Конструктивное решение современной дуговой печи

Подъемно-поворотная система свода и электродов дуговой сталеплавильной печи (ДСП)

Подъемно-поворотная система свода и электродов. Раскрытие рабочего пространства ДСП для загрузки шихты бадьями проводится путем подъема и поворота свода с электродами.

Опора электрододержателей (рис. 2.8) современных печей имеет в поперечном сечении цилиндрическую форму, размещает механизм подъема и поворота свода, а также электродов и может поворачиваться вокруг вертикальной оси. Поворот осуществляется в роликовом венце опорной конструкции ДСП.

Механизм подъема свода смонтирован с наружной стороны опоры электрододержателей и выполняется в виде:

• полупортала с механизмом подъема свода;
• подъёмного штока, который приводится в действие при помощи гидравлического цилиндра и при движении вверх входит в гнездо консоли свода печи.

Рис. 2.8. Опора электрододержателей с корпусом механизма подъема свода

Второй вариант конструктивного исполнения ДСП позволяет отказаться от достаточно массивного узла – полупортала печи. Своды современных печей, к примеру, конструкции компаний «SMS Demag», «KSK» и «Danieli» оснащены сводовой консолью коробчатого типа, изготовленной из листовой стали. К консоли с помощью фланцев на болтовом соединении закрепляется гнездо, в которое входит шток гидроцилиндра подъема свода. Для самоцентрирования штока при сочленении с гнездом верхняя часть штока имеет коническую форму.

Беспортальная конструкция ДСП допускает индивидуальное вращение электрододержателей, что позволяет [198]:

• благодаря оснащению штока механизмом вращения минимизировать величину угла поворота электродов, чтобы избежать чрезмерного скручивания гирлянды короткой сети (рис. 2.9);
• сократить простои при замене свода и его огнеупорной части (продолжительность менее 15 и 30 мин, соответственно).

Рис. 2.9. Схема работы механизма подъема и поворота свода беспортальной ДСП

Колонны электрододержателей имеют круглое или коробчатое сечение и установлены в направляющих роликах. Гидроцилиндры подъёма электродов находятся внутри колонн. Технологическая скорость перемещения электродов составляет около 120, форсажная – 300 мм/с.

Таблица 2.8. Техническая характеристика подъемно-поворотной системы свода и электродов

Токопроводящие электрододержатели современной ДСП выполняют в виде коробчатого профиля из плакированой медью листовой стали либо из алюминия [199]. Электрическая изоляция в этом случае располагается только на подушке колонны электрододержателя. Такая конструкция обладает повышенной надежностью и исключает необходимость постоянного контроля состояния изоляции между трубошиной и рукавом электрододержателя.

Зажим электрода и его освобождение производится пружинно-гидравлическим механизмом, состоящим из тарельчатых пружин, гидроцилиндра и прижимного хомута. Взаимное расположение токопроводящих рукавов электрододержателей выполняется триангулированным или копланарным с петлей симметрии. Как показывает практика эксплуатации ДСП, последняя схема менее надежна в работе.

При возрастающей силе тока в цепи ДСП условие теплового равновесия выделяемого и отдаваемого (в результате теплоотдачи с боковой поверхности электрода) тепла не соблюдается вследствие ограниченных возможностей увеличения диаметра и электропроводности электрода. В ходе плавки электроды нагреваются выше температуры начала интенсивного окисления графита воздухом. Для охлаждения графитированных электродов наибольшее распространение получили устройства спрейерного охлаждения, когда с головки электрододержателя подается вода и по поверхности электрода стекает до уровня свода печи. Система отличается простотой конструкции, возможностью поддержания стабильных параметров охлаждения и позволяет уменьшить нагрев и окисление графитированных электродов. Принято считать, что в результате охлаждения угар боковой поверхности электрода уменьшается, что позволяет достичь 30% экономии. Система спрейерного охлаждения электродов встроена в рукава электрододержателей. Ориентировочные габаритные размеры дуговых электропечей вместимостью от 50 до 180 т типового ряда компании «Danieli» представлены в табл. 2.9 (рис.2.10).

Рис. 2.10. Габаритные размеры современной дуговой сталеплавильной печи (к табл. 2.9).

Таблица 2.9. Габаритные размеры дуговых сталеплавильных печей [192]