1.6 Ферроқұймалар алуда қолданылаты пештер.

Тотықсыздандырғыш ферроқұймалы пештер.

Тотықсыздандырғыш ферроқұймалы пештер үздіксіз режимде жұмыс жасайды. Пешке электродтар қатты шихтаға орналастыралған және доға шихта қабатының астында жанады. Шихтаны оның балқу шамасына байланысты толтырып отырады. Бұл типтегі пештер қуатты трансформаторлармен жабдықталған. Пештер үшфазалы, стационарлы немесе вертикальды ось маңайында айналмалы болып бөлінеді. Ертеректе пештерді ашық түрде жасаған, ал қазіргі жаңа заманғы пештер жабық түрде жасалған және жоғарғы бөліктерінен сумен салқындатылу қамтамасыз етіледі.

Қолданыстағы жаңадан шыққан пештердің формасы тіктөртбұрышта формалы. Пештің көп бөлігі үш электродпен жабдықталса, ал қуаттылығы жоғары пештер кейде алты электродпен жабдықталады. Дөңгелек формалы пештерде электродтар теңқабырғалы үшбұрыштардың бұрыштарына орналастырылған, ал тіктөртбұрыштарда сызық бойына орналастырылған. Өнімді шығару мақсатында пеш бір,екі немесе үш леткалы болады. Егер технологиялық процесс метал мен шлакты бөлек шығаруды талап ететін болса түрлі деңгейде орналастыралған екі дара леткалар бар, яғни металды және шлакті.

Пеш айналмалы ванналы және қуаттылығы 33МВ•А болып табылады.Төменде кейбір кен тотықсыздандырғыш пештердің өлшемдері берілген:

Пештің түрі РКО-16,5; РКЗ-34 РПЗ-63

Трансформатор қуаттылығы, МВ•А 16,5 24,0 63,0

Ванна тереңдігі,м ................................. 2,3 2,6 3,19

Ванна диаметрі,м ................................ 6,2 7,2 20,4̽ 6,2

Кожух(Футляр) диаметрі,м ............... 8,3 8,9 -

Пештің футлярын қалыңдығы 15-30мм болатын беттік болаттан қалайды және сыртынан вертикальды қабырғалармен және горизонталды қаттылық белдіктерімен нығайтады, ал футляр түбін жазық етіп орындайды. Жабық пештердің жоғарғы футлярына сақиналы құмды қақпақты астауша 5 пісірілген.Пеш футеровкасына қажет материалдар балқытылатын құймаға байланысты таңдалады. Яғни, кремнийлі балқымалардың және көміртекті ферромарганец үшін пештің жұмыс аймағы көмірлі блоктардан қаланады, ал көміртекті феррохром құймалары үшін магнезитті кірпіштен қаланады. Қабырғасының жоғарғы бөлігі шамодты кірпіштен қаланады.

Көптеген ферроқұймалы пештерде футеровканың жұмыс аймағы, балқытылған кендерден, шлак және құймадан түзілген гарнисаждар, настыльдар болып табылады.[19]

Бұрынғы қолданыстағы ашық пештерде колошник арқылы бөлінген жылу мен қалдық газдар шығып қондырғыны қыздырып жібереді де тұлғаның жұмыс жасауын қиындатады. Сонымен қатар колошникте тотықсыздандырғыш бөлігі әрекеттеседі, ал пештің үстіңгі жағында қалдық газдар құрамындағы СО(қалдық газдарда 85%- дай СО болады) жанады. Бұл кемшіліктер жойылады, егер пеш күмбезбен жабылса. Соңғы шығарылған ферроқұймалы пештерде сулы салқындатқыш жиынтықтар кеңінен таралған, соның ішінде оншақты жиынтықты түрлері. Күмбез тоғыз периферийден және он орталық секциялардан тұрады. Әрбіреу тегіс қуыс қорапша түрінде (кессона) жасалған,яғни салқандатқыш сумен циркуляцияланады. Секциялар күмбезбен сақиналарда бекітілген, олар цехтың метал конструкцияларына ілінген. Күмбез төменгі жағынан отқа төзімді бетонмен футеровкаланған және электродтарға арналған үш саңылауы бар,қажет болғанда саңылаулар тасымалдаушы ұраларға қолданылады. Күмбезде пештен шыққан газдарды тазалауға жіберетін екі саңылау бар. Сонымен қатар жарылғыш клапандармен жабдықталған бірнеше саңылаулар бар. Олар пештегі газдың құрамында СО мөлшері көп болғандықтан, ауаға түскенде жарылу мүмкіндігі болғандықтан қажет болып табылады.

Сонымен қатар болатты сулысалқындатқыш отқатөзімді кірпішпен футеровкаланған каркас түріндегі немесе отқа төзімді бетоннан қаланған блок түріндегі күмбездер де қолданылады.

Ваннаның айналу механизмі көптеген ферроқұймалы пештерде қарастырылған. Ваннаның айналуы шихтаның кідіруінің және настыльдер түзілуінің алдын алады. Мұндай пештерде ванна темірбетонды плиталарға бекітіледі де, фундементке бекітілген сақиналы рельспен қозғалатын жүрісті дөңгелектерге сүйенеді.Қозғалу екі редукторлы электрқозғағыш арқылы туындайды. Ваннаның айналуы 35-130сағ.бір айналым жылдамдығымен жүзеге асады. Пештің сектордағы реверсивті айналымы 130⁰ .Пеш бұрылысы кезінде күмбез қозғалыссыз қалады.[20]

Электродтар және электроұстағыштар.

