ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ
Конспект лекций
СПЕЦИАЛЬНОСТИ 7.092203 «ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРОПРИВОД»
Всех форм обучения Содержание
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ 1
1. Введение 3
2. Общие вопросы электропривода и аппаратуры управления металлургических установок. 5
2.1. Электродвигатели. 5
2.1.1. Асинхронные двигатели. 5
2.1.2. Синхронные двигатели. 8
2.1.3. Двигатели постоянного тока. 9
2.1.4. Специальные электродвигатели. 10
2.2. Аппаратура управления и защиты. 11
2.3. Построение и чтение релейно-контакторных схем управления. 13
2.4. Построение и чтение бесконтактных схем управления. Использование микропроцессоров. 16
3. Электрооборудование металлургических кранов. 18
3.1. Общие сведения. 18
3.2. Электроснабжение кранов. 19
3.3. Защита электроприводов кранов. 20
3.4. Схема непосредственного управления с использованием кулачкового контроллера. 21
3.5. Применение тиристорных преобразователей в крановых электроприводах. 22
3.7. Тормозные электромагниты. 24
Электрооборудование аглофабрик и 25
фабрик окомкования. 25
4.1. Агломашина. 25
4.2. Вспомогательные механизмы аглофабрики. 28
4.3. Эксгаустеры, дымососы, воздуходувки, компрессоры. 30
4.4. Конвейеры. 31
5. Электрооборудование доменных печей. 33
5.1. Общие сведения. 33
5.2. Механизмы шихтоподачи. 34
5.3. Механизмы загрузки при скиповой подаче шихты. 35
5.4. Механизмы загрузки при конвейерной подаче шихты. 37
5.5. Другие механизмы доменной печи. Электрофильтры. 38
6. Электрооборудование сталелитейных цехов. 40
6.1. Общие сведения. 40
6.2. Миксеры. 40
6.3. Сталевозы и шлаковозы. 41
6.4. Конверторы 43
6.5. Кислородная фурма. 45
6.6. Машины непрерывного литья заготовок. 46
7. Электрооборудование прокатных станов. 48
7.1. Общие сведения. 48
7.2. Реверсивные станы горячей прокатки. 51
7.3. Широкополосные станы горячей прокатки. 54
7.4. Непрерывные заготовочные станы. 58
7.5. Непрерывные сортовые станы. 59
7.6. Станы холодной прокатки. 60
7.7. Моталки реверсивных станов холодной прокатки. 63
7.8. Нажимные устройства. 64
8. Электрооборудование электротермических цехов. 65
8.1. Общие сведения. 65
8.2. Дуговые сталеплавильные печи. 67
8.3. Дуговые вакуумные печи. 71
8.4. Печи электрошлакового переплава. 73
8.5. Электронные плавильные печи. 73
8.6. Индукционные плавильные печи. 75
Рекомендуемая литература. 78
1. Введение
Металлургическое предприятие производит чугун, сталь, прокат. Чугун выплавляют в доменных печах, сталь варят из чугуна в сталеплавильных печах, а прокатные изделия получают при прокатке стальных заготовок в прокатных станах. В соответствии с этим весь металлургический цикл можно разбить на несколько этапов: производство агломерата или окатышей, производство чугуна, сталеплавильное производство и производство проката.
Для производства чугуна требуется руда, уголь и другие дополнительные материалы. Руда добывается в рудниках. Предварительно обработанная на рудообогатительной фабрике (РОФ), она засыпается в доменную печь в виде агломерата. Каменный уголь добывается в угольных шахтах; после обработки его в коксовых печах получают кокс, который и используется в доменных печах в качестве топлива.
Чугун, выплавленный в доменных печах, доставляется в сталеплавильный цех для получения стали. Сталь слитками транспортируется в прокатные цехи для производства прокатных изделий. Часть чугуна и стали идет на склад в виде готовой продукции.
Обычно стальные слитки имеют большую массу, при которой прокатка слитка до малого, конечного сечения в одном стане невозможна. По этой причине предусматривается предварительное обжатие слитка, полученного из сталеплавильного цеха, в специальных обжимных станах.
Рис. 1.1. Технологическая цепь металлургического производства.
На рис. 1.1 представлена технологическая схема металлургического завода.
Металлургия является крупнейшим потребителем электрической энергии. Максимум мощности металлургического завода достигает 800 МВт, а годовое электропотребление – 2000 ГВтч. Электровооруженность труда в черной металлургии составляет в среднем
1,4 ГВтч/чел, а в некоторых цехах (ферросплавных) – 7 ГВтч/чел. Электрооборудование цехов непосредственно участвует в технологических процессах и от технического уровня, режима работы и условий эксплуатации электрооборудования зависит производительность, качество и себестоимость продукции.
Для металлургической промышленности 70 % стоимости оборудования цехов приходится на электрооборудование и примерно 40 % себестоимости продукции приходится на электроэнергию. В этих условиях актуально совершенствование технических средств электропривода, автоматизации и электроснабжения. В последнее время на передний план выходят задачи охраны среды, что также влечет за собой повышение уровня электрификации производства, например, замену пламенных печей электропечами, внедрение электрофильтров и т.д. Таким образом, знание всего комплекса электрооборудования основных переделов металлургического производства является совершенно необходимыми для инженера-электромеханика.
Настоящее пособие составлено на базе классического учебника М.М. Фотиева «Электропривод и электрооборудование металлургических цехов» и содержит минимально-достаточный объем материала в соответствии с рабочей программой по данной дисциплине.