Проэкт дуговой сталеплавильной печи ДСВ-80т

     Рукав, виготовлений у вигляді товстостінної труби або зварений з коробчастої балки, з'єднує головку з кареткою або з рухливим телескопічним стояком .

     Курсовим  проектом пропонується використовувати  електродотримачі з рухливою  натискною колодкою і нерухомим  хомутом

1-електрод

2-рукав електродотримача

3-струмопідвід

4-рухома стійка

5-нерухома стійка

6-привод

 

Рисунок 13. Схема електродотримача у зборі

 

 

                                            

 

 

 

                                      Механізм нахилу

     Курсовим  проектом пропонується використовувати  механізм нахилу з циліндричним  приводом.

     Механізм служить для нахилу печі убік зливного носка на кут 40 - 45° для зливу металу в ковші й на кут 10 - 15° убік робочого вікна для скачування шлаків. Нахил печі відбувається в результаті перекочування сегментів люльки по фундаментних балках. У процесі нахилу люлька й піч отримують, крім коливального руху, і поступальний в результаті кочення сегментів по балках. При цьому зливний носок опускається й переміщається вперед.

     Для стійкості печі й можливості повернення її з нахиленого у вихідне положення при відключеному приводі в аварійних випадках, центр ваги печі перебуває нижче центра кривизни сегментів люльки.

      Механізм нахилу печі складається із двох окремих приводів, що працюють синхронно, і встановлюється на фундаменті під піччю з боку робочого вікна. У кожному приводі обертання від електродвигуна 1 через зубчасту муфту 2 передається редуктору, з'єднаному зубчастою муфтою 10 з валом рейкової шестірні 9, що зчіплюється рейкою 8, з'єднаної шарніром 5 із сектором 6 люльки 4 печі.

     При нахилі печі рейки дістають складний рух: поступальний - від привідних шестірень і коливальний - навколо осі цих шестірень - у результаті переміщення люльки. Можливість обкатування рейками шестірень досягається встановленням хитних обойм 11 з обмежувальними роликами, що забезпечують правильність зачеплення рейкової пари.

     Обидва приводи обладнані гальмами 7, що автоматично зупиняють привід після відключення електродвигуна. В аварійних випадках піч нахиляють на зниженій швидкості при включеному одному приводі й звільненому гальмі іншого приводу. Механізм нахилу забезпечується на вихідних валах редукторів командоапаратами, які вимикають електродвигун, коли піч досягає крайнього положення убік зливного носка або робочого вікна, а також фіксують піч в робочому положенні.

      Гідравлічні приводи механізмів у порівнянні з електромеханічними більш компактні, завдяки чому металоємність печей з гідроприводами нижча на 15 - 20 %, а площа, займана печами, приблизно на 1-5 % менша. Однак застосування гідроприводів для механізмів електропечей обмежене через труднощі виготовлення гідроциліндрів великої довжини. Тому гідроприводи застосовуються головним чином на дугових печах ємністю 12, 25 і 50 т.

     Нахил люльки 1 здійснюється двома хитними гідроциліндрами 14, шарнірно з'єднаними з люлькою й фундаментом. Поворот корпуса 4, встановленого на тумбах 2 з опорними й упорними роликами, здійснюється гідроциліндром 3 з вертикальною віссю хитання, розташованим на люльці й шарнірно з'єднаним з корпусом печі.

     Підйом і поворот напівпорталу із прикріпленим до нього склепінням 5 і шахти 10 з електродотримачами виконуються за допомогою колони 12, що у вертикальному напрямку переміщається гідроциліндром 13, а повертається гідроциліндром 11. нахил печі можливий тільки при повністю опущеній колоні 12, для чого в гідросхемі управління передбачене блокування роботи механізмів

     Переміщення  електродів здійснюється гідроциліндрами,  розташованими в шахті 10 і шарнірно  з'єднаними зі стояками електродотримачів  8. Механізм затиску електродів  управляється гідроциліндром 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А- гідравлічний

Б- електричний

 

Рисунок 14. Механізм нахилу печі

 

1-люлька

2-тумби

3-гідроциліндр

4-корпус

5-склепіння

6-напівпортал

7-електроди

8-електродотримач

9-гідроциліндр

10-шахта

11-гідроциліндр

12-колона

13-гідроциліндр

14-хиткі гідроциліндри

 

Рисунок 15 - Дугова піч з гідравлічними приводами механізмів

 

                                                    Склепіння

     Склепіння служить для закриття печі зверху й утворення замкнутого робочого простору . Він складається зі кільця склепіння 1 і футерівки 2, що викладається по сфері. У футерівці виконані отвори 3 для проходу електродів. Кільце склепіння сприймає розпірне зусилля від футерівки й через нього склепіння опирається на кожух печі. Щоб кільце склепіння не коробилося від нагріву, його виконують порожнім, усередині нього циркулює охолоджуюча вода. Для точної установки склепіння на кожух і запобігання сповзання його при нахилі печі, до кільця склепіння приварюють фіксатори 4.

