Производство стали в дуговых электрических печах (стр. 3 из 8)

корпусу, и шестерен. Корпус печи основывается на ролики.

Рисунок 1. Схема рабочего пространства дуговой электропечи:

1 – куполообразный свод; 2 – стенки; 3 – желоб; 4 – сталевыпускное отверстие;
5 – электрическая дуга; 6 – сферический под; 7 – рабочее окно; 8 – заслонка; 9 – электроды

Очистка отходящих газов. Современные крупные сталеплавильные дуговые печи во момент работы выделяют в атмосферу немаленькое численность запыленных газов. Применение кислорода и порошкообразных материалов ещё больше способствует данному. Содержание пыли в газах электродуговых печей достигает 10 г/м^3 и немаловажно превышает норму. Для улавливания пыли производят отсос газов из рабочего пространства печей мощным вентилятором. Для этого в своде печи делают четвертое отверстие с патрубком для газоотсоса. Патрубок сквозь зазор, позволяющий наклонять либо вращать печь, подходит к стационарному трубопроводу. По пути газы разбавляются воздухом, необходимым для дожигания СО. Затем газы охлаждаются водяными форсунками в теплообменнике и направляются в систему труб, внутри которых пыль задерживается в результате увлажнения. Применяют ещё тканевые фильтры, дезинтеграторы и электрофильтры. Используют системы газоочистки, включающие целиком весь электросталеплавильный цех, с установкой зонтов дымоотсоса под крышей цеха над электропечами.

Футеровка печей. Большинство дуговых печей имеет основную футеровку, состоящую из материалов на основе MgO. Футеровка печи создает ванну для металла и играет образ теплоизолирующего слоя, уменьшающего потери тепла. Основные части футеровки – подина печи, стены, свод. Температура в зоне электрических дуг достигает нескольких тысяч градусов. Хотя футеровка электропечи отделена от дуг, она все же должна выдерживать нагрев до температуры 1700°С. В связи с данным применяемые для футеровки материалы должны иметь высокой огнеупорностью, механической прочностью, термо- и химической устойчивостью. Подину сталеплавильной печи набирают в следующем порядке. На железный кожух укладывают листовой асбест, на асбест—слой шамотного порошка, 2 слоя шамотного кирпича и ключевой слой из магнезитового кирпича. На магнезитовой кирпичной подине набивают рабочий слой из магнезитового порошка со смолой и пеком — продуктом нефтепереработки. Толщина набивного слоя составляет 200 мм. Общая толщина подины равна грубо глубине ванны и может добиваться 1 м для крупных печей. Стены печи выкладывают позже соответствующей прокладки асбеста и шамотного кирпича из крупноразмерного безобжигового магнезитохромитового кирпича длиной до 430 мм. Кладка стен может выполняться из кирпичей в железных кассетах, которые обеспечивают сваривание кирпичей в единственный монолитный блок. Стойкость стен достигает 100—150 плавок. Стойкость подины составляет один-два года. В трудных условиях работает футеровка свода печи. Она выдерживает немаленькие тепловые нагрузки от горящих дуг и тепла, отражаемого шлаком. Своды крупных печей набирают из магнезитохромитового кирпича. При наборе свода используют типичный и фасонный кирпичик. В поперечном сечении свод имеет форму арки, что обеспечивает плотное сцепление кирпичей между собой. Стойкость свода составляет 50 – 100 плавок. Она зависит от электрического режима плавки, от длительности пребывания в печи жидкого металла, состава выплавляемых стали, шлака. В подлинное пора широкое распространение получают водоохлаждаемые своды и стеновые панели. Эти элементы облегчают службу футеровки.

Ток в плавильное пространство печи подается сквозь электроды, собранные из секций, любая из которых представляет собой круглую заготовку диаметром от 100 до 610 мм и длиной до 1500 мм. В малых электропечах используют угольные электроды, в крупных – графитированные. Графитированные электроды изготавливают из малозольных углеродистых материалов: нефтяного кокса, смолы, пека. Электродную массу смешивают и прессуют, следом чего сырая заготовка обжигается в газовых печах при 1300 градусах и подвергается дополнительному графитирующему обжигу при температуре 2600 – 2800 градусах в электрических печах сопротивления. В процессе эксплуатации в результате окисления печными газами и распыления при горении дуги электроды сгорают. По мере укорачивания электрод опускают в печь. При данном электрододержатель приближается к своду. Наступает миг, когда электрод становится до того коротким, что не может помогать дугу, и его нужно наращивать. Для наращивания электродов в концах секций сделаны отверстия с резьбой, куда ввинчивается переходник-ниппель, при помощи которого соединяются отдельные секции. Расход электродов составляет 5—9 кг на тонну выплавляемой стали. Электрическая дуга—один из видов электрического разряда, при котором ток проходит посредством ионизированные газы, пары металлов. При кратковременном сближении электродов с шихтой либо дружбан с ином появляется короткое замыкание. Идет ток крупный силы. Концы электродов раскаляются добела. При раздвигании электродов между ними появляется электрическая дуга. С раскаленного катода происходит термоэлектронная эмиссия электронов, которые, направляясь к аноду, сталкиваются с нейтральными молекулами газа и ионизируют их. Отрицательные ионы направляются к аноду, положительные к катоду. Пространство между анодом и катодом становится ионизированным, токопроводящим. Бомбардировка анода электронами и ионами вызывает мощный его разогрев. Температура анода может добиваться 4000 градусов. Дуга может пылать на постоянном и на переменном токе. Электродуговые печи работают на переменном токе. В последнее час в ФРГ построена электродуговая печь на постоянном токе. В первую половину периода, когда катодом является электрод, дуга горит. При перемене полярности, когда катодом становится шихта — металл, дуга гаснет, так как в начальный отрезок времени плавки металл ещё не нагрет и его температура недостаточна для эмиссии электронов. Поэтому в начальный отрезок времени плавки дуга горит неспокойно, прерывисто. После того как ванна покрывается слоем шлака, дуга стабилизируется и горит больше гладко.