Виплавка марганцевих сплавів здійснюється у відкритих нахиляючихся і обертових трифазних електропечах потужністю 7000 кВА з розташуванням графітованих електродів по вершинах рівностороннього трикутника. Устаткування печі являє собою складний комплекс механізмів, які управляються за допомогою системи управління і стеження Master View 830/1.

Піч РКО складається з основних елементів та механізмів:

  • кожух печі,
  • механізм обертання ванни,
  • механізм переміщення електродів,
  • механізм нахилу печі, механізм затиску електродів,
  • система охолодження печі.
 Загальний вид рафінувальної феросплавної печі РКО 7,0 МВА
Рисунок 1. — Загальний вид рафінувальної феросплавної печі РКО 7,0МВА 1 – шахта, 2 — механізм переміщення електродів, 3 – установка кінцевих вимикачів, 4 — мастило централізоване, 5 — коротка мережа, 6 – струмопідведення, 7 — електродотримач, 8 — електрод, 9 — футеровка, 10 — кожух, 11 — механізм обертання ванни, 12 — механізм нахилу, 13 — система гідроприводу, 14 — повітропровід, 15 — система водоохолодження

Кожух печі. Кожух печі має достатню міцність, тому що йому доводиться витримувати масу футеровки, шихти і сплаву, а також тиск футеровки печі в результаті її теплового розширення при розігріві печі і поступового її «зростання». Кожух печі виготовлений з листового заліза товщиною 24-28мм. Для зручності транспортування кожух виготовлений з двох окремих секцій, монтованих на місці. Для додання кожуху жорсткості до нього кріпляться вертикальні ребра і горизонтальні пояса жорсткості. Ребра і кільця жорсткості виконані з листового і профільного заліза. Кожух печі обладнаний трьома льотками. Одна льотка є робочою, а решта льотки — резервними. На печі для виплавки металевого марганцю призначеної для роботи з круговим обертанням ванни, льотки розташовані під кутом 120°. У місцях кріплення льоток кожух посилений литий сталевою плитою і додатковими ребрами жорсткості, до яких прикріплена зварна арматура льотки. До днища приварений квадратний брус, який спирається на підшипник механізму обертання печі.

Контроль температури кожуха здійснюється засобами АСУ «Майстер».

Кожух ванни рафінувальної печі з конічним днищем
Рисунок 2. – Кожух ванни рафінувальної печі з конічним днищем

Механізм обертання ванни. У виробництві феросплавів з метою зниження собівартості продукції, підвищення продуктивності праці широко застосовуються феросплавні печі з обертовими ваннами.

Обертання ванни тягне за собою прискорення протікання реакцій, завдяки чому зменшується питома витрата електроенергії.

Механізм обертання печі виконаний у виді підшипника діаметром 5метрів. Нижня обойма закріплена на колисці, а верхня — охоплює квадратний брус днища печі. Обертання ванни проводиться за допомогою агрегату (редуктора з електродвигуном). Механізм обертання ванни печі забезпечує можливість зворотньо-обертального або кругового руху ванни печі з максимальною швидкістю 3об/год. Включення механізму обертання печі виробляється з виносного пульта управління печі.

Механізм обертання ванни
Рисунок 3. – Механізм обертання ванни 1 – привід механізму обертання, 2 – тумба, 3 – упорний каток, 4 – опорні катки, 5 – цевочний вінець

Механізм переміщення електродів. Механізм переміщення електродів — складається з направляючої кліті (шахти) зварної конструкції, телескопічних стійок, кронштейнів (хоботів), гідравлічних циліндрів хід кожної фази становить 2350мм. Під час експлуатації можуть працювати в ручному та автоматичному режимах. Швидкість пересування повільно — 3-6мм/сек. швидко — 30мм/сек.

Схема гідравлічного механізму переміщення електродів
Рисунок 4. – Схема гідравлічного механізму переміщення електродів 1 – маслобак, 2 – рейка, 3 – насос, 4 – циліндри, 5 – золотник, 6 – акумулятор, 7 – шток, 8 – гідроциліндр, 9 – рухома колона, 10 – золотник

Напрямна кліть (шахта) — служить для надійного утримання трьох телескопічних стійок з електродотримачами (хоботами). Переміщення відбувається по напрямних роликах. Стійки з напрямними захищені від теплового випромінювання і металевих бризок захисними екранами. Переміщення хобота забезпечується гідравлічним циліндром.

Управління переміщенням фаз здійснюється через систему «Майстер» за допомогою джойстиків на пульті управління в ручному режимі і в, залежно від навантаження, автоматичному режимі системою управління без участі людини. Верхнє і нижнє положення фази обмежується кінцевими вимикачами.

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, осей і блоків контрогрузов, 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.

Механізм нахилу печі. Ванна печі монтується на зубчастої люльці і нахиляється за допомогою двох гідравлічних циліндрів, встановлених в приямку під піччю.