1-кільце

2-футерівка

3-отвори

4-фіксатори

 

Рисунок 16.Склепіння печі

 

 

 

                                              Пісочні затвори

 

     Елементами піскового затвора є відкрите зверху коробчасте кільце 3, закріплене на кожусі печі й кільцевий ніж 2, приварений знизу до кільця склепіння 1. Коробчасте кільце заповнюється дрібним піском. При опусканні склепіння ніж входить у пісок і тим самим ущільнює робочий простір печі.

     Футерівка склепіння викладається з фасонної хромомагнезитової цегли на спеціальному шаблоні, що має форму внутрішнього обрису склепіння. Отвори для проходу електродів розташовані по вершинах вписаного в окружність рівностороннього трикутника.

     Товщина склепіння складає 230 ÷ 460 мм, зростаючи при збільшенні ємності печі. Склепіння набирають із прямої й клинової цегли на опуклому шаблоні. При наборі склепіння в кладці залишають три отвори для проходження електродів і отвір для відводу пічних газів. Стійкість склепіння малих печей (5 ÷ 12 т) складає 125 ÷ 225 плавок; при збільшенні ємності печі стійкість склепіння знижується, становлячи 50 ÷ 100 плавок на 60 ÷ 100 т печах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-кільце склепіння

2-кільцевий ніж

3-коробчасте кільце

 

Рисунок 17. Типи піскових затворів

 

                                         

 

 

                                            Ущільнюючі кільця

 

     Керамічні  ущільнювачі виконані із цирконієвих  або корундових вогнетривів у вигляді накладних кілець  або кілець, забитих у склепіння

     Економайзери  являють собою порожні водоохолоджуємі  кільця, які встановлюють поверх  склепіння  або заглиблюють  у футерівку склепіння . Для додаткового ущільнення більшість економайзерів оснащена комірами, заповненими шлаковатою. Ущільнюючі кільця й трубки, що підводять до них воду, ізолюють від каркаса склепіння й одну від іншої щоб уникнути короткого замикання.

     У газодинамічних ущільнювачах  на керамічне кільце, покладене на спеціальній майданчику поверх склепіння, встановлюють пневматичний затвор, що представляє собою короб Г-подібного перетину.

     Тангенціально до зовнішньої стінки короба під тиском підводиться повітря за допомогою ежектора або вентилятора. При подачі повітря навколо електродів створюється циркуляція потоку повітря, що захоплює із собою поступаючий з печі газ. При цьому гідравлічний опір зазору потоку газу зростає, що припиняє вибивання газу з печі. Подібні затвори дозволяють ущільнювати піч інертним газом.

     Економайзери великих печей мають більшу масу, тому, щоб розвантажити склепіння, їх часто підвішують до кілець склепіння або спеціальних балок порталу.

а- у вигляді накладних  кілець; б-кільця забиті у склепіння; в-кільця встановлені поверх склепіння; г-заглиблені у футеровку склепіння; д-у газодинамічних ущільнювачах

 

Рисунок 18.Види ущільнювачів електродних отворів склепіння

 

 

 

 

 

                                     Механізм підйому склепіння

    

         Курсовим проектом пропонуэться використовувати механызм пыдйому склепыння з двома приводами.

       Механізм підйому склепіння забезпечує його піднімання на 250-300 мм перед одворотом при завантаженні шихти. Підйом склепіння здійснюють перед поворотом порталу зі склепінням для завантаження печі зверху й перед поворотом корпуса (у період розплавлювання) для виводу ножа кільця склепіння з піскового затвора.

     До складу механізму  входять два привіди, кожний з яких складається з електродвигуна 5, спеціального черв'ячного редуктора 4 з тяговим гвинтом 3, що поступально переміщається в гайці, вмонтованої в маточину черв'ячного колеса. Для запобігання перекосу склепіння обидва редуктори з'єднані між собою трансмісійним валом 2. Така конструкція дозволяє працювати одним приводом у випадку виходу з ладу другого. Гвинти редукторів з'єднані зі склепінням у чотирьох точках двома системами тяг 6 і ланцюгових підвісок 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-ланцюгові підвіски

2-вал

3-тяговий гвинт

4-червячний редуктор

5-електродвигун

6-системи тяг

 

Рисунок 19.Кінематичні схеми механізмів підйому склепіння

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         Механізм переміщення кисневої фурми

 

 

     В останні роки для прискорення розплавлювання шихти й прямого окислювання ванни на великовантажних печах у рідкий метал уводять кисень. Продувка ванни киснем здійснюється через водоохолоджуєму фурму. Фурма вводиться в робочий простір печі через отвір у склепінні з боку, протилежного стоякам електродотримачів .

