Розрахунок і розробка конструкції дугової сталеплавильної печі
1. Опис технології плавки
Плавка складається з наступних періодів: 1) заправка печі; 2) завантаження шихти; 3) плавлення; 4) окислювальний період; 5) відновний період; 6) випуск сталі.
Заправка печі. Заправка - це виправлення зношених і пошкоджених ділянок футеровки поду. Після випуску черговий плавки з подини видаляють залишки металу і шлаку. На пошкоджені місця подини і укосів закидають магнезитовий порошок або ж магнезитовий порошок, змішаний з кам'яновугільним пеком (сполучною). Тривалість заправки 10-15 хв.
Завантаження шихти. Завантаження шихти ведуть баддями або кошиками, а в деяких старих печах невеликої ємності - завалочними машинами.
Плавлення. Після закінчення завалювання електроди опускають майже до дотику з шихтою включають струм. Під дією високої температури дуг шихти під електродами плавиться, рідкий метал стікає вниз, накопичуючись в центральній частині подини. Електроди поступово опускаються, проплавляя в шихті «колодязі» (рис. 8) і досягають крайнього нижнього положення. Надалі в міру збільшення кількості рідкого металу електроди піднімаються, так як автоматичні регулятори підтримують довжину дуги постійною.
На початку періоду розплавлення дуги горять більшу частину часу в холодній шихті, при цьому звід і стіни печі захищені від прямого випромінювання дуг. Тому в цей період використовується повна номінальна (максимальна) потужність пічного трансформатора. Режим горіння дуг в цей період вкрай нестабільний, оточені холодної шихтою дуги горять нестійкий, довжина їх дуже мала (10 ... 25 мм), вони легко перекидаються з одного шматка на інший, в результаті чого виникають різкі коливання потужності. В кінці періоду плавлення довжина дуг збільшується. Розплавлена ??поверхню ванни відображає значну енергію на звід і стіни, тому для захисту кладки від сильного випромінювання потужність пічного трансформатора знижують на 20 ... 30%.
Для прискорення плавлення шматки нерасплавівшіеся шихти з укосів слід зіштовхувати в зону електричних дуг. На печах ємністю 25 - 50 т і більше для прискорення плавлення здійснюється обертання ванни. Коли електроди проплавивши в шихті три" колодязя», звід і електроди піднімають, піч повертають спочатку в одну сторону на 40 °, проплавлять колодязі в нових місцях, а потім повертають піч в іншу сторону на 80 °. Таким чином проплавлять дев`ять колодязів.
У період плавлення необхідно забезпечити раннє утворення шлаку, що оберігає метал від насичення газами і науглероживания електродами. З цією метою, якщо уЗавалко не давали вапно, в проплавлять електродами колодязі декількома порціями присаживают вапно (1 - 3% від маси металу).
Під час плавлення відбувається окислення складових шихти, формується шлак, відбувається часткове видалення в шлак фосфору і сірки. Окислення домішок здійснюється за рахунок кисню повітря, окалини та іржі, внесених металевої шихтою.
За час плавлення повністю окислюється кремній, 40 - 60% марганцю, частково окислюється вуглець і залізо. У формуванні шлаку поряд продуктами окислення (SiO 2, МnО, FеО) бере участь окис кальцію, що міститься в вапна. Шлаки до кінця періоду плавлення має приблизно наступний склад,%: 35-40 Сао; 15-25 SiO 2; 8-15 Мg0; 5-20 FеО; 5-10 МnО; 3-7 А1 2 Oз; 0,5-1,2 P 2 O 5. Низька температура і наявність основного залозистого шлакусприяє дефосфорації. У зоні електричних дуг за час плавленнявипаровується від 2 до 5% металу, переважно заліза.
Для прискорення плавлення іноді застосовують газо-кисневі пальники, що вводяться в робочий простір через звід або стінки печі. За рахунок теплоти, що виділяється від спалювання газу, скорочується тривалість плавлення і витрата електроенергії (на 10 - 15%).
Для зменшення тривалості плавлення часто застосовують продування киснем, що вводиться в рідкий метал після розплавлення% шихти за допомогою фурм або сталевих футерованих трубок. Окислення заліза, а також марганцю, кремнію та інших домішок металу газоподібним киснем протікає з виділенням значної кількості теплоти, яку прискорює розплавлення залишків металевого брухту. При витраті кисню 4-6 м 3 тривалість плавлення скорочується на 10-20 хв.
Тривалість періоду плавлення визначається в першу чергу потужністю трансформатора і становить від 1,1 до 3,0 ч. Витрата електроенергії за час плавлення становить 400 - 480 кВт-год/т. В кінці періоду плавлення довжина дуг збільшується. Розплавлена ??поверхню ванни відображає значну енергію на звід і стіни, тому для захис...