Схема механізму нахилу феросплавної рафінувальної печі з гідравлічним приводом
Рисунок 9. – Схема механізму нахилу феросплавної рафінувальної печі з гідравлічним приводом 1 – масляний бак, 2 – асинхронний двигун, 3 – насос, 4,9,11 – зворотній клапан, 5 – захисний клапан, 6,8 – котушка, 7 – золотник, 10,12 – дросель, 13 – гідроциліндр, 14 – люлька

Насосна станція знаходиться в окремому приміщенні.

Механізм нахилу пічної установки задовольняє наступним вимогам:

  • надійність і довговічність;
  • плавний нахил печі на необхідний кут з необхідною швидкістю;
  • мале відхилення від вертикалі кінця носка при нахилі (для максимального скорочення маневрування ковшем при зливі сплаву);
  • неможливість перекидання печі при нахилі.

Механізм нахилу захищений від попадання на нього рідкого розплаву в разі прогару ванни печі.

Нахил ванни проводиться за умови, що піч відключена і електроди знаходяться в самій верхній точці. Нахил проводиться з виносного пульта управління піччю. Швидкість нахилу вибирається безступенчата, в діапазоні 0-50 мм/сек.

Хід механізму нахилу печі наводиться під дією гідроприводу. Перед нахилом печі для випуску плавки масляний вимикач печі повинен бути відключений, а електроди підняті. Управління гідроприводом здійснюється з пульта нахилу, встановленого на балконі. При нахилі печі необхідно стежити за положенням робочих кінців електродів, щоб уникнути їх поломки.

Нахил печі проводиться таким чином: поворотом рукоятки; УП «в положення» вперед «або» назад «; зупинка при нахилі проводиться поворотом рукоятки в нульове положення; забороняється різкий перехід з нахилу» вперед-назад «.

У разі несправності обладнання керування гідроприводом нахил печі здійснюється під керівництвом майстра в присутності чергового слюсаря і чергового електрика. Якщо при повороті рукоятки «УП» в положення «вперед» або «назад» піч не нахиляється, то можна рукою натиснути на пружинний сердечник золотника, який повинен мати відповідне маркування «вперед» і «назад». Якщо при установці рукоятки «УП» в нульове положення нахиляння не зупиняється, слід натиснути кнопку «Стоп» на щитку нахилу вимкнути насос і усунути пошкодження в системі. У разі виходу з ладу маслонапорної установки печі, нахил можна здійснювати за допомогою установки сусідній печі для чого необхідно відкрити всі чотири вентиля трубопроводів, що з’єднують системи згідно зі схемою перемикання.

Нахил печі проводиться за допомогою джойстика нахилу через систему АСУ «Майстер». Умовою нахилу є: піч відключена; електроди підняті; ключ-бирка на виносному пульту повернута вправо.

Механізм затиску електродів. Механізм затиску електродів — електродотримач (головка) включає в себе систему утримання електрода за допомогою механізму затиску.

Механізм затиску електродів являє собою пристрій, що складається з тарельчатої ​​пружини і з’єднувального стрижня. Електрод утримується за рахунок сил тертя електрода об черевик і контактну щоку. Сила затиску становить 200кН і забезпечує низький контактний опір і низькі контактні втрати. Для стиснення пружин з зазором між електродом і тримачем 19мм необхідно зусилля не менше 290 кН. Вихід з ладу гідравлічної системи не відбивається на роботі затискного пристрою. Включення системи затиснення електродів можливо тільки при вимкненій напрузі печі. Перш ніж давати команду на розжим електродів, необхідно, щоб електрод був підвішений мостовим краном спеціальними пристосуваннями. Відкривати можна тільки по одному затискному пристрою. При витяганні електрода з печі систему затиску виставляють в нейтральне положення. При установці нарощеного електрода знову включають систему затиску.

Контактні щоки — вимагають обережного поводження. Забруднення на контактній поверхні щоки можуть привести до пропалення її. Заміна щік обходиться дуже дорого і призводить до простою печі.

Система охолодження печі. Система охолодження печі складається з 12 контурів. Витрата води не менше: кронштейн (хобот) I фази — 6м3/год; електродотримач (голівка) I фази — 6м3/год; контактна труба I фази — 6м3/год; троса (гнучкі пакети) I фази — 6м3/год; хобот II фазний — 6м3/ год.; голівка II фази — 6м3/год; щока-труба струмова II фази — 6м3/год.; гнучкий пакет II фази — 3м3/год; хобот III фази -6м3/год; голівка III фази — 6м3/год; щока-труба струмова III фази-6м3/год; гнучкий пакет III фази — Зм3/год.

Крім основного охолодження на самій печі змонтовано ще два контури охолодження заливного жолоба та охолодження горнового майданчика.

Якщо піч зупиняється на один — два дні, то відключення системи охолодження не проводиться. Перед відключенням подачі води електродотримачі повинні бути встановлені у верхнє положення. Якщо під час витоку у ванну печі потрапляє така кількість води, яка не випаровується, то піч не можна пересувати або нахиляти. [4]

Футерівка печі. Матеріали для футерування: периклазова цегла марок ПУ-91, ПУ-96 ГОСТ 4689-94 розмір 230х115х65 мм; периклазовий порошок ГОСТ 24862-81 пропущений через сито з очком 0,8-1,2 мм; гран-шлак доменний, ГОСТ 3376-74.

