Проэкт дуговой сталеплавильной печи ДСВ-80т

      Новий жолоб сушиться дровами або газом до почервоніння. Після сушки продувається стислим повітрям від залишків золи. Після підмазування і часткового ремонту жолоб також просушується. Стан жолоба повинен забезпечувати злив металу компактним струменем без розбризкування. Для цього стіни і дно жолоба мають бути рівними, без настілів металу.

     Перед виплавкою сталей, контрольованих на неметалічні включення, не можна викладати нову футерівку жолоба. При виплавці всіх марок сталей жолоб електропечі між плавками підбивається масою того, що напівсухохо складається з періклазового порошку з добавкою водного розчину рідкого скла.

     Вирішується підбиття жолоба вогнетривкою масою напівсухого стану, фракції, що складається (за об’ємом) з 85% шамотного порошку, не більше 2 мм і 15% меленої глини з добавкою водного розчину рідкого скла або СДБ. Допускається підбиття жолобів електропечей малої ємкості масою з кварцита (ТУ В 00191879-04-2000) на водному розчині рідкого скла в співвідношені 2:1. Випуск плавки по непросушеному і не продутому жолобі забороняється.

 

 

 

 

                                        Футерівка склепіння

 

                                                                                                               

     Склепінне  кільце, заповнене водою сприсовується  стислим повітрям пі тиском 6,0-8,0 кгс/см2 (0,6-0,8 Мпа), потім встановлюється  на стенд – шаблон. При установці  на шаблон склепінне кільце центрується. На шаблоні виробляється розмітка осей зведення. Від центру зведення намічається діаметр дійсного для даної печі розпаду електродів.

     Для обліку  стійкості зведень кожне металеве  склепінне кільце повинне мати  свій порядковий номер. Сферична частина шаблону повинна забезпечувати стрілу прогину зведення. Діаметр розпаду електродів: пекти 50т – 1500 мм. Для наборки зведень застосовується періклазохромітова цеглина ГОСТ10888-93 (ДСТУ 2573-94) наступних марок: пекти 5-15 т – ПХСУ, ПХСУТ пекти 20 т – ПХСУТ, ПХСУ, МКВ – 85 пекти 50 т – ПХСУТ, ПХСП.

    Вирішується наборка зведень електропечей малої ємкості (5-20 т) хромітопереклазовою цеглиною марки ХПКК – 12,14 ТУ В 322-7-00190503-041-95. товщина кладки зведення, що рекомендується, для печей 5-20 т -230 мм (вироби №1,10), для печей 50 т-300 мм (вироби№2,11). Футерівка зведень виконується за арочносекційною, секторно-арочною або кільцевою схемами кладки.

     При арочно-секційній  схемі футерівка зведення починається  з наборки центральної опорної арки між електродними отворами, при цьому кінці арки спираються на п’яти склепінного кільця. Перпендикулярно центральній арці викладається допоміжна, така, що спирається на центральну арку і п’яту зведення.

     Потім викладаються  секції (кути0 зведення, кожен ряд яких опирається одним кінцем на центральну арку, а іншим – на п’яту зведення. При секторно-арочній схемі футерівка зведення починається з кладки секторів, яка виконується одночасно з чотирьох сторін.

     Останім  виконується оброблення проти електродних отворів. Разкліновка цеглини виробляється у напрямі допоміжної арки і секції до центру зведення знизу. В кожному ряду кладки зведення, залежно від його довжини, вставляються замкові цеглини (1-5шт). Замки з торцевої клинової цеглини повині виступати над кладкою на 40-60 мм.

     По закінчені  наборки зведення вся замкова  цегла забивається м’якими ударами через дерев’яну пркладку поступово і рівномірно по всьому зведенню. Товщина швів кладки не повинна перевищувати 2 мм. Набирання зведень на вогнетривкому розчині виробляється з наступними особливостями:

 а) розчин наноситься на поверхню цеглини кельмою з усіх боків;

 б) клинові замки не вставляються і розклиновка не виробляється;

 в) товщина швів кладки не більше 4 мм;

 г) набране зведення витримується на шаблоні не менше доби.

     Вихідним матеріалом для приготування вогнетривкого розчину служить хромітоперіклазовий мертель марки МХПГ-10, зачинений водою до консинстенції густої сметани або рідкий композит марки ТКК-0 готовий до вживання.

     Змішування мортеля проводиться в розчиномішалці до отримання однородної маси. Тривалість переміщування 10-15 хвилин. Розчин повинен витрачатися протягом однієї години після приготування. Не допускається використання розчину, що загуснув.

     У разі  потреби злому центральної частки кладки із зносом виробів менше 40% проводиться ремонт центральної частки його по прийнятої в цеху схемі футерівки на вогнетривкому розчині (п.п. 10.18-10.21).

     Водоохолоджувані  сектори зводу перед ізоляцією  випробовують на герметичність водою тиском 9.0 кгс/см2 з подальшою витримкою протягом 30 хвилин. Теча і поява конденсату на конструкціях при цьому не допускається.

