Тұрақты тоқты дббп

Жоспар:

1. Тұрақты тоқпен жұмыс жасайтын пештердің артықшылықтары.

2. Тұрақты тоқпен жұмыс жасайтын ДББП сипаттамасы.

3. ТТЖЖ ДББП сызбасы.

4. Бір электродты ТТЖЖ ДББП.

5. Конструкциясы мен сызбасы.

6. Көпэлектродты ТТЖЖ ДББП.

7. ТТЖЖ ДББП жаңа конструкциясы.

8. Екі корпусты ТТЖЖ ДББП.

9. Екішахталы ТТЖЖ ДББП.

10. Көп энергетикалық ТТЖЖ ДББП.

11. Жоғарыкорпусты ТТЖЖ ДББП.

Қазіргі кезде электр болаттың негізгі көлемі айнымалық тоқтағы доғалық пештерде балқытылады, салыстырмалы төменгі коэффицентпен жұмыс істейтін, энергожүйемен қоректенетін қуатты кедергі көзі болып табылатын, қоршаған ортаның күшті газдануына әкеліп соқтырады және 120 дБ жететін жоғарғы деңгейлі шу тудырады.

Альтернативті нұсқа болып, тұрақты тоқтағы доғалық пештерді істеу болып табылады (14.1, 14.2 сурет). Электрлік, энергетикалық, экологиялық және экономикалық басымдылықтары тұрақты тоқтағы доғалық болат балқыту пештерінің 20-ғасырдың 80-90 ж.ж. тез өсуіне, сонымен қатар олардың бірлік қуатының өсуіне жағдай жасайды.(14.3сурет)

Сурет 14.1. Даниэли фирмасының ТТДББП жалпы түрі.

Сурет 14.2. ТТДББП принципиалды сұлбасы:

1 – трансформатор; 2 – выпрямитель; 3 – дроссель; 4,9 – сумен суытылатын кабель; 5 – электрод ұстағыштың жеңі; 6 – катод; 7 – анод; 8 – мыс тоқ өткізгіш; 9 – алюминий тоқ өткізгіш;

Сурет 14.3. 1980-2000 жж кезеңіндегі ТТДББП қуаттылығының өсуі

(S_тр – пеш трансформаторының қуаттылығы)

Доғалық үш фазалы болат балқыту пештерінде қолданатын, дәстүрліден бас тарту, олардың ішіндегі көптүрлі пеш құрылымының тиімдісін таңдауда сұрақ туындайды, егер тұрақты тоқтағы болат балқыту пештері тиімді болмаса. Алдыңғы қатарлы пеш құрастыратын және металлургиялық организациялар технологиялық тағайындау және әртүрлі сыйымдылықтағы пештерді пайдалану және тиімді құрылымдар облысында практикалық тәжірибелер жинақтаған.

Қазіргі кезде бірнеше пеш типтері іске қосылған(14.1 кесте),бір- екі- үш және төрт электродты, бір-бірінен табандық электродтың құрылымымен, пеш ваннасымен, тоқ выпрямителінің орналасу тәсілімен ерекшеленеді.

14.1-кесте. Доғалық пештердің мінездемесі.

Пеш сыйымдылығы, т	4	6	7	12	30	35	40	50
Трансформатор қуаттылығы, МВА	1,2	3,5	4,5	9,0	22,0	18	18	2x18
Пеш сыйымдылығы, т	55	70	75	85	85	98	100
Трансформатор қуаттылығы, МВА	18	16	45	60	83	2x35	2x70
Пеш сыйымдылығы, т	100	130	145	165	165	230
Трансформатор қуаттылығы, МВА	100	2x52,5	120	2x80	2x90	2x67

Пештер сұйық металдың түбіндегі балшықпен, ұзын доғамен, қождың көбіктенуімен жұмыс істейді. Балқу циклінің ұзақтығы 62-130 мин арасында, электрод шығыны 1-1,3 кг/т, электроэнергия 380-500 кВт·сағ/т ауытқиды. Табандық электродтың жұмыс қоры 600-2000 сағ құрайды. Тұрақты тоқтағы доғалық пештерді іске асыру кезіндегі анықталған артықшылықтары келесілер:

электродтың бірқалыпты тозуы және кішінің шығыны 50-60 % болғандағы жоғарғы үнемділік;

-электродтың орталықтанып орналасуының арқасында пеш қабырғасы мен түбінің футеровкасына жүктеменің бірқалыпты болуы.

