Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




25.06.2019


25.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Завалка шихты

Завалка шихты

21.03.2019

Загрузка электропечи шихтой — одна из ответственнейших операций, от качества выполнения которой в значительной мере зависит производительность печи.

Металлическая часть шихты состоит из привозного стального лома, чугуна и отходов прокатного, кузнечного и сталеплавильного производства — обрези, облоев, недоливков, литников. В сталеплавильный цех обычно поступает только габаритный, разделанный и отсортированный металлический лом. Литники от сифонной разливки из своего цеха должны быть разрезаны автогеном. Для печей большого диаметра литники можно использовать без разделки.

При подготовке к плавке очень важно точно взвесить шихту. Неточное взвешивание или перепутывание составляющих шихты серьезно осложняет ведение плавки и приводит к непопаданию плавки в анализ. Количество жидкого металла в ковше может оказаться недостаточным для заполнения последнего сифонного куста и слитки получатся без прибылей (недоливки) или с низкими прибыльными частями. В первом случае слитки бракуют, а во втором увеличивается обрезь в прокатном цехе, снижается выход годного.

Если металла в ковше окажется больше по сравнению с емкостью приготовленных изложниц или самого ковша, также возможны неприятные последствия. При выпуске металл и шлак могут не поместиться в ковше, шлак сольется через край ковша, обнаженный металл станет быстро остывать, а это затруднит разливку и может ухудшить качество стали. Если после наполнения необходимого количества изложниц в ковше еще останется металл, его сольют в запасную изложницу. Этот слиток может быть забракован потому, что он получился малого развеса, без прибыли, или потому, что налит сверху, тогда как вся плавка разливалась сифоном. Избыток или недостаток металла по сравнению с установленной массой плавки приводят к снижению выхода годного, к возрастанию расхода ферросплавов и повышению удельного расхода электроэнергии.

Полностью подготовленная к плавке шихта должна быть заблаговременно подана к печи, чтобы сталевар имел возможность тщательно проверить массу и характер шихты.

Кроме химического состава, при выборе лома приходится учитывать его насыпную массу, размеры кусков (габаритность лома), соотношение тяжеловесного и легковесного лома и последовательность размещения лома в печи.

Насыпную массу лома стараются подбирать таким образом, чтобы вся шихта поместилась в рабочем пространстве печи сразу и чтобы не потребовалось впоследствии выключать печь и подгружать остальную шихту. Однако в погоне за высокой насыпной массой нельзя загружать печь только крупными кусками лома. Их не удается уложить достаточно плотно, крупные куски медленно прогреваются, и шихта, состоящая из одних крупных кусков, плавится долго. Поэтому промежутки между крупными кусками целесообразно заполнять мелочью. Мелкая шихта защищает от повреждений футеровку подины при падении загружаемых в печь крупных кусков лома.

Легковесная шихта плавится значительно быстрее тяжеловесной, так как имеет большую удельную поверхность нагрева (отношение поверхности к массе садки). В начале плавления электроды быстро проплавляют колодцы в легковесной шихте; на протяжении значительной части периода плавления дуги скрыты в легковесной шихте и излучаемое ими тепло воспринимается непосредственно шихтой, а не футеровкой стен и свода. Благодаря этому на нагрев футеровки расходуется относительно меньше электроэнергии, чем при завалке, состоящей из тяжеловесной шихты. Интенсивный разогрев свода и стен печи начинается только после расплавления основной массы шихты.

Однако следует помнить, что при завалке мульдами использование слишком большого количества легковесной шихты увеличивает число мульд, и, следовательно, легковесная шихта может не поместиться в печи в один прием. Большое количество легковесной шихты может быть загружено в печь лишь при завалке сверху, так как при этом используется практически весь рабочий объем печи до самых краев боковых стен. Обычно стремятся к тому, чтобы количество мелкой шихты, включая стружку, составляло 20—30%, крупной — около 30% и средних размеров 50—40% Для печи емкостью 30 т, например, мелочью можно считать кусок до 10 кг, средним ломом — куски до 100 кг и крупным — более 100 кг.