 

              Способи підвищення стійкості футерівки електропечей

     Стійкість  стін різна на різних заводах при використані одного і того ж типу цегли на печах однієї кладки. Це залежить від багатьох факторів: конструкції печі, електричного режиму, сортамету сталі...

     Одним з  факторів, що сприяють підвищенню  стійкості стін на вітчизняних заводах, останім часом з’явився перехід з циліндричного на циліндричноконічний кожух, прицьому збільшується відстань між внутрішньою поверхнею стін і зоною високих температур під дугами. Крім того, зменшується навантаження в стінці похилої, оскільки вона частково звільнюється від навантаження, створюваної склепінням; при цьому покращуються умови ремонту. На ступінь руйнування нижньої частини стін великий вплив робить відстань від електродів. Перенесення потужності по фазах є однією з причин нерівномірного зносу футерівки стін. Заходи, які забезпечують вирівнювання потужності по фазах, сприяють збільшенню стійкості стін. Одним з резервів підвищення стійкості стін електропечей є межплавочний ремонт торкретування, яке здійснюють горячої або холодної тркрет-масою, що складається з наповнювача (порошку магнезиту, хромомагнезиту) і зв’язки, наприклад вогнетриву глину. Торкретування в горячому стані важче, ніж у холодному, внаслідок тепловиділення, поганої видимості, часто виникає необхідність подавати масу під неоптимальними кутами, стислих терменів ремонту. Але всі ці труднощі компенсуються скороченням простоїв.

     Торкрет-машина, що працює на розчині, складається  з циліндричного бака, поршня, шланга  і фурми. Водний розчин торкрет-маси, яка містить 40-75% твердого матеріалу,  видавлюється в шланг поршнем пневмоциліндра. До фурм підводиться додаткове повітря і торкрет-маса наноситься на ремонтувальну ділянку товщиною до 25 мм.

     Підвищення  стійкості склепіння можлива  як в напрямку вишукуваня нових  сводових виробів, що характеризуються більш високою стійкістю від шлаку, термостійкості, температурою початку деформації під навантаженням, так і в напрямку покращення конструкції склепіння. Застосування, наприклад, конструкції, розпірно-підвісного склепіння збільшує його жорсткість, що зменшує можливість викривлення в процесі експлуатації. У цьому випадку передбачаються підвіски, що складаються з пластин, прокладають між цеглою з штирями і прикріплюється до куточків, розташованим паралельно швах кладки склепіння. Куточки кріплять до ннсучого швелера, у свою чергу закріплюються на сводовом кільці. Незважаючи на помітне збільшення стійкості склепіння (приблизно 40%), складність конструкції ускладняє можливість широкого його впровадження.

      Перспективним  є водоохолоджуване склепіння.  Успішно працює подібне склепіння на 10-т електропечі заводу «Сібелектросталь». Стійкість перевищує 4000 плавок. Застосування водоохолоджуваних склепінь знижує витрати вогнетривів, зменшує витрати на його виготовлення, скорочує простої печі, що в цілому забезпечує збільшення продуктивності. Однак одночасно на 2 м3/год на кожний квадратний метр охолоджуваної поверхні склепіння.

 

 

 

 

 

1 - металевий кожух; 

2 - листовий азбест;

3 - шар шамотного порошку;

4 - шамотна цегла; 

5 - магнезитова цегла; 

6 - магнезитовий порошок;

7 - кільцева рейка; 

8 - заслінка;

9 - рама робочого вікна; 

10 - ущільнююче кільце;

11 - пісковий затвор;

12 - магнезитохромітова  цегла; 

13 - мелений азбест.

 

Рисунок 22. Топографія зносу  футерівки

 

[1,2]

 

 

 

 

 

 

 

 

       4. Охорона праці і захист навколишнього середовища 

 

 

 

 

 4.1.Характеристика шкідливих і небезпечних факторів, що виникають при експлуатації  печі                                

 

     У період  плавки кількість відходящіх із печі газів знаходиться у межах 40-500 м3/год на 1 т; велика кількість газів виділяється у разі продувки киснем. Середній вихід газів за плавку складає 50-60 м3/год на 1т. Відходячі гази складають зважені частки пилу, кількість яких у разі продувки міняється у межах 2-12г/м3, а в періуд окиснення 0,25-7,6 г/м3. Пил – високодисперсна, відрізняється малою електропровідністтю і складає 35-65% оксидів заліза, 6-15% оксидів кальція, 3-13% глинозема, а також оксидів магнію, марганця і кремнія.

     В процесі  плавки газова фаза постійно  відновлюється. В її склад входять до 20% оксидів вуглецю, до 10% кисню, а також диоксиду вуглецю і водню. Температура її приблизно рівна температурі металу. При доторкані з навколишнім киснем горючі складові газової фази згорають. Втрати тепла при цьому складають 10% від вводимої у піч електричної потужності.[1]                                                          

 

 

 

 

               4.2.Заходи щодо захисту навколишнього середовища     

   

 

     Під час плавки з електропечі виділяється велика кількість запилених газів.

     Температура газів складає 900—1400° С, вміст пилу в період продувки ванни киснем доходить до 100 г/м3 газу; кількість газів, що виділяються, наприклад, з 100 т печі в період продувки киснем досягає 9—10 тис. м3/ч.

