Основне технологічне обладнання
На печі встановлюють такі механізми:
- відворота склепіння;
- нахилу печі;
- затиску і переміщення електродів;
- обертання печі.
Механізми переміщення електродів.Кожний електрод має свій незалежний механізм. Він складається з електродотримача і пристроїв, що забезпечують переміщення його з електродом у вертикальному напрямку. Застосовуються механізми переміщення електродів двох типів: з кареткою і з телескопічною стійкою. У першому випадку (рис.2.6, а) електродотримач рукавом (7) кріпиться до каретки (5), яка на напрямних роликах переміщується по нерухомій вертикальній стійці. У другому (рис.2.6, б) - рукав (7) електродотримача закріплено на рухомій стійці, що переміщується усередині полої вертикальної нерухомої стійки, яка представляє собою порожнисті колони круглого перерізу, закріплені в одній з бічних сторін печі. У надпотужних печах застосовують телескопічні стійки, що переміщуються по роликах у вертикальній шахті, закріпленої на корпусі печі. Рухому частину механізмів постачають противагою, що дозволяє зменшити потужність приводу. Привод, що переміщує електроди зі швидкістю 0,6…3,0м/хв. може бути гідравлічним (рис. 2.6, б), або електромеханічним - з передачею руху від електродвигуна за допомогою системи зубчастої рейки.
Рис. 2.6. Механізми переміщення електродів з кареткою (а) і телескопічною стійкою (б):
1-привод; 2-противага; 3-блок; 4-рейка; 5-каретка; 6-електрод; 7-рукав електродотримача; 8- телескопічна стійка (рухлива); 9- нерухома стійка; 10 - гідроциліндр.
Механізм переміщення електродів повинен забезпечувати самостійний рух кожного електрода вгору і вниз при включенні і відключенні печі і в період її роботи. Рух має бути повільним, поступовим і в той же час швидким. Механізми переміщення електродів забезпечують швидкий підйом електродів у разі обвалу шихти у процесі плавлення, а також плавне опускання електродів, щоб уникнути їх занурення в рідкий метал, чи ударів шматків шихти. Швидкість підйому електродів складає 2,5…6,0м /хв., швидкість опускання 1,0…2,0м / хв.
Електродотримач служить для затиску і утримання електрода в заданому положенні і для підведення до нього струму. Головки електродотримачів роблять з бронзи або сталі і охолоджують водою, так як вони сильно нагріваються як теплом з печі, так і контактними струмами. Електродотримач повинен щільно затискати електрод і мати невеликий контактний опір. Найбільш поширеним в даний час є пружинно-пневматичний електродотримач (рис.2.6). В одній конструкції механізму затискача електроду (рис. 2.6, а) голівка виконана у вигляді кільця або півкільця і рухомої нажимної колодки. Електрод в робочому стані затиснутий в кільці колодкою за рахунок зусилля пружини. Якщо потрібно звільнити електрод, то в пневмоциліндр подають повітря, поршень і важелі стискаючи пружину, переміщують колодку вправо, звільняючи електрод. У другому різновиду (рис.2.7, б) - головка складається з нерухомої колодки і хомута, що охоплює електрод. Електрод притискається до струмоведучої колодки за допомогою хомута за рахунок зусилля пружини, що передається важільної системою (7). При подачі повітря до пневмоциліндру хомут зсувається вліво, звільняючи електрод. На нових надпотужних печах замість пружинно-пневматичних встановлюють схожі з ними пружинно-гідравлічні механізми затискача електродів; загальний вигляд такого механізму представлений на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Схема електродотримачів:
1-півкільце; 2- електрод; 3- колодка; 4-шток; 5-пружина; 6-пневмо-циліндр; 7- система важелів; 8-хомут; 9- рукав електродотримача; 10 – каретка.
Головка електрично ізольована від рукава; на середніх і потужних печах елементи головки охолоджують водою. Струм до голівки подається за допомогою шин або труб, закріплених на ізоляторах зверху рукава.