Непосредственно на подину печи заваливают мелкую шихту или стружку, обычно около половины. Слой мелкой шихты улучшает контакт шихты с подиной, необходимый для передачи накопленного подиной тепла загруженной шихте.

Шихта в дуговой печи плавится за счет тепла, которое выделяется главным образом в зоне горения электрических дуг, поэтому тяжеловесный и более тугоплавкий малоуглеродистый лом, на расплавление которого требуется больше тепла, целесообразно располагать под электродами, в зоне непосредственного действия электрических дуг. В центральной части печи поверх мелкой шихты помещают крупную шихту вперемежку с шихтой средних размеров. Ближе к откосам и на крупный лом загружают лом средней величины и на самый верх — остаток мелочи и чугун.

При таком расположении материалов обеспечивается хорошая плотность укладки, так как мелкие куски заполняют промежутки между крупными, вследствие этого достигается лучшая проводимость шихты, а значит, и более устойчивое горение дуг, печь полнее выбирает мощность, и продолжительность плавления сокращается. При указанной последовательности загрузки чугун и стружку — наиболее легкоплавкие части шихты — расплавляют в первую очередь, и подина быстро покрывается лужицей жидкого металла. Когда опускающиеся электроды приближаются к подине, количество жидкого металла на ней составляет уже около 20% от массы завалки. Происходит быстрое расплавление тяжеловесной шихты под непосредственным воздействием электрических дуг и перегретого жидкого чугуна. В то же время расположенный наверху легковесный лом длительное время защищает свод от прямого излучения электрических дуг.

Для предотвращения непосредственного воздействия электрических дуг на никель, загружаемый вместе с остальной металлической шихтой, и, следовательно, для уменьшения его потерь из-за испарения никель загружают ближе к откосам.

Вместе с металлической частью шихты в печь часто загружают и неметаллические добавки — шлакообразующие, окислители, науглероживающие добавки. Например, чтобы совместить удаление значительной части фосфора с плавлением шихты, одновременно с завалкой металлической шихты присаживают 2—3% извести. Обычно известь располагают ближе к откосам, после загрузки части лома. Если из-за легковесности лома шихту подгружают после частичного проплавления и оседания первой завалки, то известь, железную руду или окалину загружают в печь перед подвалкой шихты. Кокс, добавляемый для науглероживания, следует давать поверх нижнего слоя мелочи: если загрузить кокс поверх лома, то значительная часть его сгорит на воздухе и металл науглеродится недостаточно.

Сокращение продолжительности завалки способствует улучшению технико-экономических показателей плавки, поэтому завалку шихты следует начинать немедленно после окончания заправки печи. Резко ускоряется загрузка вследствие механизации. Механизированную загрузку осуществляют следующими способами:

а) лотками с помощью мостового крана;

б) завалочной машиной;

в) бадьями сверху (рис. 22).

Загрузка дуговых печей лотками используется обычно в небольших цехах с печами малой емкости, где рабочая площадка не может быть приспособлена для работы завалочной машины. Этому способу завалки свойственны серьезные недостатки: сильно разрушается футеровка стен печи, особенно вблизи выпускного отверстия, вследствие того, что крупные куски лома с силой ударяются о стенку, во время загрузки обычно приходится удалять из печи электроды во избежание их поломки; затрудняется подварка передней стенки печи, так как при частых наклонах печи огнеупорная масса осыпается.

При загрузке шихты в электропечь с помощью завалочной шаржир-машины мульды, размеры которых должны соответствовать габаритам завалочного окна, нагружают на шихтовом дворе с помощью крана с электромагнитной плитой или грейферным ковшом и подают па рабочую площадку к печи. Шихта укладывается в мульды как можно плотнее, так как для загрузки одной мульды требуется около 1—1,5 мин и общая продолжительность завалки прямо зависит от числа мульд, которые необходимо загрузить в печь. Завалка 40-т печи мульдами обычно длится 30—40 мин. В то же время нагружать мульды выше краев нельзя, поскольку это затрудняет ввод их через загрузочное окно в печь и может вызвать разрушение арочки завалочного окна.