-Фликер деңгейінің 50 % азаюы және балқу кезіндегі пеш жұмысының шуылының азаюы(шуыл деңгейі 90 дБ-ден аспайды).

-Салыстырмалы жоғары кернеуде және аз тоқта пештің жұмыс істеуі, яғни электрэнергиясының меншікті шығынын 5 %-ға азайтатын ұзын доға.

-Диаметрі максималды 710 мм жететін электрод қолданғанда 120 МВА-ға дейін жететін трансформатор қолдануға болады, пеш өнімділігі 800 мың т/жыл дейін артады.

Жанудың үлкен тұрақтылығы және тұрақты тоқ доғасының кернеуінің төменгі градиенті оның ұзындығын 1,0-1,5 м-ге дейін үлкейтуге мүмкіндік береді. Доға ұзындығы үлкен болған сайын, пеш өнімділігі өседі және іске асыру шығыны азаяды. Ұзын доғадағы жұмыс шихта балқытуда бірінші дәрежедегі маңызға ие. Бірақ рафинирлеу кезеңінде бұл футеровканың тозуын жоғарлатады және жылу жоғалымының ұлғаюына әкеліп соқтырады, бірақ пеш күмбезі мен қабырғасындағы жылу ағымының өсуіне әкеліп соқтыруы мүмкін.

Ең көп таралған бір электродты ТТДББП(14.4.сурет). Мұндай пештегі графиттелген электрод - катод, ал табандық электродқа жанасқан металл – анод болып табылады. Бұл үш фазалы ДББП-мен салыстырғанда, қымбат тұратын графиттелген электродтың(1,0-1,5 кг/т болат) шығымын айтарлықтай азайтуға және металлмен ұзын доғаның жылу алмасуын жақсартады.

Сурет 14.4. Бірэлектродты ТТДББП-ң принципиалды сұлбасы:

1 – футеровкаланған пеш ваннасы; 2 – эркер шығарылымы;3 – қаптаманың сумен суытылатын бөлігі; 4 – күмбез; 5 – графиттелген электрод-катод; 6 – жұмыс терезесі; 7 – астыңғы электрод-анод;

Бір жетекті электродтың орын ауыстыруын қолдануы 3 фазалы ДББП-мен салыстырғанда, капиталды шығындарды айтарлықтай (шамамен 2 есе) төмен. Электродтың жақтық суммалық бетін азайтқанда оның шығыны азаяды, нәтижесінде графит сублимациясы және тотығу жоғалымдары азаяды. Тұрақты тоқтағы ұзын доға енгізілген шихтаны балқытқан кезде үлкен шұңқыр пайда болады. Шихта үйіндісі ваннаның айна флуктуациясына және металл шашырандыларына электрод шығыны мен доғаның тұрақтылығына айтарлықтай ықпал ете алмайды. Металды рафинирлеу және тотықтыру кезеңінде доғаның осьтік орналасуы футеровканың біртекті және аз мөлшерде тозуын қамтамасыз етеді. Табандық электродты қолдану металл ваннасының белсенді араласуына әкеліп соқтырады. Доғаның тұрақтылығы электродтың бүйір жағының ортасында шұңқыр пайда болуына, біртекті тозуына жағдай жасайды және күмбездің сәулеленуін, жарым-жартылай шағылуын қамтамасыз етеді. Көбікті қож қабатында доғаның жануы футеровканың қорғаныс жағдайын жақсартады.

