Тема 6.4. Конструктивное исполнение дуговой печи прямого нагрева.
В дуговых печах тепло выделяется за счёт электрической дуги, возникающей между электродами и нагреваемым телом или между соседними электродами.
Основное назначение дуговой печи прямого нагрева - выплавка высоколегированной стали из металлолома. Питание таких печей осуществляется переменным трёхфазным напряжением 380 В, 50 Гц.
Сварной металлический кожух 1 (рис.45) состоит из днища сферической формы и цилиндрических стенок. Верхняя часть кожуха усиленна для прочности металлическим кольцом жёсткости 4 (швеллер). Внутренняя часть кожуха имеет защитную футеровку 3, состоящую из теплоизоляции и слоя кирпичной огнеупорной кладки. На под печи дополнительно укладывается специальный защитный слой 20 из смеси огнеупорного порошка с жидким стеклом (защита металлического днища от расплавленного металла 15. Слив расплавленного металла производится через выпускное отверстие 2, для чего печь наклоняется на 45° с помощью механизма наклона (в упрощённом виде состоит из платформы 16, имеющей два опорных сегмента 17, которые при помощи электропривода (или гидропривода) перемещаются по роликам 18).
Этот же механизм обеспечивает наклон печи на 15° в сторону смотрового окна 14 с дверцей для удаления шлаков с поверхности расплавленного металла в процессе плавки.
Свод печи 6 выполнен из огнеупорных кирпичей и служит для предотвращения утечки тепла и газов в процессе плавки металла. Он крепится на сводном кольце 5. Электроды 7 - угольные или графитовые стержни большого сечения закреплены в электрододержателях 8, к ним по гибким кабелям подаётся питающее напряжение печи. Электроды вводятся в пространство печи через отверстия в своде и могут перемещаться в вертикальном направлении на каретке 10 по стойкам 9 с помощью электропривода. Стойки установлены на площадке 11, к которой на цепях 12 подвешено сводовое кольцо 5. Сводовое кольцо вместе со сводом может подниматься и опускаться с помощью своего электропривода (или гидропривода). В свою очередь площадка 11 установлена на опорной стойке 13, нижний конец которой укреплён на платформе 16.
|
|
|
Для загрузки металлолома в печь используется специальная корзина 19 с раскрывающимся днищем, которая перемещается мостовым краном. Перед загрузкой металлолома необходимо поднять электроды максимально вверх по стойкам 9 и вместе с площадкой 11 повернуть на угол 100° с помощью отдельного электропривода.
СР Тема 6.5. Конструктивное исполнение дуговой печи косвенного нагрева.
(Зимин, с.43-44, рис.1-18).
Печь косвенного нагрева (рис.46) выполняется однофазной и служит для плавки металлов с температурой плавления не выше 1300 - 1400° С. В основном такие печи применяют с целью переплава цветных металлов и сплавов, а также чугуна для фасонного литья в небольших литейных цехах. В печи косвенного нагрева очаг высокой температуры (дуга) находится на некотором расстоянии от поверхности металла, поэтому угар и испарение металла намного меньше, чем в печах прямого дугового нагрева.
|
|
|
Кожух печи (1) с футеровкой (2) из теплоизоляционного и огнеупорного слоев имеет бочкообразную (как на рисунке) или цилиндрическую форму, расположен горизонтально и уложен опоясывающими его ободьями (5) на четыре роликовые опоры (3). В средней части кожуха расположено рабочее окно, обрамлённое литой рамой (11) и служащее для загрузки печи и слива металла. В нижней части рама образует носок (13) для слива. Окно имеет дверцу (12), футерованную с внутренней стороны.
