Электрододержатель и механизм передвижения электродов



Электрододержатель служит для крепления графитированного электрода и для подвода к нему электрического тока.

Электрододержатель работает в тяжелых условиях: воздействие горячих печных газов (при недостаточном уплотнении зазора элек­трод — свод), повышенная температура и запыленность окружающей среды, тепловой поток от нагретого электрода, интенсивное тепловыделение по закону Джоуля — Ленца при протекании через электрододержатель тока силой 50—100 кА и более.

Поэтому конструкция электрододержателя должна быть надеж­ной, долговечной, механически прочной и жесткой, обеспечивать хороший контакт с поверхностью электрода, создавать необходимую силу трения для уравновешивания веса электрода и удержания его без проскальзывания в процессе плавки (Электрододержатель фрик­ционного 1 типа), иметь минимальные электрические потери.

Электрододержатель состоит из корпуса, рукава, механизма зажима электрода и токоподвода.

Корпус имеет две выполняющие разные функции части: подвиж­ную, упирающуюся в электрод при помощи механизма зажима и выполняющую роль зажима, и неподвижную, к которой прижимают электрод, подводят при помощи токоподвода электрический ток и которую, как правило, охлаждают водой для уменьшения окисле­ния контактных щек электрододержателя.

При разной кинематике электрододержателя (рис. 49) подвижная часть корпуса может быть в виде:

1) зажимной скобы (хомута), охватывающей половину периметра сечения электрода. Скоба, выполненная из листовой немагнитной стали- толщиной 20—30 мм, работает так же, как и вся рычажная система, связывающая ее с механизмом зажима, на растяжение, что упрощает конструкцию и уменьшает расход материалов;

2) нажимной колодки, упирающейся в электрод. По конструктив­ным причинам ее контактная поверхность меньше, чем у зажимной скобы. Колодка укреплена на нажимном штоке, который под дей­ствием механизма зажима испытывает продольный изгиб, что услож­няет его конструкцию и крепление в рукаве электрододержа­теля.

Усилие зажима электрода определяют следующим образом:

1) для электродов малых диаметров — из условия минимального контактного сопротивления, при этом сила должна быть не менее Ю-15 кН;

2) для электродов больших Диаметров — из условия создания достаточной силы трения, уравновешивающей силу тяжести элек­трода.

Поскольку коэффициент трения между графитированным электро­дом и корпусом электрододержателя составляет 0,1—0,15 (в зависи­мости от состояния соприкасающихся поверхностей), то сжимающее усилие должно в 6,5—10 раз превышать силу тяжести электрода.

 

Рис. 49. Схемы электрододержателей:

а — с зажимной скобой; б, в — с нажимной колодкой; 1 — скоба; 2 — электрод; 3 — неподвижная часть; 4 — рукав; 5 — пружина; 6 — пвевмоцилиндр; 7 — влектроизоляция; 8 — ка­ретка; 9 колодка

Механизм зажима электрода должен создавать постоянное, независимое от внешних условий (например, различное тепловое рас­ширение электрода и корпуса электрододержателя) усилие зажима, обеспечивать ход подвижной части корпуса на 20—50 мм для отжима с целью изменения длины (перепуск) электрода при дистанционном управлении операцией с пульта ДСП. На современных ДСП наиболее распространены пружинно-пневматические (гидравлические) меха­низмы зажима электрода (см. рис. 49): зажим — за счет потенциаль­ной энергии предварительно сжатых пружин, отжим — при помощи пневмо(гидро)-цилиндра, сжимающего пружины. На крупных ДСП, укомплектованных насосной станцией, возможна замена пневмопривода с давлением 0,3—0,4 МПа на гидропривод (давление 6,5 МПа) с целью уменьшения диаметра отжимающего цилиндра,

Рукав электрододержателя является составной частью несущей конструкции, предназначенной для передвижения электрода при помощи соответствующего механизма. На ДСП применяют два типа несущей конструкции:

1) горизонтальный рукав прикреплен в виде консоли к каретке, передвигающейся вверх и вниз по неподвижной вертикальной стойке (рис. 50, а);

2) горизонтальный рукав и вертикальная стойка соединены же­стко в единую Г-образную конструкцию, передвигающуюся вверх и вниз внутри неподвижной шахты по схеме «труба в трубе» (рис. 50, б).