Өте қуатты пештерде қысқа желідегі тоқтың магнит өрісі қоректену көзіне қарама қарсы жаққа доғаның ауытқуына әкеліп соқтырады. Бұл пеш қабырғасы футеровкасының жаппай қызып кетуіне алып келеді. Доға жануының симметриялық бірнеше әдісі жетілдірілген: катодты бір жаққа горизонтальді ығыстыру яғни доға ауытқуының қарама қарсы жағына; табандық электродтың орын ауыстыруы яғни қарама қарсы жағына; қысқа желінің биффилярлы симметриялық орындалуы; табандық электродта орналасуы, футеровканың біртексіз электр өткізгіш қабатының қолданылуы; пеш қаптамасының астыңғы бөлігін қалыңдатуы немесе қосымша магнитті экран қолдануы.

Бір электродты ТТДББП(120 МВт) электр қуатын шектеу жағдайлардан туындайды: грфиттелген электродтың тоқ күшінің максималды жіберілетін мәні (130 кА); доғаның тұрақты жануындағы күшінің жіберілетін мәні (120 кА); төменгі вольт қондырғылар класының доға кернеуінің жіберілетін мәні (1000 В).

Үлкен тонажды бір электродты ТТДББП тоқ күшін жоғарлату, қуатты түзеткіштер (выпрямитель) жасау мақсатын қиындатады және тоқ өткізгіштер мен қоректену көзіндегі жоғалымдардың өсуіне әкеліп соқтырады. Пештердің қолданылуының берілгендерін жинақтау нәтижесінде қажетті доғаның тоқ күші (I) мен пештің сыйымдылығының (Q) тәуелділігінен алынған, кА:

I = 12,5 + 0,90Q

Қожға енгізілген доға ұзындығы мына мәнге ие, м:

l = 0,08D,

D – пеш құламасының деңгейіндегі ванна диаметрі.

Формуладан шығатыны, бірлік доғаның қуаттылығын шектеу, белгілі шектен үлкен тонажды бірэлектродты ТТДББП сыйымдылығының шектелуіне немесе сыйымдылығын көбейткенде металлдың қыздырылу қарқыны азайып, балқыту уақытының өсуіне әкеліп соқтырады. Мұнда пеш жұмысы экономикалық аз тиімді болады.

Көбінесе өзіндік ТТДББП табандық электроды ең осал түйіні болып табылатындықтан, табандық электродтың құрылымымен ерекшеленеді. Мысалға, сыйымдылығы 60 т доғалық болат балқыту пеші, тұрақты тоқтағы пешке қайта жабдықталған, тоқты 45 кА-ге дейін түрлендіретін терристорлы қондырғысымен бір орталықтанған электродқа ие. Тоқ тасығыштың астыңғы бөлігі төрт сигментпен қамтылған, дөңгелек мыс плиткалардан тұрады. Мыс плитканың астында графит құрамды магнезитті отқа төзгіштен тұратын өткізгіш табан орналасқан. Табанның температурасы тұрақты түрде он екі термопаралармен бақыланады. Балқыту 2 сағатқа созылады, шығарылымдағы металдың температурасы 1700 °С. Пеш табаны мен шихта арасындағы берік электрлік байланысты ұстап тұру үшін, пеште шығарылымнан кейін 5-10 т балқыма қалдырады. Әр аптаның соңында пеш балқымадан босатылып тұрады, табан оттекті түтік көмегімен тазартылып, содан кейін қалыпқа келтіріледі, жоғарғы көміртекті торкет-массадан 150 мм қалыңдықта қабат пісіріледі.

Бір электродты тұрақты тоқтағы доғалық болат балқыту пеші қуаты шектеулі трансформатормен, Германия зауыттарында пайдалануға енгізілген, жылдық өнімділігі 660 мың т болат, ковш-пеш қондырғысымен, дуплекс үрдісімен жұмыс істейді деп есептегенде, трансформатор қуаттылығы 18 МВА. Шығарылатын балқыманың массасы 120 т болғанда, доғалық пештің сыйымдылығы 145 т (қаптама диаметрі 6400 мм). Пеш диаметрі 710 графиттелген электрод – катодпен және пластинкалы табандық электрод – анодпен жабдықталған. Трансформатор қуаттылығы 120 МВА. Максималды тоқ күші және екінші ретті кернеу сәйкесінше 115 кА және 820 В құрайды. Пештің қабырғасы мен күмбезі сумен суытылатын панельдермен жабдықталған .

