Оборудование и основы технологии проектирования электросталеплавильных цехов

Содержание

Введение

1. Вакуумные дуговые печи

2. Установки электрошлакового переплава

3. Электронно-лучевые установки

4. Установки плазменно-дугового переплава в водоохлаждаемый кристаллизатор

5. Вакуумные индукционные печи

Заключение

Используемая литература

Введение

К плавильному оборудованию цехов специальной электрометаллургии относятся вакуумные дуговые печи (ВДП), установки электрошлакового переплава (ЭШП), электроннолучевые установки (ЭЛУ), плазменные установки и вакуумные индукционные печи (ВИП). Все перечисленные плавильные агрегаты, кроме ВИП, предназначены для переплава литых или кованых заготовок в медный водоохлаждаемый кристаллизатор с целью улучшения качества металла. Особенностью большинства из перечисленных агрегатов является наличие в плавильной зоне вакуума или нейтральной атмосферы (обычно аргона), что позволяет эффективно удалять из переплавляемого металла газы и неметаллические включения, а также обеспечивать минимальный угар легирующих элементов.

1. Вакуумные дуговые печи

электросталеплавильный цех печь оборудование

Промышленное освоение этих печей относится к периоду 1953—1954 гг. Если первые слитки, выплавленные в ВДП, имели диаметр 100—150 мм, то в настоящее время, например в ФРГ, выплавляют стальные слитки диаметром 1500 и 1800 мм и массой 50 и 200 т соответственно.

Наибольшее распространение в настоящее время получили ВДП, в которых дуга горит между зеркалом расплава и расходуемым электродом, изготовленным из предназначенного для переплава металла. Оторвавшиеся от расходуемого электрода капли расплавленного и перегретого металла формируются в слиток в металлической водоохлаждаемой изложнице-кристаллизаторе (рис. 1, а). Это обеспечивает направленную кристаллизацию слитка и получение зерен с относительно мелкой структурой. В результате вакуумного дугового переплава сталей в зависимости от их химического состава содержание кислорода в составе неметаллических включений в металле снижается на 30—65 %, содержание азота уменьшается на 25-30%, водород удаляется полностью, испаряются вредные примеси цветных металлов, таких как свинец, висмут, сурьма.

Все это улучшает механические свойства металла: пластичность, усталостную прочность, ударную вязкость. В, ВДП преимущественно используется постоянный ток прямой полярности, при которой переплавляемый электрод служит катодом, а металл наплавляемого слитка анодом. Это обеспечивает более устойчивое горение электрической дуги.

Источником тепла в ВДП является мощный электрический разряд, для которого характерными являются большая сила постоянного тока и сравнительно низкое напряжение 20—ЗОВ Межэлектродный промежуток заполняется парами переплавляемого металла и выделяющимися из него газами.

Процесс плавки в ВДП осуществляется в следующей последовательности. На поддон кристаллизатора укладывают затравку (металлическую шайбу). К подвижному штоку, жестко связанному с электрододержателем, присоединяют (приваривают) расходуемый электрод. Химический состав металла затравки и расходуемого электрода должен быть одинаковым. Уплотняют плавильную камеру печи и откачивают вакуумными насосами воздух. Получив необходимый вакуум (0,06 Па), включают печь, т.е. подают на электроды напряжение, и опускают расходуемый электрод к затравке до зажигания дуги. По окончании плавки печь отключают, разгерметизируют плавильную камеру и извлекают из кристаллизатора готовый слиток.

Рис. 1. Схема (а) и общий вид (б) дуговой вакуумной печи

типа ДСВ-11-2-Г37

1- расходуемый электрод; 2- рабочая (вакуумная) камера; 3-кристаллизатор; 4- слиток; 5- откачная система; 6- проходное вакуумное уплотнение; 7- токоведущий шток; 8- механизм передвижения электрода; 9,10,11- соответственно механизмы подъема, разгрузки и выката кристаллизатора

По принципу действия ВДП с расходуемым электродом разделяются на печи для плавки в глухой кристаллизатор и печи с вытягиванием слитка по мере его наплавления. При выплавке стали преимущественно применяются ВДП с глухим кристаллизатором.

Общий вид промышленной печи ДСВ-11.2-Г37, предназначенной для плавки стального слитка массой до 60 т, показан на рис. 1,6.

Отечественной промышленностью освоено производство печей серии ДСВ для выплавки стальных слитков массой от 1 до 60 т.

ВДП с глухим кристаллизатором включает следующие основные узлы: вакуум-камеру, кристаллизатор, шток электро-додержателя с механизмом подачи переплавляемой заготовки, механизм подачи кристаллизатора с расходуемым электродом в вакуум-камеру и разгрузки слитка из кристаллизатора, вакуумную систему. Одним из основных узлов ВДП является вакуум-камера, в которой размещается расходуемый электрод. Вакуум-камера представляет собой водоохлаждаемый герметичный сосуд с двойными стенками. К вакуум-камере снизу крепят кристаллизатор, который является наиболее теплонагруженным и взрывоопасным узлом печи (рис. 1). Он состоит из внутренней гильзы и наружного кожуха, между которыми имеется полость для протока воды. Гильза изготовляется из металла с высокой теплопроводностью — меди или хромистой бронзы БрХ-0,8 и имеет толщину стенки 30—40 мм. Наружный кожух кристаллизатора изготовляют обычно из немагнитной стали. Ширину водяного зазора выбирают такой, чтобы обеспечить достаточную скорость воды при отсутствии кипения и выпадени

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать