Конструкция, методика расчёта рудовосстановительной печи для производства ферросплавов (стр. 2 из 4)

Механизм перепуска электрода (рис.4) состоит из двух колец 1 и 4, снабженных шестью пружинно-гидравлическими зажимами (буксами) 3 каждое, и подъемных гидроцилиндров 2.

Нижнее кольцо / закреплено на несущей траверсе, верхнее перемещается тремя плунжерными гидроцилиндрами, закрепленными на нижнем кольце. Электроды зажимаются шестью щеками 5, покрытыми слоем 7 маслостойкой резины и связанными между собой планками 6. Радиальное прижатие щек выполняют рабочие пружины 10, воздействующие на бугели 9. Освобождение электрода производят гидроцилиндрами 11, которые при этом сжимают пружины и отводят бугели. Гидроцилиндры соединены кольцевыми маслопроводами 8 снапорной станцией и панелью управления.

Рисунок 4 Механизм перепуска электрода.

Последовательность операций при перепуске электрода следующая. Перед началом работы механизма верхнее кольцо опущено и на электрод наложены зажимы обоих колец. Освобождают зажимы верхнего кольца и поднимают его гидроцилиндрами в крайнее верхнее положение. Далее последовательно накладывают на электрод зажимы верхнего кольца и освобождают зажимы нижнего кольца. При сбросе масла из подъемных гидроцилиндров электрод получает перепуск, равный их ходу. На опущенный электрод накладывают зажимы нижнего кольца.

Электрододержатель (рис. VIII.4) должен обеспечить удержание электрода и надежный подвод тока к нему. В кольце электрододержателя 1 закреплены по окружности шесть гидроцилиндров 7, обеспечивающих прижатие токоподводящих бронзовых башмаков к электроду. Кольцо с несущим цилиндром 3 механизма перемещения электрода соединено трубчатыми водоохлаждаемыми подвесками 2. Нижний пояс несущего цилиндра снаружи защищенводоохлаждаемыми коробками 4. Водоохлаждаемые элементы 5 электрододержателя соединены медной трубопроводной арматурой 6.

Рисунок 3-Механизм перепуска электрода.

Рисунок 4-Механизм зажима электрода.

2.2 Механизм вращения корпуса печи

В конструкциях опорно-поворотной части и механизма вращения, мощных рудотермических печей учитывают два основных фактора — большую массу печи (800 т и более) и малую скорость ее вращения (1 оборот за 30—200 ч). Опорно-поворотную часть выполняют трех основных типов:

Рисунок 5. Механизм поворота ферросплавной печи

1) с платформой, опирающейся круговым рельсом на тумбы
с опорными и упорными роликами (по типу дуговых электропечей);

2) с платформой, поворачиваемой на катках в кольцевой
обойме;

3) с платформой, перемещающейся на ходовых роликах по
стационарному круговому рельсу.

Последний тип наиболее часто применяют в конструкциях мощных отечественных ферросплавных электропечей.

На рис.5 показан механизм поворота корпуса ферросплавной печи с цилиндрическими редукторами и открытой конической передачей.

Поворотную платформу 1 (поддон) выполняют сварной конструкции, реже железобетонной. Корпус печи устанавливают на систему мощных двутавровых балок 2, образующих каналы для воздушного охлаждения днища печи. Платформа защищена от теплового воздействия слоем огнеупорного кирпича 14. Ее поворот происходит по круговому рельсу 3 на двадцати безребордных ходовых роликах 7 со сферическими поверхностями катания, заключенных в обоймы 6. От горизонтальных смещений платформы предусмотрена центральная опора 4 со сферическим роликоподшипником 5. Привод состоит из электродвигателя постоянного тока 12 с регулируемой частотой вращения, трех двухступенчатых цилиндрических редукторов 9—11 и открытой конической передачи 8, зубчатый венец 13 которой прикреплен болтами к платформе. Приводы с червячными редукторами применяют значительно реже из-за более низкого к. п. д., повышенного износа и меньшей надежности.

Техническая характеристика механизма вращения корпуса ферросплавной электропечи мощностью 16,5 MB-А

Время одного оборота корпуса, ч . 33—132

Передаточное число зубчатых передач привода 1 975 000

Момент сопротивления вращению корпуса, кН-м 332

\ К. п. д. привода.................................... 0,1

Мощность электродвигателя, кВт..... 1,6

3.РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Рудовосстановительные печи (ферросплавные печи) являются наиболее широким и сложным классом дуговых печей сопротивления, различающихся по назначению, особенностям технологического процесса и конструкциям.