Пеш қабырғалы және бір есікті қуаттылығы 5 МВт газ оттекті қыздырғыштармен және оттегі (4200 км³/сағ дейін) мен көмір (10-120 кг/мин) үретін фурмалармен жарақтандырылған. Табандық электрод қалыңдығы 1,7 мм болат жаймалардан жасалған, 12 вертикальді пісірілген, концентрлі орналасқан пакеттерден тұрады. Анод максиалды тоқ күші 115 кА сәйкес болғанда, тоқ тығыздығы 1,0А/мм² деп есептелген. Пластикалар арасындағы саңылаулар дән ірілігі -0–5 мм жететін, құрамы: 77%MgO, 0,3%Al₂O₃, 3,8%Fe₂O₃, 18,0%CaO, 0,6%SiO₂, тұратын электр өткізбейтін массамен толтырылған. Анодты салқындатпайды. Анод плитадан ажыратылғаннан кейін анодты алмастырғанда, істен шыққан анод домкратпен сығылып, жаңасымен алмастырылады. Анодтың максималды қызмет уақыты тозуы, балқымасына 0,25 мм болғанда 2000 балқыманы құрайды. Теориялық анод табанының қалдық қалыңдығы 400мм жеткенше жұмыс істей алады, сәйкесінше қызмет уақыты 2800 балқымаға жетеді . Табанының тозуы термапара көмегімен бақыланып отыратын. Отқа төзімділердің суммалық шығыны -1,87кг/т, соның ішінде -1,37 кг отқатөзгіш электрэнергия шығыны 344 квт·сағ /т , бір балқытуда пештің тоқпен жұмыс істеуі ұзақтығы -40мин, табиғи газбен оттегі шығыны сәйкесінше -6,9 және 35,9 км³/т графиттенген электродтар -1,12кг/т электрэнергия шығыны 32 кВт·сағ /т болғанда болатты ковш-пеш қондырғысына өңдеу ұзақтығы 40 мин.

Электродқа тоқ жүктемесін шектеген кезде ТТДББП электр қуатын жоғарылататын бір ғана жол бар, ол электродтар санын көбейту. Сонымен бірге бірбағытта тоқ ағымындағы жағдайда жанған доғалар өзара тартылысқа әкеліп соқтырады. Оның нәтижесі жинақталған керек емес облыста жылу бөлінуі болып табылады.

Екі электродты ТТДББП. Айнымалы тоқтағы бір электродты ТТДББП және көпэлектродтылардың жұмысын салыстырғанда, көрсетеді :

-сыйымдылығы 80 т бірэлектродты ТТДББП-е электродтың меншікті шығыны айнымалы тоқтағы жоғарғы импеданты пештерден жоғары болуы мүмкін

-екіэлектродты ТТДББП электрод шығыны бірэлектродты ТТДББП салыстырғанда 40% аз.

-екіэлектродты ТТДББП жоғарғы қуатты электрпештеріне ең тиімді электр болат балқытатын агрегат болып табылады.

ТТДББП-ң екіэлектродының негізгі техникалық мінездемесі келесі:

Табан деңгейіндегі корпус диаметрі, мм...............................7400

Сыйымдылығы, т ....................................................................195

Шығарылатын балқыма массасы, т.......................................135

Сұйық болаттың қалдық массасы, т......................................60

Трансформатор қуаттылығы, МВА.......................................208(4×52)

Выпрямителден кейінгі тоқ күші, кА...................................188(4×47)

Максималды активті қуат, МВт.............................................110-135

Табандық электродтар жүйесі,........4 сумен суытылатын электрод

Графиттелген электрод диаметрі, мм....................................700

Фурманың максималды қуаттылығы, нм³/мин:

• оттегі мен көмір үрлеуге...........................................210(3×70)

• оттекті.........................................................................60(4×15)

