§6.2. Тура әрекетті доғалық пештер

Тура әрекетті доғалық пештердің негізгі қызметі (6.2.сурет) – илемдеу цехтарында ары қарай өңдеу үшін сонымен қатар, машина жасау зауыттарында қалыпұа келтірілген құю үшін; металлургиялық шикізат және химиялық өнімдерді алу үшін болатты құймалар түрінде балқыту.

Доғалық болатты балқытушы пеш (ДБП) формасы кеңейген немесе сатылы цилиндр түріндегі болат қаптамадан 1 тұрады. Қаптаманың ішінде отқа төзімді астар (футеровка) 2 орналасқан. Астарланған қаптаманың үстіне электродтар 4 өткізілетін пештің күмбезі 3 орналасқан.

Доғаны жағу үшін электродтар алдымен балқытылатын материалмен жанасқанға дейін түсіріледі, одан кейін доғаның 6 қозуына дейін кішкене көтеріледі. Балқыту процесінде электродтар электродтарды көтеру механизмімен 5 көтеріледі. Әрбір пештің жұмыс терезелері және құйып алуға арналған саңылаулыры болады. Жұмыс терезесі арқылы пешке материал жүктеледі, ал құйып алуға арналған саңылау арқылы – материал алынады. Кейде пештің күмбезін ашып немес жылжытып қойып оған материал жүктеледі. Дайын металды құйып алу пешті еңкейту арқылы жүргізілед.

Үлкен сыйымдылықты пештерде балқытылатын металдың химиялық құрамын және температурасын теңгеру үшін балқыманы араластыруға арналған электромагниттік құрылғылар бар.

Электрдоғалық пештік құрылғы металды құйып алуға арналған еңкею, күмбезді көтеру және бұру, электродтарды жылжыту механизмдерімен жабдықталған. Олардың электрмеханикалық немесе гидравликалық жетектері болуы мүмкін. Электродтар электродтарды жылжыту механизмімен байланысқан арнайы электр ұстағыштарда бекітіледі. Ток электр ұстағышқа мыс шиналар жинағының немесе сумен суытылатын құбырлардың көмегімен келтіріледі.

Өнеркәсіптік доғалық болатты балқытатын пештердің мысалы ретінде 6.3 суретте ДСП-200 М01 пешінің сызбасы көрсетілген.

6.2. Сурет. Доғалық болат балқытушы пештің сызбасы.

6.3.Сурет. Дсп-200м01 доғалық пеші:

1 – жұмыс терезесі; 2 – электродты жылжыту механизмі; 3 – электрұстағыш бағанасы; 4 – құйып алуға арналған түтік; 5 – іргетастық арқалық; 6 – қаптама; 7 – күмбез; 8 – электрод; 9 – кабельдер тізбегі; 10 – күмбезді көтеру механизмі; 11 – тербелетін бөлік; 12 – еңкею жетегі.

Доғалық пеште электрлоболатты балқыту процесі келесі операциялардан тұрады: метал қалдығын балқыту, оның құрамындағы зиянды қоспаларды және газдарды тазарту, металды тотықсыздандыру, оған қажетті легирлеуші құраушыларды енгізу, тазарту, металды келесі құю үшін ожауға құю.

Тіректік дақта дамушы температура доғасының әсерінен металл қалдығы балқытылады және сұйық металл пеш қоршауының төмен бөлігіне ағып кетеді. Шихтада төмен түсірілген электродтар пештің төмен бөлігіндегі металға жеткенге дейін төмен түсірілетін құдық пайда болады.

Металл қалдығының және шихтаның балқытылуы балқытылған металдың деңгейін жоғарылатады және қысқыаш тұйықталудың алдын алу үшін электродтар көтеріледі. Балқыту периодының сипаттық ерекшелігі доғаның жануының бірқалыпсыз режимі болып табылады. Электродтың және суық металдың ұштарының арасындағы жанып жатқан доға тұрақсыз, оның ұзындығы кең аралықта металл қалдығының жылжу және құлау кезінде (қысқа тұйықталудан доғаның үзілісіне дейін) өзгереді. Балқытудың периоды көбінесе барлық процестің уақытының жартысын құрайды және бұл кезде барлық электрэнергиясының 60-80% жұмсалады. Ваннадағы барлық металл сұйық күйге өткен кезде балқыту процесі аяқталды деп есептеледі.

Қоспалардан тазарту келесідей жүргізіледі. Алдымен салыстырмалы түрдегі төменгі температураның салдарынан ваннада темірді, кремниді, марганецті және фосфорды эндотермиялық тотықтандыру реакциялары қарқынды түрде жүреді. Оксидтер қалқып шығады және балқыма бетінде енгізілген әкпен бірге балқытылған металмен салыстырғанда құрамында жеңіл иондалатын құраушылары (электронның шығуының айтарлықтай төмен жұмысы) бар шлак қабатын түзеді, сондықтан айтарлықтай ұзартылуына қарамастан бұл жерде доға тұрақты жанады. Шлакта кремний оксидтері сәйкес силикаттар түзе отырып темірдің және марганецтің тотықтарымен қосылады. Бұл процестерді интенсификациялау үшін ваннаға темір кенін немесе оттегіні енгізеді. Бұл кезде металл көміртегі кенді қалпына келтіреді. Көміртегінің пайда болған оксиді көпіршік түрінде қалқып шығады – былайша айтқанда ваннаның «қайнауы» болады. процестің маңызды сатысы тазарту болып табылады.

Балқыту периодының соңында металды талап етілген құрамына жетуі үшін оған легирлеуші қоспаларды енгізеді және құюға кіріседі. Ірі пештерде балқыту 4-6 сағатқа созылады: оның 1,5-2,5 сағатында балқыту жүреді және 2-4 сағатта – металдың тотықтандырылуы және тазартылуы жүреді. Металл қалдығының, шихтаның түріне, астар құрамына, легирлеуші құраушыларды қолдануға байланысты пештің жұмыс режимдері және технологиялық процесс сатылары әр түрлі болуы мүмкін. сондықтан доғалық пештің конструкциясына, оның элементтеріне және электр жабдықтарының сызбаларына ерекше талаптар қойылады.

1. Қуатты оңай басқару мүмкіндігі, себебі бастапқы периодта балқыту процесін тездету үшін максималды қуат қажет. Басқа периодтарда металдың және шлактың температураларын басқару үшін қуатты қзгерту мүмкіндігі болу керек. Негізгі процеспен толық тотықсыздандырумен балқыту кезіндегі доғалық пештің қуатының және кернеуінің жобалы түрдегі графигі 6,4, а,б сретте көрсетілген.