Курсовая работа: Конструкция, методика расчёта рудовосстановительной печи для производства ферросплавов

Рисунок 2. Схема закрытой печи мощностью 33 МВД:

1— короткая сеть; 2 — система водоохлаждения; 3 — футеровка ванн; 4 — кожух; 5 — плита механизма вращения; 6 —механизм вращения ванны; 7 — механизм перепуска электродов; S — система гидропривода; 9 — гид­роподъемник; 10 — контактные щеки; 11 — свод

Для улучшения показателей процесса, защиты воздуш­ного бассейна, утилизации газов, имеющих теплоту сгора­ния — 10,9 МДж/м3, и улучшения условий труда и службы оборудования в производстве ферросплавов широко применяют закрытые печи. Эти печи (рис.2) в основных деталях аналогичны открытым печам, но дополнительно имеет­ся свод. В таких печах ~15 % газа из подсводового прост­ранства проходит через шихту, находящуюся в загрузочных во­ронках, и сгорает над ней. За­грузка шихты осуществляется при помощи загрузочных труб и воронок в кольцевые отверстия между электродами и загрузочными воронками. Для сокращения длины электрода и, полной герме­тизации подсводового простран­ства печи все шире используют герметизированные электропечи, у которых электрододержатель помещен в подсводовое пространство, имеется уплотнение вокруг электродов и загрузочных труботечек, которые подают шихту под свод печи. В последнее время на­чата эксплуатация рудовосстановительных электропечей с парогенераторами и дожиганием газа под сводом печи, который в этом случае выполняет роль па­роперегревателя (рис.3). Газ очищают в рукавных филь­трах, степень очистки составляет 98%.

Рисунок 3. Схема парогенератора печи мощностью 75 МВА для выплавки 75%-ного ферроси­лиция: 1— свод (пароперегреватель); 2 — горизонтальный и верти­кальный газоотводы; 3 — ава­рийная труба; 4 — вертикальный котел; 5 — вентиляторы; 6—ванна

Рис. 94. Схема парогенератора печи мощностью 75 МВА для выплавки 75%-ного ферроси­лиция: / — свод (пароперегреватель); 2 — горизонтальный и верти­кальный газоотводы; 3 — ава­рийная труба; 4 — вертикальный котел; 5 — вентиляторы; 6 •— ванна

2. МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ ФЕРРОСПЛАВНЫХ ПЕЧЕй

2.1 Механизмы перемещения и перепуска электродов

На ферросплавных печах применяют набивные самоспекающиеся электроды, представляющие собой цилиндрический кожух из листовой стали, набиваемый электродной массой. Массу приго­товляют из смеси антрацита (или термоантрацита), кокса, ка­менноугольного пека или смолы. По мере расхода электрода ме­таллический кожух наращивают путем приварки новых секций. Электроды набивают в среднем один раз в сутки.

Для перемещения электродов применяют механизмы канат­ного, винтового и гидравлического типов. Недостатками канатных механизмов являются быстрый износ проволочных канатов, ра­ботающих в абразивной атмосфере, значительные габариты ле­бедок, необходимость снабжать механизм специальным постоянно действующим тормозным устройством, ограничивающим скорость опускания электрода при использовании электроприводов пере­менного тока. Винтовые механизмы имеют низкий к. п. д. и ма­лую стойкость червячных редукторов и винтовых пар. Гидравли­ческие механизмы широко применяют на мощных рудотермических печах вследствие их компактности при большой массе элек­тродов, надежности и ремонтопригодности. Этому способствует также удобство их компоновки с пружинно-гидравлическими ме­ханизмами перепуска электродов.

На каждом электроде установлено отдельное гидравлическое подъемно-перепускное устройство, состоящее из двух механизмов перемещения и перепуска электрода. Механизм перемещения электрода обеспечивает его большой ход и требуемое положение в ванне печи, а механизм перепуска — опускание электрода под действием собственного веса на ограниченную величину по мере сгорания.

Общая компоновка узла механизмов перемещения и перепуска электродов рудотермической печи мощностью 16 500 кВА при­ведена на рис. VIII.2. Электрод вводят в несущий цилиндр 8 и удерживают пружинно-гидравлическим механизмом перепуска электрода, расположенным на несущей траверсе 5 и состоящим из колец / и 3 с зажимами и гидроцилиндров 2. Передвижение траверсы, а вместе с ней несущего цилиндра и электрода осуще­ствляют тремя плунжерными гидроцилиндрами 4 с подвижными корпусами, связанными с траверсой и расположенными под углом 120°. Масло подводят через пустотелые плунжеры. Сферические головки плунжера входят в опорные стаканы 9 и обеспечиваютсамоустанавливание устройства. Во избежание прохода газов и пыли между несущим цилиндром и рамой устройства 10 приме­нено кольцевое уплотнение 6 из резиновой ленты с огнеупорными вставками и нажимными пружинами. Для предупреждения воз­можного перекоса несущего цилиндра на двух горизонтах уста­новлены упорные ролики 7, по шесть роликов в каждом ряду.

Механизм перепуска электрода (рис.4) состоит из двух колец 1 и 4, снабженных шестью пружинно-гидравлическими за­жимами (буксами) 3 каждое, и подъемных гидроцилиндров 2.

Нижнее кольцо / закрепле­но на несущей траверсе, верх­нее перемещается тремя плун­жерными гидроцилиндрами, закрепленными на нижнем кольце. Электроды зажимаются шестью щеками 5, покрытыми слоем 7 маслостойкой резины и связанными между собой планками 6. Радиальное при­жатие щек выполняют рабочие пружины 10, воздействующие на бугели 9. Освобождение элек­трода производят гидроцилинд­рами 11, которые при этом сжимают пружины и отводят бугели. Гидроцилиндры соеди­нены кольцевыми маслопрово­дами 8 снапорной станцией и панелью управления.

Рисунок 4 Механизм перепуска электрода.

Последовательность опера­ций при перепуске электрода следующая. Перед началом ра­боты механизма верхнее кольцо опущено и на электрод наложены зажимы обоих колец. Освобождают зажимы верхнего кольца и поднимают его гидроцилиндрами в крайнее верхнее положение. Далее последовательно накладывают на электрод зажимы верх­него кольца и освобождают зажимы нижнего кольца. При сбросе масла из подъемных гидроцилиндров электрод получает пере­пуск, равный их ходу. На опущенный электрод накладывают зажимы нижнего кольца.

Электрододержатель (рис. VIII.4) должен обеспечить удержа­ние электрода и надежный подвод тока к нему. В кольце электрододержателя 1 закреплены по окружности шесть гидроцилиндров 7, обеспечивающих прижатие токоподводящих бронзовых башмаков к электроду. Кольцо с несущим цилиндром 3 механизма переме­щения электрода соединено трубчатыми водоохлаждаемыми под­весками 2. Нижний пояс несущего цилиндра снаружи защищенводоохлаждаемыми коробками 4. Водоохлаждаемые элементы 5 электрододержателя соединены медной трубопроводной арма­турой 6.

Рисунок 3-Механизм перепуска электрода.

Рисунок 4-Механизм зажима электрода.

2.2 Механизм вращения корпуса печи

В конструкциях опорно-поворотной части и механизма вращения, мощных рудотермических печей учитывают два основных фак­тора — большую массу печи (800 т и более) и малую скорость ее вращения (1 оборот за 30—200 ч). Опорно-поворотную часть выполняют трех основных типов:

Рисунок 5. Механизм поворота ферросплавной печи

1) с платформой, опирающейся круговым рельсом на тумбы
с опорными и упорными роликами (по типу дуговых электропечей);