Тотықсыздандырғыш ферроқұймалы пештерде өздігінен пісетін үздіксіз электродтарды қолданады. Электрод формасының қалыптасуы ферроқұймалы пеш жұмысының процесі кезінде жүреді.Бұл электродтар доғалы болат балқытқыш пештерде қолданылатын графиттелген электродтармен салыстырғанда үш есе арзан болып табылады.

Өздігінен пісетін электродтар қалыңдығы 1-3мм болатын болатты беттерден қаланған электродты массамен толтырылған кожух болып табылады. Кожух ұзындығы 1,4-1,8мм,бір бірімен пісірілетін бөлек секциялардан дайындалған. Көбіне диаметрі 900-2000мм болатын дөңгелек электродтарды қолданады. Ал, тіктөртбұрышты пештерде -3200*800мм болатын тегіс бетті электродтар қолданылады. Кожух электродты массаның пресс-формасы ретінде электродты ауамен тотығудан қорғап, электр ұстағыштан электродтың күйдірілген аймағына тоқтың өтуін жеңілдетеді. Электродты массаны термоантрациттен, кокстен, таскөмірлі шайырдан және піспеден дайындайды. Пештің жылуы әсерінен масса жұмсарып кожухты тығыздай толтырады. Пеш жұмысының процесі кезінде жану шамасына қарай электродты жіберу шамасына қарай оның жанбаған бөлігі біртіндеп барлық пештің қызған аймағына қарай жақындайды. Масса біртіндеп ұшқыштығын жояды. Беттескен жақтардың астында масса әлі де жұмсара түседі де,одан әрі қыздырғанда масса піседі немесе кокстеледі. Электродтың қарсы тұру қабілеті төмендейді. Беттескен жақтардың астынан электрод көмірлі электродтың қалыпты қасиеттерімен шығады.

Өздігінен пісетін электродтардағы мүмкін тоқ тығыздығы 5-8,5А/мм² құрайды.Ал электроұстағыштар электродты ұстау үшін және оны вертикаль бойымен араластыру үшін қажет.Электроұстағыштар (234-сурет,қосымшада көрсетілген) цилиндрдан 5, контакталық беттерден 4 және қысымды сақинадан 8 тұрады. Контакталық беттер электродқа жұмысшы токты енгізу үшін қажет.Оларды жоғары жылуөткізгіш мыстан немесе оның балқымаларынан ішінен қуыс немесе құбырмен толтырылған сулы салқындатуды қамтамасыз ету үшін жасайды.Мысты құбыр көмегімен бетке ток және су жеткізіліп отырады.

Цилиндр қалыңдығы 10-16 мм болатын болатты беттен толтырылған және электродты биіктік бойымен электродты араластыру механизміне дейін ұстап тұрады. Цилиндр диаметрі электрод диаметрінен 150-200мм-ге артық және екеуінің арасындағы саңылаудан үрлегіш арқылы ауа беріліп тұрады.Цилиндрден төмен қарай қысымды сақина мен контакталық беттер ілінген. Контакталық беттерді электродқа сақинаның 8қысқыш құрылғылары 3 көмегімен бекітеді.

Электродты араластыру,көтеру және түсіру механизмдері құю жүрісі бойынша электродты доға ұзындығын және белгілі шектегі электрлік режимді ұстап тұру үшін төмен қозғауға және қажет болғанда оларды жоғары қарай қозғауға мүмкіндік береді. Механизм цехтың қабатаралық бөлгендеріне орнатылған,яғни ол цилиндрды және сол арқылы электродты қозғайды.

Жану қарқынына байланысты электродтың төменгі бөлігінде электродты қайта түсіру қажет болғанда оны қайта түсіру механизмінің 12 көмегімен іске асырамыз. Механизм электродты цилиндрге қатысты периодты қозғалысын реттейді немесе цилиндрді электродқа қатысты 50-200мм-ге көтеруді қамтамасыз етеді.[21]

Рафинирлі ферроқұйма пештері.

Рафинирленген ферроқұйма пештері 3,5-7МВ•А қуаттылықпен жұмыс жасайды. Олар көміртектің төмен мөлшерімен алынатын ферроқұймаларды балқытуда қолданылады. Олардың дөңгелек ашық ванналары болады, ал құрылысының қалған құрылғылары жағынан болатбалқытқыш доғалы пештерге ұқсас болып келеді.

Пешті еңкіш қылып жасайды,яғни ваннаны оның еңкейту механизмінің көмегімен люлькаға бекітеді. Пеш ваннасы оның балқу процесі кезінде айналым жасау және ілгері- кейінді айналуын қамтамасыз ету үшін қозғалыс механизмімен жабдықталған.Электродтардың және электроұстағыштардың орын ауыстыру механизмдері де доғалы болатбалқытқыш пештердегідей осы жүйеге сай жасалған. Бұл механизмдер люлькаға арқа сүйейді, ал барлық цех бойынша және ванналарды еңкейткен кезде электродтар еңкейтілмейді. Электродтардың өздігінен пісетін түрлерімен қатар графиттелген түрлерін де қолданады. Шихтаның толтырылуы тотықсыздындырғыш ферроқұймалы пештердегідей болып табылады.[22]