Конструкція методика розр та рудовідновної печі для виробництва феросплавів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Завдання. 2
Зміст. 3
Введення. 4
1 феросплавний печі. 5
1.1 Конструкція феросплавний печей. 5
2 Машини та механізми феросплавний печей. 9
2.1 Механізми переміщення та пропуску електрода. 9
2.2 Механізм обертання копусом печі. 2 Січень
3 Розрахунок. Рудовідновну піч. 3 січня
3.1 Oпределеніе потужності трансформатора електричних параметрів печі. 16
3.2 Визначення діаметра електрода геометричних розмірів ванни печі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Висновок. 27
Список використаних джерел. 28

Введення
Феросплавні печі за призначенням можуть бути відновними чи рафінувальні, а за конструкцією - Відкритими, напівзакритими і герметизованими, які часто об'єднують загальною назвою - закриті печі З допалюванням газу під склепінням як із стаціонарними, так і з обертовими ваннами. Залежно від форми ванни печі бувають круглими, прямокутними, трикутними і овальними. За способом видачі з печі сплаву і шлаку печі поділяються на нерухомі і нахиляються. Є також печі з викатними ваннами.
Печі для рафінувальних процесів, призначені для виплавки рудоізвесткового розплаву, рафінованих ферохрому і феромарганцю, ферровольфрама та ін, по конструкції близькі до електросталеплавильним дуговим печей, тому розглянемо пристрій рудовідновну печей для виробництва феросплавів.

1 Феросплавні ПЕЧІ
1.1 КОНСТРУКЦІЇ феросплавних печей
У промисловості використовуються феросплавні печі однофазні і трифазні; ведуться роботи з використання печей, що працюють на струмі зниженої частоти і на постійному. Однофазні печі в даний час мають обмежене застосування. Трифазні печі будують або з розміщенням електродів в одну лінію (прямокутні печі) або в більшості випадків з розташуванням електродів по вершинах трикутника (круглі або трикутні печі).
Печі великої потужності виготовляють і з шістьма електродами.
Найбільш широко поширені в феросплавної промисловості круглі трифазні печі. У круглій печі, електроди якої розташовані по трикутнику, тепло концентрується досить добре для того, щоб утворюються під кожним електродом плавильні тиглі з'єднувалися між собою. Такі печі мають мінімальну теплоотдающей поверхню і забезпечують краще використання тепла. При гарній конструкції короткої мережі і наявності установок штучної компенсації реактивної потужності такі печі можуть мати високий коефіцієнт потужності, що перевищує 0,95, навіть для печей потужністю 40-100МВ-А.
Прямокутні трьохелектродні печі мають порівняно низький пічної установки, для них характерна поява «дикою» і «мертвої» фаз, тому в даний час такі печі для виробництва феросплавів не будують. Прямокутні шестіелектродние печі з трьома одне фазними трансформаторами (рис. 1), що представляють собою По-суті три однофазних печі із загальною ванною, і значною мірою вільні від цих недоліків і мають ряд переваг, зокрема при їх використанні полегшується завантаження шихти, легше регулюється відстань між електродами в залежності від електричного опору застосовуваної шихти. Такі печі вітчизняної конструкції потужністю 63 MB-А успішно експлуатуються при виробництві сплавів марганцю.
Шихтові матеріали, особливо при виробництві кременистих сплавів, потрапляючи в зону високих температур, починають оплавлятися і спікатися, що різко погіршує газопроникність шихти. Для відновлення нормального положення доводиться проколювати шихту жердинами, металевими прутами і т. п. Для усунення цих явищ були запропоновані печі з обертовою ванній, що мають наступні переваги:

