2.3.8. Механизм перемещения электродов
Механизм перемещения электродов состоит из приваренной к несущему цилиндру рамы из швеллеров, вертикальных стоек и обоймы с блоками. Через блоки пропускают стальные канаты и наматывают на барабан привода перемещения несущего цилиндра.
Обоймы и металлические стойки изолированы. Каждый электрод снабжен индивидуальным приводом, состоящим из электродвигателя, червячного редуктора, цилиндрических шестеренных пар и двух барабанов. Конец троса, сходящий с барабана, соединяют с противовесом и тем самым уменьшают мощность двигателя. Скорость подъема электродов примерно равна 0,9-0,6 м/мин, скорость спуска меньше скорости подъема на 20-25%.
В настоящее время механические механизмы подъема электродов заменяют гидравлическими. Они состоят из плунжеров, осуществляющих перемещение электродов при подаче в них масла от маслонапорных установок. Плунжеры опираются на стаканы, укрепленные на раме уплотнения, и связаны между собой траверсой, обеспечивающей крепление несущего цилиндра и устройства для перепуска электродов. Механизм перемещения электродов оснащают ограничителями подъема и спуска.
2.4. Электрооборудование рудно-термической печи
Производство титанистого шлака в рудно-термической печи относится к числу энергоемких. Оно связано с большей затратой энергии, чем, к примеру, выплавка электростали. Так, для получения 1 т стали в дуговых печах расходуется 450-650 кВт·ч энергии, а при выплавке 1 т ферротитана - 2500 кВт·ч[2].
Для каждой рудно-термической печи и любого технологического процесса существует оптимальный электрический режим, определяемый соотношением между электрическими характеристиками печи – мощностью, силой тока и напряжением. Этот режим обеспечивает наиболее высокую производительность плавильного агрегата при минимальном расходе электроэнергии на 1 т выплавляемого металла. В отличие от непрерывно работающих печей, процессы, связанные с проплавлением шихты, характеризуются различием энергетических нагрузок в отдельные периоды плавки и нестабильным электрическим режимом.
При работе печи практически вся мощность выделяется в дугах и при прохождении тока через шлак и металл в виде полезного тепла, необходимого для соответствующего нагрева расплавов и обеспечения нормального протекания реакции.
Рисунок 4.Электрическая схема рудно- термической печи
1-высоковольтный разъединитель; 2-измерительные трансформаторы; 3-масляный выключатель; 4-печной трансформатор; 5-короткая сеть;6-электроды; 7-ванна печи.
2.4.1. Трансформатор
Трансформаторы относятся к основным агрегатам дуговых печей и предназначены для снижения напряжения питающего тока с десятков тысяч вольт до 90-370 В, т.е. до уровня, необходимого для обеспечения нормальной работы печей. Трансформатор состоит из нескольких обмоток, расположенных вокруг сердечника, изготовленного из трансформаторной стали. Отношение напряжений на обмотках трансформатора пропорционально отношению числа витков в обмотках[14].
Отношение входного напряжения к вторичному напряжению трансформатора при холостом ходе пропорционально отношению числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки. Силы токов в этих обмотках находятся в обратном отношении.
Трансформаторы имеют высокий к.п.д. (96-98%), т.е. их мощность на входе почти равна мощности на выходе. С увеличением в определенных пределах мощности трансформатора снижается удельный расход электроэнергии и улучшаются технико-экономические показатели производства. Так, при переходе с ферросплавной печи мощностью 16,5 МВ·А на печь мощностью 33 МВ·А снижаются удельные капиталовложения на 8-10% и уменьшаются эксплутационные расходы на 7-8%. Производительность труда возрастает на ~60%.
Для производства титанистого шлака целесообразным будет выбрать трансформатор мощностью 33 МВ·А.Это обеспечит требуемую произво-дительность печей. Трансформатор для выплавки титанистого шлака применяем трехфазный. Вторичное напряжение колеблется в пределах 250-130 В. Максимальная сила тока на электроде 87 кА. Переключение ступеней напряжения осуществляют при отключенной печи и под нагрузкой в зависимости от конструкции переключателя, управляемого дистанционно с пульта управления печи. Обмотки и сердечники трансформатора охлаждаются циркуляцией масла через водоохлаждаемые устройства.Относительно спокойный режим работы печи не требует применения дросселя. Для поддержания установленной силы тока служат автоматические регуляторы, воздействующие на двигатели лебедок перемещения электродов. По сравнению с дуговыми сталеплавильными печами, рудно-термические печи имеют более ровный график нагрузки, т.е. для них можно использовать регуляторы перемещения электродов упрощенной конструкции (релейно-контакторные). На печи устанавливают реле выдержки времени, что сокращает число случаев нерационального перемещения электродов, например, из-за попадания под электроды высокоэлектропроводного кокса или по другим причинам[14].
Печной трансформатор снабжен релейной защитой от перегрузок и коротких замыканий, возможных в процессе эксплуатации. Измерительные приборы и аппаратуру для наблюдения и управления работой печи располагают в специальном пультовом помещении. Печной трансформатор с «высокой стороны» присоединяют к питающей сети через масляный выключатель и разъединители, устанавливаемые на печной подстанции, и с «низкой стороны» - к короткой сети печи.