Материал: Электрометаллургия стали и ферросплавов учебное пособие.

Известны гидравлические устройства Для зажима электрода, позволяющие осуществлять дистанционное управление нажатием на контактные щеки. Основной деталью, прижимающей в этой кон­ струкции щеку к электроду, является стальной зажимной барабансильфон с волнообразной образующей, благодаря которой длина его может изменяться в зависимости от давления внутри него.

Кольцо электродного зажима с помощью трубчатых водоохлажда­ емых подвесок крепится к нижнему кольцу несущего цилиндра, изготавливаемого из листового железа толщиной 10— 16 мм и охва­ тывающего электрод по его высоте. Общий вид электрододержателя приведен на рис. 164.

Несущий цилиндр выполняет несколько функций: он обеспечи­ вает подвеску н перемещение электрода и электродного зажима, заданный режим коксования электродной массы, хороший контакт щеки — электрода путем обдува электрода воздухом, нагнетаемым в просвет между несущим цилиндром и электродом, что предохра­ няет от запыления поверхность электрода выше щек.

К нижней части несущего цилиндра крепятся водоохлаждаемые щитки и траверса, к которой подвешивают подвижной башмак и медные токоподводящне трубы. На верхнем конце несущего цилиндра укреплена траверса, к которой крепят устройства для перемещения электродов по вертикали и для перепуска их.

Конструкция подвески и перемещения электрода должна принять массу электрода п электрододержателя, часто достигающую 30— 50т, а иногда и более, надежно удерживать их над печью и обеспе­ чивать перемещение электрода вверх и вниз с необходимой скоростью и его перепуск по мере сгорания.

Гидравлический механизм перемещения электрода— гидроподъ­ емник грузоподъемностью до 70 т показан на рис. 165.

Основным конструктивным элементом гидравлического подъем­ ника являются два (реже три) плунжера, которые осуществляют пе­ ремещение электродов при подаче в них масла от маслоиапорных установок. Плунжеры опираются на стаканы, укрепленные на раме уплотнения, и связаны между собой траверсой, служащей также для крепления несущего цилиндра и устройства для перепуска электродов. Устройство для перемещения электрода должно быть оборудовано ограничителями подъема и спуска.

По мере сгорания электрода возникает необходимость пере­ пускать его, т. е. удлинять рабочий конец. Перепуск электродов происходит без отключения печи с помощью специального устрой­ ства — тормозного аппарата Висдома (подвес электрода на стальных лентах, приваренных к кожуху), а также пневматических и гидра­ влических устройств различной конструкции.

Современное пружинно-гидравлическое устройство клещевого типа крепят на траверсе гидроподъемника или на раме верхнего конца несущего цилиндра. У него имеются верхнее и нижнее кольца одинаковой конструкции. Зажатие электрода в кольце осуще­ ствляется пружинами, отжатие кольца — гидравлическим цилин­ дром. В нормальном положении, т. е. когда электрод не перепу­

442

скается, он зажат одновременно верхним и нижним кольцами. Для прямого перепуска разжимается нижнее кольцо и электрод вместе с верхним кольцом опускается вниз. После этого вновь зажимают электрод в нижнем кольце и затем разжимают верхнее кольцо.

Рис. 164. Электрододержатель печн мощностью 24 мВ* А:

I — несущий цилиндр; 2 — водоохлаждаемые щитки; 3 — щека контактная; 4 — кольцо электрододержателя; 5 — трубчатая водоохлаждаемая подвеска кольца; 6 — зажимная пру­ жина; 7 — регулировочный болт; 8 — нажимной стакан; 9 — изолирующая подвеска кон­ тактной щеки

Далее освобожденное верхнее кольцо гидравлическими домкратами возвращается в исходное положение и по снятии давления с гидро­ цилиндров верхнего кольца система возвращается в исходное поло­ жение. Главное преимущество устройств этой конструкции заклю­ чается в возможности пользоваться дистанционным управлением перепуска электродов и отсутствии приваренных к кожуху электрода

443

лент, что обеспечивает более гладкую поверхность электрода, а сле­ довательно, и лучший контакт между щекой и электродом. Эти фак­ торы обусловили широкое применение рассмотренных выше устройств.

СВОД ПЕЧИ И ГАЗООТВОД

Свод ферросплавной печи должен обеспечивать полную гермети­ зацию подсводового пространства, так как образующиеся в процессе проведения восстановительной плавки газы содержат около 85% СО и являются высокотоксичными и взрывоопасными. Для предупре­ ждения взрыва из-за подсоса воздуха работу проводят, поддерживая под сводом положительное давление, составляющее примерно 4,9 Па

(0,5 мм вод. ст.).

444

A-А

585

t

Рис. 166. Металлический секционный охлаждаемый свод печи мощностью 21 мВА:

/ — сводовое кольцо; 2 — опорный кронштейн; 3 — водоохлаждаемая секция свода; 4 —

водоохлаждаемая центральная секция свода; 5 — крышка взрывного клапана; 6 — отверстие для отвода газа

445

Для предотвращения выбивания газа из-под свода его уплот­ няют, применяя песочный затвор (к своду крепят нож за­

твора).