Малюнок 1. Прямокутна закрита шестіелектродная піч:
1 - механізм перепуску електродів; 2 - механізм переміщення електродів; 3 - коротка мережу; 4 - кільце затиску електродів; 5 - електрод; 6 - завантажувальна лійка; 7 - звід; 8 - футеровка ванни печі 9 - кожух печі; 10 - фундамент печі
1. Поліпшення ходу відновного процесу, так як забезпечуються хороша газопроникність шихти, руйнування охолодей на колошнике і перегородок в подсводовом просторі.
2. Подовження терміну служби футеровки печі.
3. Полегшення руйнування карборунда і шлакового «козла» по всій площі ванни, що забезпечує подовження кампанії печі, особливо при виробництві кристалічного кремнію та углетерміческого силікокальцію.
У рафінувальних печах обертання ванни в ряді випадків також доцільно: наприклад, забезпечується рівномірне вичерпання сплаву при виробництві ферровольфрама, а при виробництві рафінованого ферохрому і силікотермічним силікокальцію підвищується стійкість футеровки і рівномірно розподіляється шихта по колошника печі. Вітчизняний досвід показує, що обертання ванни печі дозволяє підвищити її продуктивність на 3-6% і знизити питома витрата електроенергії на 4-5% при одночасній значній економії сирих матеріалів.

Малюнок 2. Схема закритій печі потужністю 33 МВС:
1 - коротка мережу; 2 - система водоохолодження; 3 - футеровка ванн; 4 - кожух, 5 - плита механізму обертання; 6-механізм обертання ванни; 7 - механізм перепуску електродів; S - система гідроприводу; 9 - гідропідйомник; 10 - контактні щоки ; 11 - звід
Для поліпшення показників процесу, захисту повітряного басейну, утилізації газів, що мають теплоту згоряння - 10,9 МДж/м3, і поліпшення умов праці та служби обладнання у виробництві феросплавів широко застосовують закриті печі. Ці печі (рис.2) в основних деталях аналогічні відкритим печей, але додатково є звід. У таких печах ~ 15% газу з подсводового простору проходить через шихту, що знаходиться в завантажувальних воронках, і згоряє над нею. Завантаження шихти здійснюється за допомогою завантажувальних труб і воронок в кільцеві отвори між електродами і завантажувальними воронками. Для скорочення довжини електрода і, повної герметизації подсводового простору печі все ширше використовують герметизовані електропечі, у яких електродотримач поміщений в подсводовое простір, є ущільнення навколо електродів і завантажувальних труботечек, які подають шихту під склепіння печі. Останнім часом розпочато експлуатацію рудовідновну електропечей з парогенераторами і допалюванням газу під склепінням печі, який в цьому випадку виконує роль пароперегрівача (рис.3). Газ очищають у рукавних фільтрах, ступінь очищення становить 98%.


Малюнок 3. Схема парогенератора печі потужністю 75 МВА для виплавки 75%-ного феросиліцію:
1 - звід (пароперегрівач), 2 - горизонтальний і вертикальний газовідводи; 3 - аварійна труба; 4 - вертикальний котел; 5 - вентилятори; 6-ванна