Графитные электроды (9), между которыми горит дуга, расположены по оси печи и проходят через отверстия в торцах кожуха. Электроды зажаты в электродержателях (10), к которым подводится ток гибкими кабелями. Электродержатели установлены на каретках, которые могут двигаться по направляющим консолей (6), прикреплённых к кожуху. Подача электродов осуществляется с помощью двух механизмов перемещения (8) вручную или электродвигателем (7) (в схеме на рисунке правый электрод перемещается только вручную). Печь после расплавления части шихты работает с непрерывным качанием на опорных роликах (3), одна пара которых имеет привод от реверсивного двигателя (4). Качания печи необходимы в первую очередь для более равномерного нагрева футеровки печи, что повышает срок её службы. Благодаря качаниям печи нагретые прямым излучением дуги части футеровки периодически омываются и охлаждаются расплавленным металлом, более холодным, чем футеровка. Одновременно улучшается качество металла за счёт его перемешивания.
|
|
|
Дуговые печи с косвенным нагревом имеют ёмкость не более 500 кг (например, печь типа ДМБ-0,5 - медеплавильная барабанная ёмкостью 0,5т).
СР Тема 6.6. Схема питания трехфазной дуговой печи прямого нагрева.
Дуговая печь включает в свой состав кроме электротермического оборудования и оборудования вспомогательных ЭП (поднятие и опускание электродов, поднятие и опускание свода, поворота свода, наклона печи) еще и специальное комплектное оборудование – печную трансформаторную подстанцию, в состав которой входят (рис.47):
|
|
|
1. Печной силовой трансформатор Т типа ЭТМПК или ЭТЦПК, где
Э- электропечной,
Т-трехфазный,
М-маслянного охлаждения,
Ц-маслянно-воздушного охлаждения,
П(Н) - способ переключения напряжения питания с треугольника на звезду и наоборот, П- без нагрузки, Н - под нагрузкой,
К- комплектный.
2. Распределительное устройство на стороне высшего напряжения с печным масляным выключателем Q, разъединителем QS (служит для подачи и снятия напряжения при отключенной нагрузке, а также для создания видимого разрыва в цепи питания при ремонтных и наладочных работах) и выключателями Q1 и Q2. Печной выключатель Q1 нужен для шунтирования реактора LR по окончании времени расплавления металлолома и установления устойчивого горения дуги. При этом первичная обмотка печного трансформатора Т с помощью печного выключателя Q2 переключается с треугольника на звезду, а следовательно, напряжение питания печи уменьшится с 380 до 220 В.
3. Сборные шины – при наличии нескольких шкафов распределительного устройства.
4. Токопровод от трансформатора к электродержателям (кабельная гирлянда).
5. На высокой и низкой сторонах печного трансформатора на РУ устанавливаются измерительные трансформаторы тока ТА1-ТА3 и ТА4-ТА6 и измерительные трансформаторы напряжения TV1 и TV2. К их вторичным обмоткам подключаются цепи автоматического регулирования, защиты, контроля и сигнализации.
6. Для обеспечения устойчивого горения дуги и ограничения токов КЗ между электродами и расплавленным металлом, на стороне высокого напряжения включают токоограничивающий реактор LR, выполненный на дросселе с ненасыщающимся сердечником.
7. Щиты и пульты управления, контроля и сигнализации.
8. Автоматические регуляторы мощности дуги.
Схема питания дуговой печи оснащается релейной защитой от токов короткого замыкания на стороне высокого напряжения трансформатора Т и от перегрузки, которая может иметь место при работе печи. Защита от токов короткого замыкания отключает установку, воздействуя на выключатель QF, и выполняется как токовая защита мгновенного действия. Защита от перегрузки обычно воздействует с выдержкой времени на сигнал.
Все трансформаторы для питания дуговых печей снабжают газовой защитой. Газовая защита, как основная защита печного трансформатора, выполнена двухступенчатой: первая ступень воздействует на сигнал, вторая отключает установку.
Короткая сеть дуговой установки (рис. 1-20, а) состоит из ошиновки 1 в трансформаторной камере, гибкой кабельной гирлянды 2, трубошин 3, электрододержателя 4 и электрода 5, перемещающихся вместе с кареткой 6. На печах емкостью до 10 т используют схему «звезда на электродах» (рис. 1-20,6), когда вторичные обмотки печного трансформатора соединены в треугольник на выходе из камеры. Другие схемы короткой сети, позволяющие уменьшить се реактивное сопротивление, применяют на более мощных печах.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!