Все рудовосстановительные печи относятся к печам смешанного нагрева. Тепловая энергия выделяется непосредственно в ванне печи за счет горения закрытой дуги и активного сопротивления электрическому току.

Ванна печи сложная по своему устройству. Она содержит шихту, находящуюся в различном физико-химической состоянии (от твердых кусков до тестообразной магмы), шлак и металл. Технологические процессы, протекающие в ванне, очень разнообразны. В свою очередь, электрические и геометрические параметры печей зависят от протекающих в них процессов. В печах небольшой мощности эта зависимость мало заметна, т.е. сходство электрических режимов позволяет использовать такую ванну для различных процессов. С ростом мощности печей и усложнением их конструкции, а также повышением требований к качеству продукта стало очевидной необходимость дифференцированного подхода к выбору. конструкции ванны и ее параметров, с учетом особенностей технологического процесса. В настоящее время рудовосстановительные печи делятся по конструктивному исполнению на открытые, закрытые и герметичные с вращающейся или неподвижной ванной. Ванна печи может быть круглой, прямоугольной треугольной, овальной.

.Наибольшее распространение получили печи с круглой вращающейся ванной с тремя электродами, расположенными по вершинам рам постороннего треугольника. Таких печей для производства ферросплавов у нас в стране и за рубежом подавляющее большинство (свыше 95 %).

В рудовосстановительных печах преимущественно используют самоспекающиеся электроды системы Седерберга, позволяющая создать непрерывно наращиваемые электроды любых размеров и небольшой массы. Они бывают кок круглого, так и прямоугольного сечения.

Большим достижением в развитии рудотермических печей явилось применение закрытого колошника, что позволило улучшить условия труда, а также утилизировать потенциальную энергию печныхгазов. Одновременно усовершенствовали конструкцию верхнего строение печей. Использование электродов больших размеров, герметичных сводов а также требования дистанционного управления и автоматизации управления печью привели к широкому распространению гидравлических устройств для перепуска и передвижения электродов и т.д. Тенденция дальнейшего увеличения производства ферросплавов И других продуктов рудовосстановительных печей неизбежно приведет, как и в прошлом, к росту единичных мощностей вечных установок. Единичная мощность рудовосстановительных электропечей в настоящее время для феррохрома и ферросилиция составляет 105 MB.А(65 МВт), для ферромарганца и силикомарганца - 80 MB.A (58 МВт). МОЖНО ОЖИДАТЬ появления в ближайшие годы рудовосстановительных электропечей мощностью до 200 MВ.А, если учесть, что мощность, выделяющая на электроде, достигла 35 MB.A (23 МDт),то 6-тиэл.печь может иметь мощность 210 МВ.А.

Тенденция увеличения числа электродов рудовосстановительных ПЕЧЕЙ оправдана с электротехнической точки зрения, нескольку напряжение между электродами и подиной и шестиэлектродной печи составляет половину линейного, a в трехэлектродной печь меньше 15 %,чтопозволяет иметь лучшие показатели для шестиэлектродной печи. Двенадцатиэлектродная печь с кольцевой ванной позволяет совместить все конструктивные преимущества круглы и при угольных печей и значительно повысить пределы единичных мощностей электропечей. При этом не предполагается значительно увеличивать достигнутый уровень освоения диаметров самоспекающихся электродов, составляющий до 2000 MM,поскольку при дальнейшем увеличении диаметра всебольше снижается активное сопротивление ванны и рабочее напряжение, что в коночном счете резко снижает, ожидаемы прирост производительности вследствие ухудшения коэффициента мощности.

В настоящее время не представляется возможным установить предел единичной мощности многоэлектродной печи.

По мере увеличения единичной мощности электропечных агрегатов.

Всеболее утрачивается практическое представление об установленной мощности трансформатора. Если на малых печах установленная и используемая мощности отличаются незначительно (на 10-12%),то установленная мощность трансформаторов большее печей отличаетсяот используемой мощности почти в 2 раза ,а их естественный коэффициент мощности отличается на 45-50 %.Причиной низкого естественного коэффициента мощности является тот факт ,что с увеличением мощности печи меняется соотношение активного и реактивного coпротивлений электрического контура»