Презентации
презентация к уроку на тему

Слайд 1

ФЕРРОСПЛАВНАЯ ПЕЧЬ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ФЕРРОСПЛАВНЫЕ ПЕЧИ

Слайд 2

Восстановительные ферросплавные печи (рис. 1 ) работают непрерывно. В работающей печи электроды погружены в твердую шихту и дуга горит под слоем шихты. Шихту пополняют по мере ее проплавления; сплав и шлак выпускают периодически . Печи этого типа оснащены мощными трансформаторами: 10—115 MB * А. Печи трехфазные, стационарные или вращающиеся вокруг вертикальной оси; ранее печи изготавливали открытыми , а новые печи делают закрытыми, т.е. с рабочим пространством, закрытым сверху водоохлаждаемым сводом . Рис . 1 . Схема устройства и работы ферросплавной печи : 1 — футеровка; 2 — жидкий сплав; 3 — гарнисаж ; 4 — шихта: 5 — загрузочный (печной) бункер; 6 — электрод; 7 — свод; 8 — летка

Слайд 3

В поперечном сечении большая часть ферросплавных печей круглые, а ряд новых мощных печей имеют прямоугольную форму. Большая часть печей оборудована тремя электродами, а печи большой мощности иногда имеют шесть электродов. В круглых печах электроды расположены по вершинам равностороннего треугольника, а в прямоугольных печах — в линию . Для выпуска продуктов плавки печь имеет одну—две, а иногда три летки. Если технологический процесс связан с раздельным выпуском металла и шлака, имеются две летки (металлическая и шлаковая), расположенные на различных уровнях. На рис. 2 показана конструкция круглой закрытой рудовосстановительной печи мощностью 33 MB • А с вращающейся ванной (печь РКЗ-33). Кожух печей выполняют из листовой стали толщиной 15— 30 мм и усиливают снаружи вертикальными ребрами и горизонтальными поясами жесткости, днище кожуха выполняют плоским. К верху кожуха закрытых печей приварен кольцевой желоб (рис. 2 , 5) песочного затвора.

Слайд 4

Рис . 2. Закрытая рудовосстановительиая печь мощностью 33 MB " А: 1— механизм вращения ванны ; 2 железобетонная плита; 3 — футеровка; 4 — кожух ; 5 — кольцевой желоб песочного затвора; 6 — свод ; 7 — загрузочная во­ронка; 8 — трансформатор; 9 короткая сеть; 10 — несущий ци­линдр; 11 — механизм перемещения электрода; 12 — механизм перепускания электрода; 13 — контактные щеки; 14 — газоход ; 15 - летка; 16 — зубчатый венец

Слайд 5

Материалы , применяемые для футеровки печи, выбирают в зависимости от выплавляемого сплава. Так, для выплавки кремнистых сплавов и углеродистого ферромарганца рабочее пространство печи выкладывают из угольных блоков, для выплавки углеродистого феррохрома — из магнезитового кир­пича. Верх стен выкладывают шамотным кирпичом. Для ферросплавных печей характерна подина большой тол­щины. Общая толщина футеровки подины достигает 2,5 м. При такой толщине подины обеспечивается большая тепловая инерция и облегчаются условия сохранения устойчивой тем­пературы в плавильной зоне печи при кратковременных прос­тоях. В большинстве ферросплавных печей рабочим слоем футе­ровки служит так называемый гарнисаж , т.е. настыль , обра­зованная из проплавляемой руды, шлака и сплава.

Слайд 6

Свод печи. У строившихся ранее открытых печей через колошник выделяется много тепла и отходящих газов, что вызывает нагрев оборудования и затрудняет работу персонала ; кроме того, на колошнике окисляется часть восстановителя , а над печью бесполезно сгорает содержащийся в отходящих газах оксид СО (отходящие газы содержат ~ 85 % СО). Эти недостатки устраняются, если печь накрыта сводом . На современных ферросплавных печах широко распространены водоохлаждаемые своды, и, в частности, десятисекционные своды (рис. 3 ). Свод состоит из девяти периферийных и десятой центральной секций, каждая из которых выполнена в виде плоской полой коробки (кессона), в которой циркулирует охлаждающая вода. Секции монтируют в сводовом кольце; они подвешены к металлоконструкциям цеха. Снизу свод футерован огнеупорным бетоном, имеются три отверстия для электродов и при необходимости отверстия для загрузочных воронок. В своде имеются два отверстия для отвода печных газов к газоочистке. Имеется также несколько отверстий, оборудованных взрывными клапанами, которые необходимы, поскольку газ в печи, содержащий много СО, при попадании воздуха может взрываться. Применяются также своды, выполненные в виде стального водоохлаждаемого каркаса с футеровкой из огнеупорного кирпича или блоков из огнеупорного бетона. В закрытых печах предусматривают уплотнение между сводом и ванной в виде песочного затвора . Рис . 3 . Схема водоохлаждаемого плоского свода ферросплавной печи: 1 — взрывной клапан; 2 — сводовое кольцо; 3 — газозаборный короб; 4— периферийная секция свода; 5— центральная секция