Жобаланған өнімділік, т/сағ(шихта - 100%

салқын металданған шекемтас) ...........................................147

Пеш сумен суытылатын қабырғалы панельдермен жабдықталған; күмбезіде сумен суытылады. Күмбезде пеш доғасының центрден ауытқу зонасына металданған шекемтастарды үздіксіз тиеу үшін лоток қарастырған. Газ алып кететін түтіктің көлденең қимасы технологиялық газдың минималды жылдамдығын және шекемтас тиеуде ұсақ түйек жоғалымдарының азаюын қамтамасыз етеді. Пеште үш фурма қондырылған, көмір мен оттегі үрлеу үшін – екеуі жұмыс терезесіне жақын, үшіншісі – табандық шығарылым тесігінің орталығы емес жағында. Қож белдеуінің деңгейінде қождың көбіктеуіне екі көмір инжекторлері қондырылған. Технологиялық газдың жанып бітуі төрт оттекті фурма арқылы жүзеге асады. Сынақ алу және металл температурасын өлшеу және құрамындағы көміртегіні анықтау манипулятор көмегімен автоматты түрде өткізіледі.

Пештің электрлік қоректенуі 24 – фазалы пульсациялы(14.5 сурет)тиристорлы выпрямительдері бар төрт трансформатор арқылы жүзеге асады. Қоректену тәуелсіз екі көзден жүреді, жоғарғы қуатты екі электродты пеш бір корпустағы орта қуатты тұрақты тоқтағы бірэлектродты пеш ретінде ұсынады. Мұндай сұлба фликердің лезде төмендеуін қамтамасыз етеді.

Табандық электрод-анод сумен суытылатын болып жасалған. Анодтың жоғарғы болат бөлігі түтіктің қимасының мыс бөлігіне пісірілген, ішкі беті өзіндік спираль тудыратын каналға ие. Бұл өз кезегінде анодтың мыс бөлігінде судың үлкен жылдамдығын және жоғарғы жылу беруді қамтамасыз етеді. Табандық электродтарды жөндеу немесе ауыстыру қож белдеу зонасындағы футеровканы және табан футеровкасын ауыстырумен қатар қолданады. Тұрақты тоқтағы екі электродты пештерде болат балқыту технологиясы келесіден тұрады. Балқыманы шығарғаннан кейін және пештің шығаратын тесігін бітегеннен кейін доғаны жағады және алдыңғы балқымадан қалған металл мен қож массасына үздіксіз күмбездегі тесік арқылы металданған шекемтастарды лоток көмегімен тиейді. Балқыманың бас кезінде барлық фурмалармен инжекторлерді қосады. Бірден көбіктенген қож пайда болады. Жоба бойынша балқыма жүру ұзақтығы 55 мин, электроэнергия шығыны – 575 кВт·сағ/т.

Сурет 14.5. Екі электродты ТТДББП-ң электроқоректендіру сұлбасы.

Екі электродты овал ванналы ТТДББП (14.6 сурет) екі итергіштен тұратын жүктеме қондырғы әртүрлі деңгейде орналасқан және шахталы лом қыздырғыштан тұратын лом тиейтін жүйемен жабдықталған.

Бункерден шыққан лом шахтаға түседі және технологиялық газдың әсерінен 800 ^о С дейін қыздырылады. Пеш отқа төзімді тоқөткізгіштен жасалған табандық электродпен және екі вертикальді графиттелген электродтармен жабдықталған. Доға лом тиелетін жаққа ауытқиды, ол өз кезегінде сумен суытылатын панелдерді қолдануға мүмкіндік бермейді және қабырғаға жылулық жүктемені азайтады. Шахтаны қолданған кезде қажет ететін пештің балқу кеңістігінің көлемі салыстырмалы үлкен емес, ал доға – еңкейтілген және ұзын болып келеді.

Сурет 14.6. Шахталы лом қыздыратын екі электродты ТТДББП:

1 -бункер; 2 -шахта; 3 -жоғарғы итергіш; 4 -төменгі итергіш; 5 –ТТДББП.