В печах, у которых шихту загружают в воронку, установленную вокруг электрода, уплотнением свода служит сама шихта. Добиться полной герметизации в этом случае практически невозможно, и на поверхности шихты бывают видны язычки пламени сгорающей окиси углерода. Если шихту загружают по трубам, то для уплотне­ ния электродов в своде пользуются водяным затвором пли сальни­ ковой набивкой.

В отечественной практике наиболее широкое распространение получил металлический десятисекционный водоохлаждаемый свод (рис. 166), который снизу футеруется огнеупорным бетоном, а сверху — шамотным кирпичом. Секции собирают в сводовом кольце и подвешивают к девяти кронштейнам, опирающимся на рабочую площадку. Кольцо и кронштейны также охлаждаются водой. От­ дельные секции свода друг от друга н свод в целом электрически изолируют.

В своде имеются три отверстия для электродов, в которые вста­ вляют загрузочные воронки, состоящие из трех секций, выполнен­ ных из огнеупорного бетона, с медным водоохлаждаемым змеевиком. Кроме того, в своде предусматривают еще два отверстия для уста­ новки газоотводов к газоочистке и семь отверстий для установки взрывных клапанов. Газопровод отбора газа (газоотвод) присоеди­ няют к своду с помощью водоохлаждаемого стакана; внутри газоотвода размещают форсунки для смыва пыли.

Широко распространен и свод, выполненный в виде стального водоохлаждаемого каркаса с футеровкой, выполненной из фасонного огнеупорного кирпича или блоков из огнеупорного бетона.

ВОДЯНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

Температура в зоне работы электрододержателя на мощной печи достигает 400° С, а в случае образования свищей может подниматься до 1000° С. Условия работы оборудования, расположенного над от­ крытым зеркалом расплава в рафинировочных печах, также очень тяжелы, поэтому для нормальной работы электрододержателя и токоподвода его необходимо охлаждать.

На открытых печах охлаждаются токоподводящне трубы, контакт­ ные щеки, кольца электрододержателей, подвижные и неподвижные башмаки, коробки несущих цилиндров и поверхности несущих кон­ струкций, например рукава электрододержателя на участках, наи­ более нагревающихся от колошника.

На закрытых печах дополнительно устраивают цепи водяного охлаждения свода, загрузочных воронок и труботечек, водяного затвора и газоотвода. В отдельных случаях применяют охлаждение кожуха печи и амбразуры летки.

На каждую цепь водяного охлаждения вода подается из распреде­ лительной колонки и каждая питающая ветвь снабжена вентилем,

446

позволяющим регулировать подачу воды. На участке гибких шйН вода подается и отводится по резиновым шлангам, защищенным изо­ ляцией из асбестового шнура.

Во избежание отложения накипи на стенках охлаждаемых дета­ лей и трубопроводов температура отходящей охлаждающей воды не должна превышать 50° С. Охлаждающую воду желательно хими­ чески обрабатывать, вводя в нее стабилизирующие добавки. Давле­ ние воды в питающих ветвях должно составлять не менее 300 кПа

(3 ат).

Часовой расход воды на открытых печах достигает 3—5 м3 на 1000 кВА установленной мощности трансформатора, часовой расход воды на охлаждение металлического свода может достигать 150 м3.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЖИГА И ЗАДЕЛКИ ЛЕТКИ

В большинстве случаев при вскрытии летку «прожигают» элек­ трической дугой, пользуясь специальным аппаратом. Этот аппарат подключен к одной из фаз печного трансформатора на напряжение между фазой и подиной печи или (реже) питается от специального трансформатора. Летку прожигают железным прутом или непосред­ ственно электродом. Также широко применяют кислородный прожиг, а в последнее время стали практиковать разделку летки, просверли­ вая ее буром.

Для механизированной заделки летки пользуются пневмопушкой или машиной с электромеханическим приводом, которые выдавли­ вают предназначенную для заделки летки массу непосредственно в леточный канал.

Глава 36

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ПЕЧИ И РЕЖИМ ЕЕ РАБОТЫ

Электрическая схема питания ферросплавной печи представлена на рис. 167.

Печь питается от двойной системы распределительных шин по­ низительной подстанции через высоковольтные разъединители, сбло­ кированные таким образом, что питание может происходить одно­ временно только от одной системы шин. Для очень мощных печей применяют глубокий ввод тока высокого напряжения, минуя пони­ зительную подстанцию, непосредственно на печные трансформаторы, преобразующие его на рабочее напряжение.

Для каждого технологического процесса и каждой ферросплав­ ной печи, являющейся мощным и энергоемким потребителем элек­ троэнергии, существует оптимальный электрический режим, опре­ деляемый таким соотношением между основными электрическими характеристиками печи (мощностью, силой тока и напряжением),

447