертання .Експлуатація печі для виплавки феросиліцію показала необхідність застосування механізму обертання ванни при виплавці сплавів з вмістом кремнію вище 45%. При виробництві феросиліцію з використанням механізму обертання витрати кремнію підвищується на 6-8%, витрати електроенергії знижується на 5-7%, що в цілому підвищує продуктивність печі на 8-10%.

Обертання ванни повинно бути реверсивним в межах сектора 60-120о, так як кругове обертання при виплавці кременистих сплавів ускладнює прибирання від печі готової продукції і шлаків, погіршує роботу електродів. Прийняту за розрахунком швидкість обертання ванни в процесі експлуатації доводиться коригувати, тому механізми обертання повинні виконуватися з пристроями, що дозволяють в досить широких межах змінювати швидкість обертання.

Важливим вузлом механізму обертання ванни є опорно-поворотна частина, в якій ванна з піддоном спирається на фундамент через рухливі опорні елементи.

На рисунку 7 показана схема механізму обертання ванни рудовідновлювальної печі з циліндричними редукторами і відкритої конічною передачею.

Схема механізму обертання корпусу феросплавної рудовідновлювальної печі
1 — поворотна платформа; 2 – рельсу кругова; 4 – центральна опора; 5 — сферичний роликопідшипник; 6 – обойма; 7 – безресорні ходові ролики; 8,13 – відкрита конічна передача; 9,10,11 – двухступеневі циліндричні редуктори; 12 — електродвигун постійного струму Рисунок 7. – Схема механізму обертання корпусу феросплавної рудовідновлювальної печі

Поворотну платформу 1 виконують зварною конструкцією. Корпус печі встановлюють на систему потужних двотаврових балок, утворюють канали для повітряного охолодження днища печі. Платформа захищена від теплового впливу шаром вогнетривкої цегли 14. Її поворот відбувається по круговому рельсу 2 на двадцяти безреборних ходових роликах 7 з сферичними поверхнями катання, укладених в обоймах 6. Горизонтальне зміщення платформи запобігається установкою центральної опори 4 з сферичним роликопідшипником 5. Привід складається з електродвигуна постійного струму 12 з регульованою швидкістю обертання, трьох двоступеневих циліндричних редукторів 9,10,11 і відкритої конічної передачі 8, 13 зубчастий вінець який прикріплений болтами до платформи.

Електрод. У всіх рудовідновлювальних феросплавних печах, призначених для виплавки феросплавів безперервним вуглеродотермічним процесом, застосовуються самоспечені електроди. На рисунку 13 показана ​​схема формування самоспеченого електрода, який складається з сталевого кожуху 4 та електродної маси IV. При нагріванні електрода теплом газів, що відходять, нагрітої шихтою, розплавленими металом, шлаком і електрикою, за рахунок опору кожуха і маси при проходженні струму, у міру підвищення температури в електроді відбуваються послідовні трансформації електродної маси в обпалений електрод. Електродна маса завантажується в електродний сталевий кожух у вигляді брикетів трапецієподібної форми розміром підстави 150х150мм і висотою до 100 мм.

При температурі 65-80оС відбувається розплавлення маси і вона повністю заповнює внутрішню порожнину кожуха електрода. Потім при подальшому підвищенні температури відбувається затвердіння маси з виділенням залишкової вологи, її спікання в районі від верху до середини контактних щік і потім відбувається випал нижнього кінця електрода.

Зони самоспеченого електроду
I – тверда маса; II – «рідка» маса; III – зона утворення кокса з сполученого; IV – вугільний блок електрода; IV-1 … IV-4– підзони; 1 – скоксований електрод; 2 – електроконтактний вузол; 3 – мантель; 4 – кожух електрода Рисунок 8 . – Зони самоспеченого електроду

Режим експлуатації повинен вестися таким чином, щоб в щоках електрод був добре спечений, а при виході з щік електрод був повністю обпалений і скоксован щоб уникнути деформації кожуха і порушення контакту з струмопідводящими щоками. Ця умова також необхідна для запобігання обриву електрода нижче контактних щік. Для цього передбачений спеціальний обдув електрода повітрям, що подається в зазор між кожухом електрода і мантилью, службовцем для підвіски контактних щік і утримання механізмів підйому і перепуску електродів.

Футерівка печі. На днищі кожуха печі укладається ізоляція із азбестових листів товщиною 15мм. Потім засипається шар шамотної крупи завтовшки 100-110мм. На шар крупи викладається 13 рядів шамотної цегли марки ШУД-37-1 товщиною 1000мм. Після укладання останнього ряду цегли поверхня ретельно очищується. У районі льотки, кладка шамотної обстановки ведеться до рівня першого ряду вуглецевих блоків. Футерівка подини печі в цьому місці виконується з вугільного блоку, що укладається по осі льотки безпосередньо до азбестової ізоляції кожуха. На відстані 1200мм вправо і вліво від осі льотки по сторонах цього блоку викладається по вертикалі і по горизонталі 2-3 ряди шамотної цегли марки ШУД-37-1 торцем до азбестової ізоляції кожуха з ретельною до неї підгонкою. Внутрішня поверхня кожуха печі обклеюється листовим азбестом товщиною 5-10мм на рідкому склі. Зазор між футеровкою ванни та кожухом печі виключаючи район льотки, засипається шамотною крупою. Товщина засипки між кожухом і футерівкою стін 100мм. Крупка повинна мати зерна розміром 5-15мм. Перед укладанням першого ряду вугільних блоків, на останній ряд шамотної футеровки наноситься шар мастики. Висота шару мастики повинна бути близько 10мм. Після укладання блоку зайва мастика повністю прибирається. Блоки, що йдуть на футерівку, повинні бути ретельно просушені. Перед укладанням кожного горизонтального ряду вугільних блоків, проводиться їх складання «в суху» для підготовки крайніх рядів блоків по конфігурації шамотної футерівки ванни. При укладанні блоків товщина горизонтальних швів повинна бути мінімальною. Після закінчення установки вугільної частини подини, триває кладки обстановки стін з шамотної цегли марки ШУД-37-1 на висоті не більше 50мм рівня обстановочних вугільних блоків. Цегла укладається в один ряд на плашку, товщина кладки 230мм.

Футеровка стін у районі льотки виконується таким чином:

  1. На верхній блок подини по вісі льотки впритул до азбесту, наклеєному на кожух печі укладається на мастиці вугільний стрічковий блок з отвором для льотки 100х100мм;
  2. На висоті вугільного блоку на відстані 700мм і праворуч від осі льотки, вуглецевий блок обставляється шамотною цеглою марки ШУД-37-1 впритул до кожуха печі. Над блоком викладається арка з цегли ШАК-5, ШАК-22 (*ГОСТ390-96) в три ряди.
  3. Після обкладання цеглою верхнього ряду подових вугільних блоків, проводиться їх шліфування в місцях установки на них обстановочних блоків, монтаж яких починається з району лоткового вузла. Висота вуглецевої футеровки стін винна печі – 1000мм.[4]
Футерівка печі РКЗ-24МВА
Рисунок 9. – Футерівка печі РКЗ-24МВА

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here