Рис. 94. Схема парогенератора печі потужністю 75 МВА для виплавки 75%-ного феросиліцію:
/ - Звід (пароперегрівач), 2 - горизонтальний і вертикальний газовідводи; 3 - аварійна труба; 4 - вертикальний котел; 5 - вентилятори; 6 • - ванна
2. МАШИНИ І МЕХАНІЗМИ феросплавних печей
2.1 Механізми переміщення та пропуску електродів
На феросплавних печах застосовують набивні самоспекающіеся електроди, що представляють собою циліндричний кожух з листової сталі, набиваємо електродної масою. Масу готують із суміші антрациту (або термоантраціта), коксу, кам'яновугільного пеку чи смоли. У міру витрати електрода металевий кожух нарощують шляхом приварки нових секцій. Електроди набивають в середньому один раз на добу.
Для переміщення електродів застосовують механізми канатного, гвинтового та гідравлічного типів. Недоліками канатних механізмів є швидкий знос дротяних канатів, що працюють в абразивному атмосфері, значні габарити лебідок, необхідність забезпечувати механізм спеціальним постійно діючим гальмівним пристроєм, який обмежує швидкість опускання електрода при використанні електроприводів змінного струму. Гвинтові механізми мають низький к. п. д. і малу стійкість черв'ячних редукторів і гвинтових пар. Гідравлічні механізми широко застосовують на потужних руднотермічних печах внаслідок їх компактності при великій масі електродів, надійності і ремонтопридатності. Цьому сприяє також зручність їх компонування з пружинно-гідравлічними механізмами перепуску електродів.
На кожному електроді встановлено окреме гідравлічне підйомно-перепускний пристрій, що складається з двох механізмів переміщення та пропуску електрода. Механізм переміщення електрода забезпечує його великий хід і необхідне положення у ванні печі, а механізм перепуску - опускання електрода під дією власної ваги на обмежену величину в міру згоряння.
Загальне компонування вузла механізмів переміщення та пропуску електродів Рудотермические печі потужністю 16 500 кВА наведена на рис. VIII.2. Електрод вводять в несучий циліндр 8 і утримують пружинно-гідравлічним механізмом перепуску електрода, розташованим на несучій траверсі 5 і складається з кілець / і 3 з затискачами і гідроциліндрів 2. Пересування траверси, а разом з нею несе циліндра і електрода здійснюють трьома плунжерними гідроциліндрами 4 із рухомими корпусами, пов'язаними з траверсою та розташованими під кутом 120 °. Масло підводять через пустотілі плунжери. Сферичні головки плунжера входять в опорні склянки 9 і забезпечують самоустанавліваніе пристрою. Щоб уникнути проходу газів і пилу між несучим циліндром і рамою пристрої 10 застосоване кільцеве ущільнення 6 з гумової стрічки з вогнетривкими вставками і нажімнимі пружинами. Для попередження можливого перекосу несучого циліндра на двох горизонтах встановлені упорні ролики 7, по шість роликів у кожному ряду.
Механізм перепуску електрода (рис. 4) складається з двох кілець 1 і 4, забезпечених шістьма пружинно-гідравлічними затисками (буксами) 3 кожне, і підйомних гідроциліндрів 2.
Нижнє кільце / закріплено на несучій траверсі, верхнє переміщається трьома плунжерними гідроциліндрами, закріпленими на нижньому кільці. Електроди затискаються шістьма щоками 5, покритими шаром 7 маслостійкої гуми і пов'язаними між собою планками 6. Радіальне притиснення щік виконують робочі пружини 10, що впливають на бугелі 9. Звільнення електрода виробляють гідроциліндрами 11, які при цьому стискають пружини і відводять бугелі. Гідроциліндри з'єднані кільцевими маслопроводах 8 з напірної станцією та панеллю керування.
Малюнок 4 Механізм перепуску електрода.
Послідовність операцій при перепуску електрода наступна. Перед початком роботи механізму верхнє кільце опущено і на електрод накладені затискачі обох кілець. Звільняють затискачі верхнього кільця і ​​піднімають його гідроциліндрами в крайнє верхнє положення. Далі послідовно накладають на електрод затискачі верхнього кільця і ​​звільняють затискачі нижнього кільця. При скиданні олії з підйомних гідроциліндрів електрод отримує перепуск, рівний їх ходу. На опущений електрод накладають затиски нижнього кільця.
Електродотримачі (рис. VIII.4) повинен забезпечити утримання електрода і надійний підведення струму до нього. У кільці електродотримача 1 закріплені по колу шість гідроциліндрів 7, забезпечують притиснення токоподводящих бронзових черевиків до електрода. Кільце з несучим циліндром 3 механізму переміщення електрода з'єднане трубчастими водоохолоджуваними підвісками 2. Нижній пояс несучого циліндра зовні захищений водоохолоджуваними коробками 4. Водоохолоджувані елементи 5 електродотримача з'єднані мідної трубопровідною арматурою 6.


Малюнок 3-Механізм перепуску електрода.

Малюнок 4-Механізм затиску електрода.
2.2 Механізм обертання корпусу печі
У конструкціях опорно-поворотної частини і механізму обертання, потужних руднотермічних печей враховують два основних фактори - велику масу печі (800 т і більше) і малу швидкість її обертання (1 оборот за 30-200 год). Опорно-поворотну частину виконують трьох основних типів:

Малюнок 5. Механізм повороту феросплавної печі
1) з платформою, що спирається круговим рейкою на тумби
з опорними і наполегливими роликами (за типом дугових електропечей);
2) з платформою, що повертається на ковзанках у кільцевої
обоймі;
3) з платформою, що переміщається на ходових роликах по
стаціонарного круговому рейці.
Останній тип найчастіше застосовують в конструкціях потужних вітчизняних феросплавних електропечей.
На рис.5 показано механізм повороту корпусу феросплавної печі з циліндричними редукторами і відкритої конічною передачею.
Поворотну платформу 1 (піддон) виконують зварної конструкції, рідше залізобетонної. Корпус печі встановлюють на систему потужних двотаврових балок 2, що утворюють канали для повітряного охолодження днища печі. Платформа захищена від теплового впливу шаром вогнетривкої цегли 14. Її поворот відбувається по круговому рейці 3 на двадцяти безребордних ходових роликах 7 зі сферичними поверхнями катання, укладених в обойми 6. Від горизонтальних зміщень платформи передбачена центральна опора 4 зі сферичним роликопідшипником 5. Привід складається з електродвигуна постійного струму 12 з регульованою частотою обертання, трьох двоступеневих циліндричних редукторів 9 - 11 і відкритої конічної передачі 8, зубчастий вінець 13 якої прикріплений болтами до платформи. Приводи з черв'ячними редукторами застосовують значно рідше з-за нижчого к. п. д., підвищеного зносу і меншій надійності.
Технічна характеристика механізму обертання корпусу феросплавної електропечі потужністю 16,5 MB-А
Час одного обороту корпусу, год. 33-132
Передаточне число зубчастих передач приводу 1975000
Момент опору обертанню корпуса, кН-м 332
\ К. п. д. приводу .................................... 0,1
Потужність електродвигуна, кВт ..... 1,6


3.РУДОВОССТАНОВІТЕЛЬНАЯ ПІЧ
Рудовідновну печі (феросплавні печі) є найбільш широким і складним класом дугових печей опору, що розрізняються за призначенням, особливостям технологічного процесу і конструкціям.
Всі рудовідновну печі відносяться до печей змішаного нагріву. Теплова енергія виділяється у ванні печі за рахунок горіння закритою дуги і активного опору електричному струму.
Ванна печі складна за своїм устроєм. Вона містить шихту, що знаходиться в різному фізико-хімічної стані (від твердих шматків до тістоподібної магми), шлак і метал. Технологічні процеси, що протікають у ванні, дуже різноманітні. У свою чергу, електричні і геометричні параметри печей залежать від протікають в них процесів. У печах невеликої потужності ця залежність мало помітна, тобто подібність електричних режимів дозволяє використовувати таку ванну для різних процесів. Зі зростанням потужності печей і ускладненням їх конструкції, а також підвищенням вимог до якості продукту стало очевидною необхідність диференційованого підходу до вибору. конструкції ванни і її параметрів, з урахуванням особливостей технологічного процесу. В даний час рудовідновну печі діляться за конструктивним виконанням на відкриті, закриті та герметичні з обертовою або нерухомої ванною. Ванна печі може бути круглої, прямокутної трикутної, овальної.
. Найбільшого поширення набули печі з круглою обертається ванною з трьома електродами, розташованими по вершинах рам стороннього трикутника. Таких печей для виробництва феросплавів у нас в країні і за кордоном переважна більшість (понад 95%).
У рудовідновну печах переважно використовують самоспекающіеся електроди системи Седерберг, що дозволяє створити безперервно нарощувані електроди будь-яких розмірів і невеликої маси. Вони бувають кок круглого, так і прямокутного перерізу.
Великим досягненням у розвитку руднотермічних печей стало застосування закритого колошника, що дозволило поліпшити умови праці, а також утилізувати потенційну енергію пічних газів. Одночасно вдосконалили конструкцію верхнього будова печей. Використання електродів великих розмірів, герметичних склепінь а також вимоги дистанційного управління та автоматизації управління піччю призвели до широкого поширення гідравлічних пристроїв для перепуску і пересування електродів і т.д. Тенденція подальшого збільшення виробництва феросплавів І інших продуктів рудовідновну печей неминуче призведе, як і в минулому, до зростання одиничних потужностей вічних установок. Одинична потужність рудовідновну електропечей в даний час для ферохрому і феросиліцію становить 105 MB.А (65 МВт), для феромарганцю і силікомарганцю - 80 MB.A (58 МВт). МОЖНА ОЧІКУВАТИ появи в найближчі роки рудовідновну електропечей потужністю до 200 MВ.А, якщо врахувати, що потужність, що виділяє на електроді, досягла 35 MB.A (23 МDт), то 6-тіел.печь може мати потужність 210 МВ.А.
Тенденція збільшення числа електродів рудовідновну ПЕЧЕЙ виправдана з електротехнічною точки зору, кілька напруга між електродами і подини і шестіелектродной печі складає половину лінійного, a в трьохелектродної піч менше 15%, що дозволяє мати кращі показники для шестіелектродной печі. Двенадцатіелектродная піч з кільцевої ванної дозволяє поєднати всі конструктивні переваги круглі і при вугільних печей і значно підвищити межі одиничних потужностей електропечей. При цьому не передбачається значно збільшувати досягнутий рівень освоєння діаметрів самоспекающіхся електродів, що становить до 2000 MM , Оскільки при подальшому збільшенні діаметру все більше знижується активний опір ванни і робоча напруга, що в коночних рахунку різко знижує, очікувані приріст продуктивності внаслідок погіршення коефіцієнта потужності.
В даний час не представляється можливим встановити межу одиничної потужності багатоелектродного печі.
У міру збільшення одиничної потужності електропічних агрегатів.
Всі більш втрачається практичне уявлення про встановленої потужності трансформатора. Якщо на малих печах встановлена ​​і використовується потужності відрізняються незначно (на 10-12%), то встановлена ​​потужність трансформаторів більше печей відрізняється від використовуваної потужності майже в 2 рази, а їх природний коефіцієнт потужності відрізняється на 45-50%. Причиною низького природного коефіцієнта потужності є той факт, що із збільшенням потужності печі змінюється співвідношення активного і реактивного coпротівленій електричного контуру »
Нові вимоги енергосистеми про дотримання споживачем
  обумовлює oзначеніе електропічних агрегатів установками компенсації реактивної. потужності (КПК) поздовжньо-
або поперечно-ємнісний.
Кардинально вирішити проблему підвищення коефіцієнта потужності можна лише за рахунок переведення печей на харчування струмами пешменной
частоти або постійним струмом.
Найближчі 15-20 років передбачається подальше укрупнення
електропічних агрегатів до потужності 100-160 MB.A вдосконалення конструкцій закритих печей їх герметизація про застосуванням різних методів інтенсифікації плавки (здування газу і пилу, завантаження дрібниці через порожнисті електроди, спалювання газу під оводом | застосування випрямленого струму плазмового нагріву і т.д.) .