Үш электродты ТТДББП, пайдалануға Францияда шығарылған, сұйық болат сыйымдылығы 85 т, (балқыма массасы 75т), қаптама биіктігі 2.8 м және диаметрі үш табандық электродпен жабдықталған трансформатор қуаттылығы 83 МВА доға кернеуі 570В, ток күші 40 кА, максималды активті қуат 6,0 МВт. Пеш өнімділігін 1000 т/тәулік тен 1500 т/тәулікке дейін жеткізуге болады. Электрэнергия шығыны 450-480 кВт ·сағ/т_, электрод шығыны 1,8-2,9 кг/т болат.

Көпэлектродты пештерде электродтың вертикальді орналасуы пештің орталық зонасында жылудың шектен тыс концентрациясына және электродтың бүйір бетінің қызып кетуіне алып келеді. Бұл пештердің айтарлықтай кемшілігі: футеровканың біртексіз тозуы және шартты жоғарылауы, электродтың бүйір бетінің сәулеленуінің жоғарылауы, металды белсенді араласуының болмауы принципиалды жаңа ТТДББП жетілдіруін қажет етті.

Төрт электродты ТТДББП. Бұл бағыттың бірінші қадамы болып Comelt (14.7. сурет) типті доғалық пештің жасалу болып табылады. Онда электродтар бағыттағышта орнатылған және 45°бұрышпен күмбездің периферлі бөлігінен өткізілген. Шығатын газбен лом қыздырылатын жерде, күмбез шахтамен қосылған. Тәжірибелі 50 т пеш төрт графиттелген электродпен диаметрі 250 мм және жаңқаланған табандық электродпен қамтылған ұзындығы 0,5 – 1,2 доға электрод осімен жанады . Электродтің әр жұбы қуаттылығы 48 МВА өздерінің трансформаторларынан қоректенеді. Тоқтың максималды мәні 29 кА, ал кернеу – 850 В құрайды.

Сурет 14.7. Comelt типті төртэлектродты ТТДББП сұлбасы:

1 – пеш футеровкасы;2 – табандық электрод; 3 – суменсуытылатын металдық корпус; 4 – шахта; 5 – газ шығарыға арналған түтікше; 6 – грфиттелген электрод; 7 – бағыттағыш; 8 – суменсуытылатын күмбез.

Соңғы басылымдардың берілгені бойынша алты электродты пештер іске асырылуда. Мұндай пештерде кез-келген кезеңде электродтың аз санымен балқыма жүргізуге болады. Көпэлектродты пештердің сыйымдылығы үлкен болған сайын доға жануының симметриялық тәртібін іске асыруы нұсқалар көбейе түседі. Пешті көпнұсқа орындауда қолданылмаған орын ауыстыру жүйесі, көрші ванна жұмысында іске асырылуы мүмкін.

Екі корпусты ТТДББП –пеш құрылымының дамуының бір бағыты. Әлі күнге дейін тұрақты тоқты немесе үш фазалы бір ортақ электрод жүйесімен екі корпусты пештерде құрылуда. Бұл жағдайда электрод санын екі есе азайтатын принцип іске асырылады (14.8сурет). Екі корпусты пештердің құрылымын пайдалану, қоректену көзінің қолдану коэфицентінің жоғарылауы мен төмендеуінің қажеттілігіне байланысты, технологиялық электроэнергия шығыны екі төлемді тарифпен төленеді. Пештердің біреуінде металл шихтаны балқыту жүріп жатса, екіншісінде шихта тиеліп, қыздырылып жатады.

Сурет 14.8. Екі корпусты ТТДББП принципиалды сұлбасы.

(белгіленуі 14.4 суреттегідей)

Екі корпусты пештерді қолдану, қолданылатын трансформатор қуаттылығында өнімділікті жоғарлатады немесе қолданылатын өнімділікте трансформатор қуаттылығын азайтады.

