Электрооборудование. Рабочее натуга электродуговых печей составляет 100 – 800 В, а мощь тока измеряется десятками тысяч ампер. Мощность отдельной установки может добиваться 50 – 140 МВ*А. К подстанции электросталеплавильного цеха подают ток напряжением до 110 кВ. Высоким напряжением питаются первичные обмотки печных трансформаторов. В электрическое оборудование дуговой печи входят следующие приборы: 1. Воздушный разъединитель, предназначен для отключения всей электропечной установки от линии высокого напряжения во пора 2. Главный автоматический выключатель, служит для отключения под нагрузкой электрической цепи, по которой протекает ток высокого напряжения. При неплотной укладке шихты в печи в начале плавки, когда шихта ещё холодная, дуги горят неустойчиво, происходят обва лы шихты и появляются короткие замыкания между электродами. При данном мощь тока грубо возрастает. Это приводит к немаленьким перегрузкам трансформатора, что может вылезти из строя. Когда мощь тока превысит установленный граница, выключатель авто матически отключает установку, для чего имеется реле максимальной силы тока. 3. Печной трансформатор нужен для преобразования высокого напряжения в низкое (с 6—10 кВ до 100—800 В) . Обмотки высокого и низкого напряжения и магнитопроводы, на которых они помещены, располагаются в баке с маслом, служащим для охлаждения обмоток. Охлаждение создается принудительным перекачиванием масла из трансформаторного кожуха в бак теплообменника, в котором масло охлаждается водой. Трансформатор устанавливают рядом с электропечью в специальном помещении. Он имеет устройство, позволяющее переключать обмотки по ступеням и таким образом ступенчато регулировать подаваемое в печь усилие. Так, к примеру, трансформатор для 200-т отечественной печи мощностью 65 МВ*А имеет 23 ступени напряжения, которые переключаются под нагрузкой, без отключения печи. Участок электрической сети от трансформатора до электродов называется короткой сетью. Выходящие из стены трансформаторной подстанции фидеры при помощи гибких, водоохлаждаемых кабелей подают усилие на электрододержатель. Длина гибкого участка должна разрешать вырабатывать потребный наклон печи и отворачивать свод для загрузки. Гибкие кабели соединяются с медными водоохлаждаемыми шинами, установленными на рукавах электрододержателей. Трубошины прямо присоединены к головке электрододержателя, зажимающей электрод. Помимо указанных основных узлов электрической сети в нее входит различная измерительная аппаратура, подсоединяемая к линиям тока посредством трансформаторы тока либо напряжения, а ещё приборы автоматического регулирования процесса плавки.
Автоматическое регулирование. По ходу плавки в электродуговую печь требуется давать различное численность энергии. Менять подачу мощности позволительно изменением напряжения либо силы тока дуги. Регулирование напряжения производится переключением обмоток трансформатора. Регулирование силы тока осуществляется изменением расстояния между электродом и шихтой путем подъема либо опускания электродов. При данном натуга дуги не изменяется. Опускание либо взлет электродов производятся на автомате при помощи автоматических регуляторов, установленных на любой фазе печи. В современных печах заданная программа электрического режима может быть установлена на весь отрезок времени плавки.
Устройство для электромагнитного перемешивания металла. Для перемешивания металла в крупных дуговых печах, для ускорения и облегчения проведения технологических операций скачивания шлака под днищем печи в коробке устанавливается электрическая обмотка, которая охлаждается водой либо сжатым воздухом. Обмотки статора питаются от двухфазного генератора током низкой частоты, что создает бегущее магнитное поле, которое захватывает ванну жидкого металла и вызывает движение нижних слоев металла вдоль подины печи в направлении движения поля. Верхние слои металла совместно с прилегающим к нему шлаком движутся в обратную сторону. Таким образом не возбраняется послать движение или в сторону рабочего окна, что будет облегчать выход шлака из печи, или в сторону сливного отверстия, что будет благоприятствовать равномерному распределению легирующих и раскислителей и усреднению состава металла и его температуры. Этот способ в последнее миг имеет ограниченное употребление, так как в сверхмощных печах металл живо перемешивается дугами.
Плавка стали в дуговой электропечи.
