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: 1377; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!