При загрузке мульдами с помощью завалочной машины удается заполнить шихтой максимум 60—70% объема рабочего пространства печи, длительность загрузки оказывается значительно больше, чем при загрузке бадьями сверху. Последнее обстоятельство приобретает особенное значение, когда речь идет о большегрузных дуговых печах, поэтому все современные крупные электропечи приспособлены для завалки шихты бадьями сверху. Тем не менее загрузка мульдами до сих пор применяется на печах среднего размера (емкостью свыше 5 г).

При загрузке печи сверху вся шихта загружается в печь в одни или два приема. Механизированная загрузка электропечей сверху имеет ряд ценных преимуществ: 1) сокращается продолжительность завалки, снижаются тепловые потери, уменьшается расход электроэнергии и электродов; 2) лучше используется рабочее пространство печи, так как при загрузке сверху все оно может быть заполнено шихтой; 3) расположение шихты после загрузки ее в печь сохраняется почти таким же, как в загрузочной корзине или бадье; 4) облегчается труд обслуживающего печь персонала.

Для загрузки шихты сверху используют бадьи специальной конструкции — с откидным дном, с расходящимися металлическими шарнирными секторами. При этом устройство и размеры загрузочных корзин должны быть такими, чтобы подина и стены печи не разрушались загружаемым ломом и чтобы расположенно шихты в печи оставалось таким же, каким оно было в бадье. Одним из самых важных узлов конструкции бадьи, требующим тщательного ухода, является замок, с помощью которого закрепляются сектора дна бадьи перед загрузкой в нее шихты. Как правило, положение засова цепи или троса, стягивающих секторы днища, и правильность сборки секторов перед началом погрузки шихты проверяет сталевар, так как раскрытие корзины над рабочей площадкой при переносе ее в печь может привести к простою, а также к несчастному случаю.

Загрузка шихты в дуговую печь с отворачивающимся сводом складывается из нескольких операций, длительность которых обычно составляет, мин:

Путем совмещения операций удается сократить это время до 5 мин. При загрузке шихты бадью опускают как можно ниже, чтобы уменьшить силу удара шихты о подину. С этой же целью иногда загружают на подину немного мелочи с помощью завалочной машины или съемной магнитной плиты, подвешиваемой к мостовому крану.

Дуга между электродами и холодной металлической шихтой неустойчива и с трудом зажигается. Поэтому перед включением тока под электроды подкладывают куски кокса или электродного боя. Это обеспечивает спокойное зажигание и устойчивое горение электрических дуг примерно в течение первых 10 мин плавки. Этим приемом пользуются при работе на малых печах.

По окончании завалки шихты внимательно осматривают электроды, отбивают вне печи ненадежные концы и торчащие ниппели. Если на электродах заметны трещины, такие электроды надо заменить во избежание простоев печи во время плавки и брака из-за поломки электродов и чрезмерного науглероживания ими жидкого металла. Это особенно важно при выплавке нержавеющих, трансформаторной и других мягких сталей и специальных сплавов. Длина электродов должна быть достаточной для проведения всей плавки. В случае необходимости электроды наращивают и перепускают, поднимая электрододержатели в верхнее положение при неподвижных электродах, опирающихся на шихту или подвешенных к мостовому крану.

Перед включением печи необходимо:

- проверить исправность автоматического регулятора и механизма перемещения электродов, поскольку при ненадежной работе регулятора возможно науглероживание металла из-за погружения электродов в ванну во время плавки;

- убедиться в плотном закреплении электродов и плотном контакте между ними и электрододержателями;

- проверить исправность изоляции электрододержатели от рукава и стоек печи;

- обмести или обдуть сжатым воздухом свод и токоведущие части печи для удаления пыли и убрать со свода посторонние предметы, присутствие которых может привести к короткому замыканию;

- проверить исправность охлаждающей системы печи;

- для предотвращения засоса воздуха уплотнить зазоры между электродом и охлаждающим кольцом шлаковой ватой, прикрыть выпускное отверстие.

Только после такой проверки можно включать печь и начинать расплавление шихты.