     Для створення нормальних умов роботи в сталеплавильному цеху необхідні вловлювання й очистка газів, що відходять.

     У старих цехах з печами малої ємності застосовуються парасолі, що відсмоктують гази, встановлені над склепінням. Однак вони громіздкі й забезпечують неповне вловлювання газів.

     В останні роки використовується відвід газів через отвір у склепінні з наступною очисткою від пилу.

     Найбільше поширення отримала мокра газоочистка з використанням труб Вентурі. На рисунку  показана схема однієї з газоочисток, що застосовується на  електропечах вітчизняних заводів.

 

 

      

1-патрубок

2-охолоджувач

3-водогіна мережа

4-термопара

5-бак

6-регулююча заслінка

7-димосос

8-труби Вентурі

9-краплеуловлювач

10-вихлопна шахта

 

Рисунок 23.Схема відводу й очистка газів дугової печі

 

 

     Пічні гази через отвір у склепінні по футерованому патрубку 1 надходять у скрубер - охолоджувач 2; перед скрубером є регульований зазор, через який підсмоктується повітря, що забезпечує доспалювання горючих компонентів газу.

      У скрубері 2 газ охолоджується водою, що подається через форсунки від водогінної мережі 3. Відпрацьована вода збирається в баку 5.

     Витрату води регулюють, забезпечуючи необхідне охолодження газів до температури менш 200° С; температуру газів вимірюють термопарою 4, яка встановлена у вертикальному газопроводі.

     Далі гази через регулюючу заслінку 6 димососом 7 подаються в батарею труб Вентурі 8 з водяними форсунками, де пил поглинається краплями води. Після проходження циклонного краплеуловлювача 9 гази викидаються в атмосферу через вихлопну шахту 10.[2,3]

 

                      4.3.Техніка безпеки при обслуговуванні печі   

 

      Безперебійну роботу діючого обладнання електросталеплавильних печей забезпечують завдяки надзору і уходом за механізмами, а також сучасному якісному проведеню профілактичного ремонту.

     При експлуатації  дугових печей необхідно мати  на увазі наступні особливості:

• у печей маються відкриті незахищені елементи, постійно знаходжуючі під струмом (електродотримачі, гнучкі кабеля, шинопровід і електроди);
• при пробої ізоляції під струмом можуть опинитися кожух печі і обладняння керування;
• у прцесі плавки можливий опір з електродом через металічний грибок для перемішуваня металу і металічну ложку для відбіру проб;
• безпека доторкання з струмоведучіми елементами ускладняється ще тим, що обслуговуючий персонал працює біля горячої печі (волога кожа) і знаходиться на металічній підлозі;
• можливість ураження тепловим випромінюванням або бризгами розплавленого металу.

     Для забезпечення  безпеки обслуговування електропечі необхідно огороджувати струмоведучі елементи барьєрами і сідчатою огорожею, двері розподільного пристою і трансформаторного преміщення необхідно тримати закритими на замок; заходити у приміщення високої напруги одній людині заборонено. Гнучкі кабеля, по яким проводиться струмк електодам, повині бути ізольовані і розташовані на висоті  не менше 1,5 м над робочою площадкою.

     Захист  від ураження струмом при доторкані  до обладнання, знаходжуюче під  напругою внаслідок пробоя ізоляції, забезпечують заземленям або обнульовуваням цього обладнання за допомогою ізоляційних вставок.

    На дугових електропечах повино бути передбачено безвідказна дія наступних блокувань:

• перемкнення ступенів напруги трансформатора тільки при відключеному головному виключателі;
• заборонення наклону печі при незакритому механізмі поворота склепіння або переміщення корпусу при механізованій загрузці через верх;
• відкат корпусу або відворіт склепіння тільки при піднятому склепінні печі
• відключення двигуна наклону при досягнені піччю межі кута нахилу в сторону зливного носка;
• відключення двигуна механізму підйому склепіння і механізму переміщення електродів при підйомі у крайні верхні положення.

     При обсуговувані  електродугової печі необхідно  дотримуватись наступних правил  техніки безпеки:

1. Для доступу к механізмам наклону печі і викотною площадкою необхідно встановлювати драбини і площадки з перилами. Рухуючі частини цього механізму повині бути огороджені.
2. Перед установкою склепіння на піч майстр повинен перевірити правельність його наборки і прочність.
3. На конструкціях, розташованих над склепінням печі, необхідно споруджувати теплоізоляційні площадки з перилами. Становитися безпосередньо на склепіння заборонено. Перед підйомом людей на площадку склепіння електроди повині бути відключені від електроенергії.
4. При заміні склепіння слід приймати бірочну систему, склепіння транспортувати за допомогою спеціальних пристоїв, забезпечуючих надійне зачеплення.
5. Водоохолоджуючі елементи електропечей перед їх установкою слідує іспитувати під гідравлічним тиском.
6. У випадку зупинки подачі води для охолодження печі треба в першу чергу перекрити вентеля на водопідводючих трубах, потім прийняти міри до відновлення подачі води. Після відновлення подачі води її необхідно подавати повільно для охолодження окремих елементів. [1,2]