Рукав, виготовлений у вигляді товстостінної труби або зварної коробчастої балки, з'єднує головку з кареткою (див.рис. 2.6, а), або з рухомою телескопічною стійкою (див.рис. 2.6, б).
Електродотримач повинен бути досить жорстким, щоб не прогинатися під вагою електрода (маса якого може досягати 2…3 т) і виключати вібрації.
За кордоном широко застосовують так звані струмоведучі електродотримачі. У них рукав виконано у вигляді порожнистого прямокутного перерізу штанги з алюмінію, що служить також струмопідводом від гнучких кабелів до головки електродотримача. Алюміній використовують у зв'язку з його високою електропровідністю. При цьому не потрібн струмопідвод з мідних водоохолоджуючих труб.
Ущільнення електродних отворів. Для запобігання вибивання газів з робочого простору печі й охолодження зовнішньої частини електродів, що виступають вище зводу, установлюють економайзери. Відомі різні конструкції. Найбільш спрощений і легко впроваджений в виробництво економайзер СКБ СЕТМ (рис.2.8), маючий конусні елементи, що заповнені шлаковатою. Для додаткового ущільнення передбачені відкидні сегменти.
Механізм нахилу печі. Призначення: випуск металу й шлаків.
Нахил печі здійснюється на 40° у напрямок зливу й на 15° у бік робочого вікна. Механізми бувають із електричним і гідравлічним приводом. В першому випадку використовується рейкова (рис.2.9) або гвинтова передача. При цьому установлюється електромеханічний привод із двома двигунами. Гідравличні приводи мають значні переваги: спрощену конструкцію за рахунок використання гідроциліндрів поступального руху; більш високий коефіцієнт корисної дії; регулювання зусилля на штоці гідроциліндру в широких межах; значно легше контролюється швидкість повороту і безпечне повертання печі до вихідного положення.
Система випуску сталі. Відомі наступні системи випуску сталі: звичайний, через льотку і зливний носик, сифонний, еркерний і стопорний випуск металу. При сифонному випуску рідкий метал виходить через похилий
Рис. 2.8. Економайзери конструкції СКБ СЕТМ:
1 - корпус; 2 - відкидний сегмент; 3 – шлаковата.
Рис. 2.9. Механізм нахилу печі на радіальній станині
отвір, створений магнезитовими трубками, в протилежної сторони від робочого вікна. Начало отвору заглиблено в рідкий метал. В процесі плавки і при нахилу печі межа метал – шлак знаходиться вище рівня отвору. Шлак в отвір не попадає і забезпечується чистий випуск сталі.
В печі з еркерним випуском створюється спеціальний виступ , в якому знаходиться метал і шлак. В дні еркера розташований сталевипускний отвір на такій висоті, щоб для зливу металу було достатньо незначного нахилу печі на 10…12 град. Стінки еркеру викладено із магнезитової цегли, а зверху він закритий з’ємним трубчастим водоохолоджуємим склепінням. Це забезпечує доступ зверху до сталевипускного отвору.
Стопорний випуск наведено на рис. 2.10. Механізм складається з металевого стрижня, на кінець якого нагвинчується насадка з вогнетривкого матеріалу. Стрижень закріплюється на дугоподібній цапфі, шарнірно з'єднаної з корпусом печі.
Рис. 2.10. Система стопорного випуску сталі:
а) - початок випуску металу; б) - після зливу перших порцій шлаків у ківш
1 - ванна печі; 2 - випускний отвір; 3 - ринва; 4 – стопор.
Механізм обертання корпуса. Поворот корпуса здійснюється на 40° в обидва боки. На колисці встановлюються чотири опорні тумби з упорними й опорними роликами. До опорної частини днища кріпиться кільцева рейка, що при обертанні корпуса котиться по опорних роликах. Корпус обертається за допомогою зубчастого сегмента, закріпленого на днище. Зубчастий сегмент входить у зачеплення з відкритою парою привода обертання корпуса.