Рис. 50. Схемы несущих конструкций:

а — с кареткой; б — с Г-образной стойкой; I — рукав; 2 — каретка; 3 — стойка; 4 — упорные ролики; 5 — зубчатая рейка; 6 — электропривод; 7 — противовес; 8 — гидроцилиидр

Во втором случае габаритная .высота ДСП получается меньше, но больше масса подвижных металлоконструкций и сложнее меха­нические нагрузки изгиба и кручения на с^йки, особенно при наклоне ДСП.

Рукав изготовляют из немагнитной стали в виде толстостенной трубы большого диаметра, усиленной ребрами жесткости в вертикаль­ной плоскости, или сварной балки коробчатого сечения. Коробчатое сечение при одинаковом моменте сопротивления имеет меньшую массу, т. е. требует меньшего расхода материалов.

Механизм передвижения электродов имеет исключительно важное значение для работы ДСП, так как он в основном определяет качество автоматического регулирования электрического режима плавки, а следовательно, подаваемую в печь мощность К и г\у.

 К механизму передвижения электродов предъявляют следующие требования:

1) быстрый разбег и быстрое торможение, чтобы обеспечить своевременное передвижение электродов, исключить их поломки при опускании и т. п.;

2) достаточно большая скорость передвижения электродов (в осо­бенности вверх) для быстрой корректировки электрического режима, а также для сокращения простоев (например, при перепуске элек­тродов);

3) минимальная инерционность движущихся частей механизма;

максимально жесткая кинематическая связь привода механизма с электродом; минимальные зазоры (люфты) между частями меха­низма;

4) невозможность самопроизвольного опускания электродов под действием силы тяжести несущей конструкции;

5) надежность в работе, удобство при обслуживании и ре­монте.

На ДСП применяют механизм передвижения электродов с элек­трическим и гидравлическим приводом.

Несущая конструкция в виде Г-образной стойки удобно соче­тается с гидроприводом (см. рис. 50, б). Гидропривод с давлением рабочей жидкости 6,5—13 МПа обеспечивает скорость подъема электрода 3—6 м/мин (0,05—0,1 м/с). Такая большая скорость необходима для быстрой ликвидации коротких замыканий, особенно в период расплавления твердой металлошихты, что улучшает элек­тротехнические показатели работы ДСП (l, hэ, Wy). Спуск электрода происходит под действием силы тяжести электрода и несущей кон­струкции со скоростью порядка 1—2 м/мин.

На действующих ДСП старой конструкции применен механизм передвижения электродов с электрическим приводом. Электропривод состоит из двигателя постоянного тока мощностью до 12 кВт, червяч­ного или червячно-цилиндрического самотормозящего редуктора и механической жесткой передачи при помощи зубчатой рейки, связанной с несущей конструкцией.

Для уменьшения мощности приводного двигателя в состав меха­низма, помимо несущей конструкции, входит противовес, устанавли­ваемый в полости вертикальной стойки (см. рис. 50, а) или в соответ­ствующей ячейке шахты в случае Г-образной стойки. Для предотвра­щения поломки графитированного электрода, упирающегося в шихту (при ручном управлении) или в неэлектропроводный материал (при автоматическом управлении), предусмотрено принудительное пере­движение несущей конструкции как вверх, так и вниз при помощи пружины-демпфера, установленной в месте крепления зубчатой рейки, с последующим воздействием на путевой выключатель и от­ключением приводного электродвигателя.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 465; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