Слайд 7

Механизм вращения ванны предусмотрен на многих ферросплавных печах. Вращение ванны позволяет предотвратить зависание шихты и образование настылей . В таких печах ванна крепится на железобетонной плите (рис. 2 , 2), опирающейся на ходовые колеса, которые катятся по кольцевому рельсу, заложенному в фундаменте. Вращение осуществляют от электродвигателя с двумя редукторами, выходные шестерни которых входят в зацепление с зубчатым венцом 16, прикрепленным к плите 2. Вращение ванны происходит со скоростью один оборот за 35-130 ч. Вращение печи реверсивное в секторе 130°. При повороте печи свод остается неподвижным.

Слайд 8

Электроды и электрододержатели В восстановительных ферросплавных печах применяют самоспекающиеся непрерывные электроды, причем формирование электрода (обжиг и спекание электродной массы) происходит в процессе работы ферросплавной печи. Эти электроды в три раза дешевле графитированных электродов, применяемых в дуговых сталеплавильных печах. Самоспекаюшийся электрод представляет собой (рис. 4 ) заполненный электродной массой кожух из стального листа толщиной 1—3 мм с продольными ребрами внутри. Кожух изготавливают отдельными секциями длиной 1,4—1,8 м, которые впоследствии сваривают друг с другом. В основном применяют круглые электроды диаметром 900—2000 мм, а на прямо­угольных печах — плоские электроды размером до 3200x800 мм. Кожух, служащий пресс-формой для электродной массы , предохраняет электрод от окисления воздухом, облегчает прохождение тока от электрододержателя к обож­женной части электрода. Электродную массу изготавливают из термоантрацита, кокса, каменноугольной смолы и пека. Электродную массу забрасывают в кожух сверху в холодном состоянии. Под действием тепла печи масса размягчаете^ и плотно заполняет кожух. В процессе работы печи по мере сгорания и опускания электрода необожженная его часть постепенно приближается ко все более нагретым зонам печи; масса постепенно теряет летучие. Под контактные щеки (рис. 4 , 4) масса поступает еще пластичной, при дал­нейшем нагреве на участке щек электродная масса спекается (коксуется); сопротивление электрода снижается. Из-под контактных щек электрод выходит с нормальными свойствами угольного электрода. По мере сгорания электрод опускается , а сверху с дозировочной площадки к железному кожуху приваривают, не выключая тока, новую секцию, которую наполняют электродной массой. Допустимая плотность тока в самоспекающихся электродах составляет 5—8,5 А/мм 2 (меньшее значение относится к малым электродам).

Слайд 9

Самоспекающийся электрод и электрододержатель : 1 — кожух электрода; 2 — электродная масса; 3 — на­жимное устройство; 4 — контактная щека; 5 — несущий цилиндр; 6 — ребра; 7 — трубка подвода тока и воды; 8 — нажимное кольцо; 9 — свод печи; 10 — шихта

Слайд 10

Электрододержатель предназначен для подвода тока к электроду, удержания электрода и его перемещения по вер­тикали. Электрододержатель состоит (рис. 4 ) из несущего цилиндра 5, контактных щек 4 и нажимного кольца 8. Контактные щеки (их число четыре-десять) служат для подвода рабочего тока к электроду, их делают из высокотеплопро­водной меди или ее сплавов и для обеспечения водяного ох­лаждения — полыми или с залитыми внутри трубками; с помощью медной трубки к щеке подводят ток и воду. Несущий цилиндр выполнен из стального листа толщиной 10—16 мм и охватывает электрод по высоте до механизма перемещения электрода (рис. 2 , 11), причем верх цилиндра закреплен в этом механизме. Диаметр цилиндра превышает диаметр электрода на 150-200 мм, и в зазор между ними сверху подают вентилятором воздух. К низу несущего цилиндра подвешены нажимное кольцо и контактные щеки ( кольцо с помощью четырех водоохлаждаемых труб, а каждая щека на стальной тяге; эти подвески на рис. 4 не показаны). Прижатие контактных щек к электроду осуществляют с помощью нажимных устройств 3 кольца 8, в которых размещены пружины или гидравлические зажимы (рис. 4). Механизм перемещения, т.е. подъема и опускания электродов (на современных печах гидравлический и управляемый автоматизированной системой) обеспечивает по ходу плавки движение электрода вниз с тем, чтобы поддерживать длину дуги и электрический режим в заданных пределах и при необходимости перемещает электроды вверх. Механизм (рис. 232, 11) закреплен на междуэтажном перекрытии цеха, он движет несущий цилиндр и через него электрод. По мере сгорания нижнего конца электрода возникает необходимость перепускания электрода, что осуществляют с помощью механизма перепускания (рис. 232, 12), в котором зажат верх электрода. Механизм обеспечивает периодическое опускание электрода относительно несущего цилиндра или подъем цилиндра относительно электрода на 50—200 мм, что увеличивает длину рабочего конца электрода ( располагаемого ниже контактных шек ).