3.1 Визначення потужності трансформатора та електричних параметрів печі
Розрахунок рудовідновну печей ведуть зазвичай по заданій потужності, але іноді її треба визначити. Вихідними даними для цього служать необхідна продуктивність і питома витрата електричної анергії на I т продукту. Останній не є величиною строго постійної і коливається в залежності від якості шихтових матеріалів та розмірів печі. Для розрахунку приймає, вищий питома витрата енергії, що дозволяє мати запас для збільшення продуктивності.
Ці вихідні дані необхідні для визначення річного споживання активної електроенергії (W , КВт.год) на одній РВН
                                             (2.1)
де Wy д G - Питома витрата електроенергії, кВт.год / т;
G - - річна продуктивність печі, т Активна потужність (Ра, кВт) проектованої печі
(2.2)
де - Коефіцієнт, що враховує час на планово-попереджувальні роботи ~ 0,985;
- Те ж, на середній ремонт, ~ 0,98;
- Те ж, на капітальний ремонт, ~ 0,96;
- Коефіцієнт використання встановленої потужності ~ 0,95; 365x24 - число календарних годин у році.
Корисна потужність (Рпод., кВт), що виділяється електричним струмом в опорі ванни
(2.3)
Аналіз балансу потужності діючих феросплавних печей безперервної дії дає наступні значення електричного к.п.д »
( )
а) бесшлаковая процеси
0,83-0,86 - для печі з відкритою ванною,
0,87 ~ 0,90 - для печі із закритою ванною при мощності10-30 МВА, 0,90-0, "2 - для печі із закритою ванною при потужності 60-75 МВА; б) шлакові процеси
0,90-0,92 - для печі з круглою ванної,
0,08-для печі з прямокутною ванною.
Електричний ККД феросплавних печей періодичної дії становить 0,87-0,95.
Корисна потужність на один електрод (Рпол.фкВт)
(2.4) де n - число електродів, які обирають за мінімальними витратами.
Тенденція подальшого збільшення виробництва феросплавів та інших продуктів рудовідновну печей неминуче призведе до зростання одиничних потужностей пічних установок. Однак темпи цього зростання і вибір типу установки для будь-якого конкретного підприємства пов'язані з прагненням знизити капітальні та експлуатаційні витрати на тонну феросплавів, забезпечити прийнятні умови праці і безперервність роботи печей та цехи. Такий вибір грунтується на техніко-економічній оцінці показників електропечей. Наприклад, з встановленої залежності питомих приведених витрат від потужності печі і кількості електродів (n) випливає, що:
- У діапазоні до 60-80 МВА незаперечні переваги має трьохелектродна піч (n = 3) завдяки простоті конструкції і обслуговування;
- Шестіелектродная піч (n = 6) може успішно застосовуватися в діапазоні потужностей 60-100 МВА;
- При більш високих значеннях потужності значними переваг
вами має двенадцатіелектродная кільцева піч (n = 12).
Загальноприйнятої методики вибору електричних параметрів феро сплавний печі не розроблено і їх вибирають, виходячи з принципу подібності параметрів, характерного для добре працюючих "зразкових" печей, деякі експлуатаційні показники яких наведено в таблиці I.
Таблиця I.
Експлуатаційні показники «зразкових» феросплавних печей
Сплав
Феросиліцій:

З


45%-ний
65%-ний
75%-ний
0,84
0,80-0,91
0,84
5,1-5,2
5,5
5,4
4,9-6
5,1-5,5
5,5-5,6
400
560
430
Ферросілікохром
Вуглецевий
Феррохром 0,87 7,7 6,7 350
Силікомарганець 0,80 9,6 5,5-5,6 310
Вуглецевий
Феромарганець 0,78 7,8 4,7 240
Силікокальцій 7,1 12530
Виходячи з принципу збіжності з практичними даними найбільш раціональний метод А. С. МіКулінсьКого, згідно з яким корисне фазовий напруга (Uпол.ф, В) дорівнює:

де м і с - постійні коефіцієнти, що характеризують певний тип процесу.
Коефіцієнт характеризує розподіл потужності у ванні печі в залежності від виду процесу. Для бесшлаковая процесів з переважаючим об'ємним розподілом енергії, значення т належить приймати рапнимі 0,33, а для многошлакоіих (шлакових) процесів з переважанням розподіл потужності по поверхні м = 0,25.
Значення коефіцієнта С, певні статистичної відпрацюванням показників діючих печей і залежні від виду виплавленого продукту, наведені в табл.1.
Струм (робочий) в електроді (кА)
                                  (2.6)
Номінальна потужність печі   (КВА) дорівнює:
(2.7)
де - Коефіцієнт потужності (табл.1). При виборі значення   необхідно мати на увазі наступне. Зі зростанням потужностей рудовідновну печей збільшення струму значно випереджає зростання робочих вторинних напруг. При цьому різко зростає індуктивна складова падіння напруги, а отже, знижується пічної установки. Для забезпечення високих електротехнічних показників на печах потужністю понад 16,5 MB.А застосовують установки поперечної і поздовжньої ємнісної компенсації реактивної потужності (КПК), які дозволяють підняти значення до 0,9-0,96.
Номінальну потужність трансформатора Sтp (КВА) приймають із співвідношення
S т p - (1,2 S '(2.8)
Перевищення S т p над S 'викликано необхідністю мати резерв потужності, освоюваний після тривалого періоду експлуатації розрахунок поліпшення технологічного процесу, підбору нових шихтових матеріалів та ін
Номінальна потужність трансформатора, визначена за формулою (2.8) порівнюється з прийнятим в СРСР розмірним поряд потужностей рудовідновну печей: 2,5; 3,5; 4,5; 7,5; 10,5; 16г6; 24,0; 33,0 ; 43,0; 63,0; 72,0; 100,0; 150,0; 250,0; 400,0; МВ.А. При цьому приймається найближча потужність трансформатора (S т p ).
Лінійне робоча напруга (u л, В) у точці з'єднання пакету короткої мережі з висновками пічного трансформатора одно:
             (2.9)
де К - поправочний коефіцієнт, що враховує схему з'єднання вторинних обмоток трансформатора. Якщо обмотки з'єднані го схемою трикутник, , За схемою зірки К = , За однофазною схемою (коли обмотки трансформатора незалежності один від один K = 2.
Для   вибору ступенів напруги трансформатора беруть інтервал вторинних лінійних напруг (В):
від нижчого (2.10)
до вищого                    (2.11)
Перепад напруг між ступенями дорівнює, В:
(2.12)
Номінальний струм у вторинної обмотці пічного трансформатора,
1ном (кА)
    (2.13)
3.2 ВИЗНАЧЕННЯ ДІАМЕТРУ ЕЛЕКТРОДА
ГЕОМИТРІЧЬСКІХ РОЗМІРІВ ВАННИ ПЕЧІ.