 

1-труби

2-рама

3-редуктор

4-зубчаста рейка

5-шарнір

6-рукав

7-фурма

8-електродвигун

 

Рисунок 20. Механізм переміщення кисневої фурми

 

     Отвір у  склепінні розташовано по окружності  розпаду електродів на рівній  відстані між двома електродами  й обладнано втопленим кільцевим холодильником.

     Фурму 7 закріплюють на рукаві 6, консольно пов’язаному з колоною за допомогою шарніра 5.   Колона за допомогою рейкового механізму переміщається у вертикальному напрямку в змонтованих на рамі 2 роликових направляючих. Зубчата рейка 4, закріплена на колоні, перебуває в зачепленні із шестірнею, що приводиться в обертання електродвигуном 8 через редуктор 3.

     Для установки фурми в заданому положенні привід обладнаний гальмом. Рама із напрямними роликами й привід установлені на робочій майданчику. Труби 1, що підводять воду й кисень до фурми й відводять воду, розташовані усередині полої колони.

     При продуванні фурму опускають у піч і встановлюють на відстані 100 ÷ 200 мм над рівнем шлаків. Після закінчення продувки фурма піднімається й рукав вручну повертають щодо колони убік робочої майданчика, а отвір у склепінні закривають пробкою.[1,2,3]

 

 

                                           2.3.Футерівка печі  

     Футерівка  дугової печі піддається впливу  випромінювання електричних дуг,  ударам шматків шихти при завантаженні, впливу шлаків і металу, що роз'їдає, й термічних напруг, що виникають при різких коливаннях температур під час завалки. Футерівка склепіння зазнає додаткових навантажень, які викликані розпірними зусиллями аркового склепіння. Тому застосовувані вогнетриви повинні мати високі вогнетривкість, термостійкість, міцність й шлакостійкість

 

                                            Футерівка стін

       Після установки і центрівки металевого каркаса стін зазори, що утворюються по його стику з металевим каркасом ванни, забиваються масою з періклазового порошку, зволоженого водним розчиномсрідкого скла в співвідношені 1:2. Футерівка стін виконується хромітопереклазовою цеглиною ХПКК-5(5У) безпосередньо в печі після установки каркаса. Товщина робочої футерівки нижньої частини стін на висоті 250-400 мм має бути 530 мм для 20-50-тонних печей.

     Товщина  верхньої частини -380 мм. Кожним  подальшим, рядом кладки перекриваються шви попереднього ряду.

     Товщина  швів не повинна перевищувати 2 мм, шви засипаються в кожному  кільці періклазовим порошком фракції не більше 1 мм. Кладка стін виробляється в розпір із стовпчиками металевої арки завального вікна. Цегельна кладка завального вікна викладається із стінної цеглини.

 

Рисунок 21. Схема футерівки  печі

               

                   Футерівка стін з водоохолоджуваними панелями

 

        Перед установкою каркаса на  піч водоохолоджуємі панелі перевіряються  на герметичність водою під  тиском до 6кгс/см2 протягом 15хв. Наявність  течі і конденсату на трубах  панелей не допускаються. Кладка стін в розпір з водоохолоджуваними панелями.

     Товщина  робочої футерівки нижньої частини  стін до водоохолоджуваних панелей має бути 530 мм. Ділянки каркаса стін між панелями викладаються стінною цеглиною ХПКК-5(5У) товщиною кладки 380 мм. Перший виток труби водоохолоджуємих панелей обов’язково перекривається стінною цеглиною. Проміжки між трубами панелей і каркасом печі заповнюється шматками хромітоперіклазових або періклазохромітових (ХПКК, ПХС) вогнетривів і ущільнюються періклазовим порошком, зволоженим водним розчином рідкого скла в співвідношені 1:2. Зверху водоохолоджуємі панелі закриваються періклазохромітовою цеглою і до верхнього рівня каркаса печі трамбуються періклазовим порошком, зволоженим водним розчином рідкого скла в співвідношені 1:2.

     Для горячого ремонтулокальних ділянок футерівки стін можливе повторне використання бездефективної ( відсутність сколовши і тріщін ) хромітоперіклазовоїцеглини. Поріг робочого вікна 50-тонних печей виконується з цілого або розпиляного по діаметру графітованого електроду, печей малої ємності – насипним з доломітового порошку. Випускний отвір викладається періклазовою цеглиною в 4 ряди по висоті з перекриттям 1 ряду хромітоперіклазової цеглини. Розмір отвору по стінах і арці повинні бути не менше 250 мм.

     Футерівка  жолоба виконується шамотним  рядовим або ковшовими виробами  зі швами не більше 1,5 мм. Дно  жолоба виконується на «плашку»  підстава жолоба повинна збігатися  з підставою зливного отвору; стіни жолоба виконуються цеглиною  у три ряди на «ребро» - торцем до кожуха жолоба уступами по висоті 20-30 мм. Глибина жолоба повинна бути не більше 350 мм.