Слайд 11

Электропитание Электрическое оборудование ферросплавных печей схоже с аналогичным оборудованием дуговых сталеплавильных печей Трехэлектродные ферро­сплавные печи оборудованы трехфазным понижающим печным трансформатором и иногда тремя однофазными трансформато­рами, от которых ток при помощи короткой сети подается на каждый электрод; шестиэлектродные печи имеют три однофаз­ных трансформатора, к которым электроды подсоединены попарно. Мощность трансформаторов разных печей находится в пределах 10—115 MB • А, вторичное напряжение — в преде­лах 130—250 В; сила тока на мощных печах достигает 100-110 кА. Короткая сеть состоит из трех участков: шинный пакет (рис. 2 , 9а) идущий от трансформатора до гибкого участ­ка, гибкий участок (рис. 2 , 9б), токоподвод (рис. 2 , 9в) к контактным щекам. Шинный пакет выполняют из медных водоохлаждаемых труб или медных пластин, гибкую часть из гибких медных кабелей, токоподвод к щекам — в виде водоохлаждаемых медных труб. Необходимо , чтобы длина короткой сети была минималь­ной; прокладку токоведущих шин или труб следует выполнять бифилярно, т.е. чтобы шины, обтекаемые токами различных направлений, были расположены возможно ближе друг к другу. Вторичное напряжение, подаваемое на электроды в зави­симости от конструкции переключающего устройства Переклю­чают как при отключенной печи, так и под нагрузкой. Оптимальный электрический режим на каждой ступени напряжения поддерживают с помощью автоматических регуляторов.

Слайд 12

КОНЕЦ

Слайд 1

РАФИНИРОВОЧНЫЕ ФЕРРОСПЛАВНЫЕ ПЕЧИ

Слайд 2

Рафинировочные ферросплавные печи имеют мощность 3,5— 7 MB • А и служат для выплавки ферросплавов с низким содержанием углерода; они работают с выпуском сплава и шлака после окончания плавки. Они имеют круглую открытую ванну, а в остальном по своему устройству они ближе к дуговым сталеплавильным печам, на базе которых их конструируют. Печи делают наклоняющимися, в связи с чем ванну крепят на люльке с механизмом ее наклона; ванна оборудована механизмом вращения, обеспечивающим ее круговое или воз­вратно-поступательное вращение в процессе плавки. Механизмы перемещения электродов и электрододержатели такие же, как в дуговых сталеплавильных печах; эти механизмы опираются не на люльку, а на пол цеха и при наклоне ванны электроды не наклоняются. Электроды применяют как самоспекающиеся , так и графитированные . Загрузка шихты такая же, как в восстановительных ферросплавных печах.

Слайд 1

ЗАГРУЗКА ШИХТЫ В ФЕРРОСПЛАВНЫЕ ПЕЧИ

Слайд 2

Шихту в ферросплавные печи загружают сверху ( рис.5 ) из специальных печных карманов (бункеров) 1, расположенных на некоторой высоте над печью и оборудованных затворами. После открывания затвора материал по труботечке 2 ссыпается в печь. В закрытые печи материалы подают двумя способами. Один из них (рис. 5 , а) предусматривает поступление материала из течки в воронку 3, расположенную концентрически вокруг электрода и далее в печь через кольцевой зазор между отверстием в своде и электродом. Во втором случае (рис. 5 , б) материал из труботечки попадает в печь через отверстие в своде. Рис. 5 Способы загрузки шихты в ферросплавные печи с помощью воронки (а) и через отверстие в своде (б)

Слайд 3

В первом случае шихта располагается в печи конусом вокруг электродов, во втором - в стороне от электродов под загрузочными течками . В открытые печи шихта из печных карманов также подается по труботечкам (лоткам), но их можно направить в определенное место ванны. Применяют также бросковые машины, передвигающиеся по рельсам вокруг печи; рабочий орган машины — лоток (лопата), вмещающий ~ 25 кг шихты, совер­шает бросковые движения. Доставку материалов в печные карманы из шихтового отделения ферросплавного цеха осуществляют несколькими способами. В шихтовых отделениях сырые материалы проходят специальную переработку и подготовку: их дробят, сорти­руют на фракции нужной крупности, некоторые материалы промывают и сушат. Далее во многих цехах материалы наклонным ленточным конвейером или скиповым подъемником доставляют в плавильный корпус цеха в бункеры, располо­женные вблизи печей, а из них порциями с помощью дозиро­вочной саморазгружающейся рельсовой тележки загружают в печные карманы. В ряде цехов материалы из дозировочных бункеров шихтового отделения доставляют системой конвейеров непосредственно в печные карманы.