Діаметр самоспекающегося електрода (D ел, мм) вибирають з раціональних (освоєних в промисловості) для технологічного процесу густин струму в електроді (Табл. I)
(2.14)
У нас в країні прийнятий розмірний ряд самоспекающіхся круглих електродів діаметром від 350 до 2400 мм (350,600,750,950,100 О, 1200,1400,1500,1700,1900,2000 і т.д.) і прямокутних (плоских) електродів розміром до 3200 х 800 мм , Визначається розмірами сталевих кожухів.
Розрахункове значення діаметра електрода   зіставляється а розмірним поряд і приймається; найближча велика величина
Товщина кожуха електрода ( мм) визначають за формулою
   (2.15)
де   - Діаметр обраного електрода відповідно до розмірним поряд, мм.
Повний максимально, допустимий струм (1доп, А) самоспекающего електрода діаметром (Мм)
    (2.16)
де - Глибина проникнення змінного струму частотою 50 Гц (зазвичай 600 мм).
Обраний розмір електрода ( ) Повинен забезпечити умову
При визначенні геометричних параметрів робочого простору круглої трифазної піч вихідною величиною є діаметр електроду і всі інші геометричні розміри ванни (рис.6, а) виражається через .
У круглій трифазної печі (рис.6, в) вага три реакційні зони діаметром Dp (Mм)
    (2.17)
де Dp - щільність потужності в обсязі реакційної зони табл. 1) у кВт/м3, - повинні сходитися в центрі печі ^ отже діаметр розпаду електродів Др, е.. рівний діаметру реакційної зони Dp .
Відстань між осями електродів, звані розпадом, так само
   (2.18)
Відстань між кожним електродом і центром ванни однаково і дорівнює 0,5 Dp. Зменшення або збільшення цієї відстані в рудовідновну печах небажано. У першому випадку в центрі ванни підвищиться щільність потужності, що призведе до плавлення шихти і більш прискореного її відразу на цій ділянці, у другому між електродами з'явиться ділянку з малою щільністю потужності, що призведе до перетворення шихти в ньому в гарнісажем.


Малюнок 6 - Розрахунковий ескіз круглої ванни а) і реакційні зони рудовідновну печах б).
Для створення зовнішнього гарніссажа, що представляє хорошу вогнетривку теплоізоляцію, що захищає футеровку, діаметр ванни має бути більше діаметра окружності, що охоплює діючі
обсяги реакційних зон електродів, розташованих: по вершинах правильного трикутника. Діаметр такої окружності становить 2 Dp або 2Рре і діючі вітчизняні ночі як відкриті, так і закриття мають ванну діаметром
(2.19)
Слід будувати ванни диметром
(2.20)
Хоча в трифазній ванні з зануреними електродами активна висота ванни (II) повинна дорівнювати розпаду електродів:
(2.21)
в працюючих печах ставлення H / t ел (або, що те ж, H в / D р, е) коливається в межах від 0,8 до 1,14 при середній величині 0,95 м . будь-якої певної залежності цього відношенні від процесу плавки не спостерігається. Тому виходячи з того, що чинна (активна) глибина занурення електродів
(2.22)
яка для печей бесшлаковая процесів про питомою витратою енергії 7-13 МВт.год
   (2.23)
а для цих же печей при витраті енергії 4-7 МВт.год
       (2.24)
і многошлакових і рудоплавільнихx печей
     (2.25)
а також враховуючи те, що для всіх ванн про проводять вугільним подом ставлення