Подготовка материалов к плавке. Все присадки в дуговые печи нужно прокаливать для удаления следов масла и влаги. Это предотвращает насыщение стали водородом. Ферросплавы подогревают для ускорения их проплавления. Присадка легирующих, раскислителей и шлакообразующих в современной печи во многом механизирована. На бункерной эстакаде при помощи конвейеров происходит взвешивание и раздача материалов по мульдам, которые загружаются в печь мульдовыми машинами. Сыпучие для наводки шлака вводят в электропечи бросательными машинами.
Технология плавки. Плавка в дуговой печи начинается с заправки печи. Жидкоподвижные нагретые шлаки очень разъедают футеровку, которая может быть повреждена и при загрузке. Если подина печи во период не будет закрыта слоем жидкого металла и шлака, то она может быть повреждена дугами. Поэтому перед началом плавки производят ремонтик – заправку подины. Перед заправкой с поверхности подины удаляют остатки шлака и металла. На поврежденные места подины и откосов – места перехода подины в стены печи – забрасывают сухой магнезитовый препарат, а в случае немаленьких повреждений – препарат с добавкой пека либо смолы.
Заправку производят заправочной машиной, выбрасывающей сквозь. насадку при помощи сжатого воздуха заправочные материалы, либо, разбрасывающей материалы по окружности с проворно вращающегося диска, что опускается в открытую печь сверху.
Загрузка печи. Для максимально полного использования рабочего пространства печи в центральную ее количество ближе к электродам загружают крупные части (40 %) , ближе к откосам обычный лом (45%) , на подину и на верх загрузки небольшой лом (15%) . Мелкие части должны заполнять промежутки между крупными кусками.
Период плавления. Расплавление шихты в печи занимает основное миг плавки. В подлинное час многие операции легирования и раскисления металла переносят в ковш. Поэтому длительность расплавления шихты в основном определяет производительность печи. После окончания завалки опускают электроды и включают ток. Металл под электродами разогревается, плавится и стекает вниз, собираясь в центральной части подины. Электроды прорезают в шихте колодцы, в которых скрываются электрические дуги. Под электроды забрасывают известь для наведения шлака, тот закрывает обнаженный металл, предохраняя его от окисления. Постепенно озерко металла под электродами становится все больше. Оно подплавляет части шихты, которые падают в жидкий металл и расплавляются в нем. Уровень металла в печи повышается, а электроды под действием автоматического регулятора поднимаются вверх. Продолжительность периода расплавления металла равна 1—3 ч в зависимости от размера печи и мощности установленного трансформатора. В отрезок времени расплавлени” трансформатор работает с полной нагрузкой и более того с 15 % перегрузкой, допускаемой паспортом, на наиболее высокой ступени напряжения. В тот самый отрезок времени мощные дуги не опасны для футеровки свода и стен, так как они закрыты шихтой. Остывшая во миг загрузки футеровка может принять немаленькое число тепла без опасности ее перегрева. Для ускорения расплавления шихты используют различные методы. Наиболее эффективным является употребление мощных трансформаторов. Так, на печах вместимостью 100 т будут установлены трансформаторы мощностью 75,0 МВ-А, на 150-т печах трансформаторы 90—125 МВ*А и выше. Продолжительность плавления при использовании мощных трансформаторов уменьшается до 1–1,5 ч. Кроме того, для ускорения расплавления применяют топливные мазутные либо газовые горелки, которые вводят в печь или посредством рабочее оконный проем, или посредством специальное устройство в стенах. Применение горелок ускоряет нагрев и расплавление шихты, в особенности в холодных зонах печи. Продолжительность плавления сокращается на 15—20 мин. авления сокращается на 20—30 мин, а расход электроэнергии на 60—70 кВт-ч на 1 т стали. Традиционная методика электроплавки стали предусматривает работу по двум вариантам: 1) на свежей шихте, т.е. с окислением; 2) переплав отходов. При плавке по первому варианту шихта состоит из простых углеродистых отходов, малоуглеродистого лома, металлизованных окатышей с добавкой науглероживателя. Избыточное численность углерода окисляют в процессе плавки. Металл легируют присадками ферросплавов для получения стали нужного состава. Во втором варианте состав стали без малого на все сто определяется составом отходов и легирующие добавляют только для некоторой корректировки состава. Окисления углерода не производят.