На днище кожуха засипається шар периклазової крупки товщиною 150мм.

На шар крупи викладається 3 — ряду периклазової цегли П-91 на плашку.

Кладка робочої частини подини печі виконується з нової периклазової цегли П-91, П-96 викладеної на торець.

Після закінчення кладки подини проводиться розмітка для кладки стін на ширину 920мм

Кладка перших кілець стін (глухе кільце) — викладається ряд цегли на плашку (Н-65мм) потім ряд цегли на ребро (Н-115мм).

Для поліпшення стійкості футеровки, стіни вкладаються «хрестом» з чотирма замками в районі опорних тумб печі.

Кладка футеровки ведеться «в суху», шви між цеглинами заповнюються прокаленною периклазовою пудрою за допомогою електровібратора. Зазори між цеглинами повинні бути мінімальними. Кожен наступний ряд кладеться поверненим щодо подальшого на 450 + 900, так щоб шви кладки не збігалися один з одним. Шви між кожухом і кладкою по периметру льоточного отвору ущільнюються сметаноутворюючимя розчином вогнетривкої глини. Цегла льоточного ряду виводиться в стрічковий отвір паралельно стінок льоточного лотка з напуском на кожух лотка на 50 мм. Температурний шов між кожухом і кладкою в районі льотки засипається периклазовою крупкою, інша частина по периметру засипається доменним граншлаком. Температурний шов між кожухом і кладкою подини повинен бути 140-150 мм.

З метою полегшення відкриття верхньої, середньої і нижньої льотки, при розворотах печі по мірі вигоряння футеровки, необхідно при футеровці подини залишати на місці майбутньої льотки канавку шириною 65 мм і довжиною 300 мм, попередньо засипавши її периклазовою крупкою.

З метою отримання підвищеної щільності і жорсткості футерування в місцях примикання до кожуха крайні дві цегли по периметру кожного шару подини лягають ребром.

Після закінчення кладки подини проводиться розмітка для кладки стін на ширину 1000мм.

Кладка глухого кільця печі футеруємої на виплавку металевого марганцю виконується поруч цегли на плашку і поруч на ребро, а льоточного ряду на ребро. Ширина льотки 80 мм. Для поліпшення стійкості футеровки стінки викладаються «хрестом» з чотирма замками в районі опорних тумб печі.

Кладка льоточного ряду проводиться на ребро або плашку на ширину 65 мм.

Верхнє кільце футеровки виконується аналогічно попереднім з уступом 40-60 мм Кількість кілець не менше двох.

Кожен ряд стін пересипається периклазовою пудрою до повного заповнення швів між цеглою. Заповнення проводиться за допомогою ручного рівня.

Ширина температурного шва між кладкою стін і кожухом — 80 мм, заповнюються рівномірно граншлаком.

Схема футеровки печі
Рисунок 5. – Схема футеровки печі 1 – кожух, 2 – шамотний порошок, 3 – листовий азбест, 4 – кремнеземна цегла, 5 — нарости

Головною причиною руйнування футерування є надмірний перегрів окремих ділянок футерування, у зв’язку з чим найшвидше зношується нижній пояс бічної стінки, розташований напроти дуг, і центральна частина зведення.

З метою збільшення строку служби футерівки печі, стіни та подина печі після кожної виплавки заправляються за технологічною вказівкою у відповідних інструкціях (ТИ 144-Ф-25-03, 144-Ф-34-04, 144-Ф-44-04). Догляд за подом полягає в дотримані температурного режиму, не дозволяючи появі підпалу поду електричною дугою та підтримання відповідного рівня металу в печі. Контроль за стану поду здійснюється за рахунок замірів й спостережень. При розігріві футерівки старший майстер приймає рішення про розвертання ванни печі на середню або нижню льотку. З метою попередження прогару стін виконується контроль температури кожуха печі, з виводом результатів на АСУ «майстер». При руйнуванні стін до мінімально допустимої товщини 250-300мм піч потрібно зупинити на ремонт. При аварійному положенні, яке загрожує прогаром печі (стін), необхідно провести повний випуск металу з печі, та провести заправку небезпечних місць периклазовою крупою у суміші з рідким склом з послідуючою утрамбовкою суміші.

Ремонт здійснюється у наступній послідовності:

  • навколо льотки з боку випускного жолобу відбійним молотком вирубається отвір 260х350мм на глубину 350х400мм;
  • у отворі закладається периклазова цегла (15-17 штук). Кладка виконується на розчині переклазової пудри та рідкого скла;
  • відновлена льотка засипається переклазовою крупкою, допускається замість виводу льотки встановлювати трубу діаметром 70-100мм, яка заповнена периклазовою крупкою, навколо труби отвір закладається цеглою на розчині рідкого скла та переклазової крупки;
  • з середини передня стінка заправляється сумішшю периклазової крупки та рідкого скла у співвідношенні 2:1, відповідно.

Контроль за станом футерівки здійснюється плавильником начальником зміни, старшим майстром.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here