(2.26)
при середній величині 0,07, можна представити активну висоту ванни як суму h ел і h 0:
       (2.27)
Загальна висота ванни (висота шихти).
     (2.28)
Параметри прямокутної ванни (рис.8, а) також визначаються виходячи і »розміру плоского електрода перетином АЕЛ хвЕл, а також площею рівновеликого круглого електрода діаметром Dел встановленого Виходь з розрахунку за формулою (2.14).



Рис. 8. Розрахунковий ескіз прямокутної панни (а) і реакційні зони в діючих рудовідновну почах (б)
Сторони плоского електрода площа якого відповідає площі круглого електрода діаметром D ел. , Визначається виходячи з наступних співвідношень:

де (4,0 - 5,0)




  Плоскі електроди того ж перетину, що і круглі, в прямокутній ванна повинні розташовуватися ближче один до одного, оскільки струмопідведення цих електродів мають і перерізі форму еліпса (рис.8, 6).
Якщо відносна ширина реакційного шару у плоских електродів
(2.31)
тоді відстань між осями електродів складе
(2.32)
Розміри реакційної зони плоских електродів можна визначити »прирівнявши площу еліпса до площі реакційної зони круглого рівновеликого електрода і прийнявши осі еліпса х і у:
і (2.33,2.34)
(2.35)
де     - Діаметр розпаду рівновеликого електрода, визначається no (2.17).
Для отримання загальної ванни необхідно, щоб реакційні зони електродів перекривали один одного, що забезпечується при дотриманні умови
   (2.36)

Розміри перетину ванни з урахуванням гарніссажа повинні бути наступні:
(2.37)
(2.38)
Інші параметри ванни h ел, ho, H, HB визначаються виходячи з діаметру рівновеликого круглого електрода D ел і з урахуванням умов, обумовлених у рівняннях (21-28).
Загальна висота печі ( ) Визначається з урахуванням товщини футеровки подини
          (2.39)
де товщина подини.
Особливістю цієї частини футерівки є велика товщина (до 2 м і більше) і хороша теплова ізоляція. Велике тепловий опір сприяє зниженню теплових втрат і створення необ-хідно високої температури в робочому просторі ванни, а значна маса футеровки, що володіє великою теплотою інерцією, сприяє збереженню стійкої температури в «тиглі» при можливих короткочасні простоях.
На рис.9 наведено раціональне виконання футеровки, відмінною від поширених конструкцій, як правило, циліндричних.


Рис.8-Раціональна футеровка рудовідновної печі:
1-вугільні блоки; 2-кладка з вогнетривких шамотних
  цеглин; 3-шар теплоізоляції з легковісного шамоту; 4-шар кладки з магнезитових цеглин 5-засипка з шамотної крупки; 6-набивна маса

Список використаних джерел

1 Розрахунки піропроцессов і печей кольорової металургії. Під науковою редакцією Д.А Діомедовского, Л.М Шалигіна, А.А Галінберк, І.А Южанин. - М.: Металургія, 1963. - 640 с.
2 Крівандін В.А. Металургійна теплотехніка - 2 том / В.А. Крівандін; професор, доктор техн. наук. - М.: Металургія, 1986. - 590 с.
3 Басов, Єльців Довідник механіка заводів кольорової металургії.
4 Басов А.І. Механічне обладнання збагачувальних фабрик і заводів важких кольорових металів. - М.: Металургія, 1987. - 578 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
84кб. | скачати


Схожі роботи:
Конструкція та методика розр та доменної печі
Конструкція методика розр та нагрівальних та термічних печей для сортового прокату
Конструкція і методика розрахунку доменної печі
Конструкція методика розр та сушив
Конструкція і методика розр та індукційних вакуумних печей
Конструкція методика розр та конверторів кольорової металургії
Конструкція методика розр та штовхальних методичних печей
Конструкція методика розр та мартенівських печей чорної металургії
Конструкція і методика розр та шахтних печей кольорової металургії
© Усі права захищені
написати до нас