Екі корпусты пеш дәл сондай сыйымдылықтағы 2 пешпен салыстырғанда : капиталды шығындарды минимум 35% үнемдеуде (подстанция ғимаратының шығындарын есептемегенде), балқу ұзақтылығын 40% қысқарту, электрэнергия шығынын 40-60 кВт*сағ/т азайту және электрод шығынын азайтуды қамтамасыз етеді. Мұндай пештерде төменгі сапалы металломды қайта өңдеуге болады(шахталы пештермен салыстырғанда) және жылудың балама көздерін және скрапты қыздыруға шығарылған газды қолдану тиімді.

Сурет 14.9. Бір корпусты(а) және екі корпусты(б) пештер жұмысының

уақытша диаграммасы.

Екі корпусты пештің жұмыс үрдісінде кез-келген уақыт мезетінде доғалық қыздыру тек бір ваннада ғана болуы мүмкін. Ол металлдың балқу технологиясын дәл таңдап алу және жылудың балама көздерін (электрлік емес) қолдануды талап етеді.

Қорек көзі біреу екі корпусты пештер электродтар мен ток тасығаштардың екі комплектіне ие, әрқайсысы өз ванналарына арналған және жалпы энергия көзіне жалғанған қайта қосқыш арқылы кезектесіп қосылады. Мұндай шешім пештің тоқсыз жұмыс уақытын қысқартуға , ванна аралық қашықтықты ұлғайтуға мүмкіндік береді.

А пешінің жұмыс уақытының үлесі: 6% -балқытудың басында төменгі қуатпен ; 43% -толық қуатпен ; 23% -төмендетілген қуатпен ; 7% және 3% -тоқтың ауытқуымен сәйкесінше шихтаны тиегенде және балқыма шығарылғанда , 9% тоқтың ауытқуымен сәйкесінше металлды ұстағанда және басқада себептермен.

Б пешінің жұмыс уақытының үлесі: 10% балқытудың басында төмендетілген қуатпен ;43% -толық қуатпен ; 39% -төмендетілген қуатпен;4^'% токтың ауытқуымен сәйкесінше электродты бұрғанда және басқада себептермен.

Сурет 14.10. Еківанналы ТТДББП жабдықталған ЭББЦ:

1 – ДББП-А; 2 – ДББП-Б; 3 – тоқтасығыштың бөлінуі; 4 – пештерді пультпен басқару; 5 – ковш металымен; 6 – болаттасығыш; 7 – ковш-пеш.

Электр қондырғылары тиімді қолданудың айрықша мүмкіндігі комплекске сәйкес бірнеше ванна пештермен, бірнеше пеш трансформа- торларымен выпрямительмен жабдықталған. Салыстырмалы жеңіл басқарылатын тұрақты тоқ доғасы,тұрақты тоқтың энергиясын салыстырмалы үлкен қашықтықтарға беру мүмкіндігі, көп электродты пештерді көп ваннаға ықшамдау, электр қорек көздерін икемді пайдалануды және электр болат өндірісінің массалық металлургиялық үрдістерін тиімді іске асыруын қамтамасыз етеді.

Ломды алдын ала шығарылатын газбен қыздыруды қолдану электр доғалық пештердің өнімділігін жоғарлатады және электр энергиясын үнемдейтін тиімді әдіс болып табылады, айнымалы және тұрақты тоқта жұмыс істейтін 14.11 суретте екішахталы ТТДББП келтірілген, ломды алдын ала қыздыру мен тұрақты тоқты қолданудың басымдылықтарын біріктіруге мүмкіндік береді. Металлоломды 400°С дейін қыздырған кезде электрэнергияны үнемдеу 50-60 кВт·сағ/т, 600-800°С және 1100-1300°С температураға дейін қыздырғанда,сәйкесінше 60-75 және 100-120 кВт·сағ/т.

Сурет 14.11. Тұрақты тоқта жұмыс істейтін екі шахталы пеш сұлбасы.

1 – пеш ваннасы; 2 – шахта –қыздырғыш; 3 – пештен газды шығару; 4 – газды газ тазартқышқа шығару.

Қазіргі кезде қабырғалары және күмбезі сумен суытылатын, оттегіні, көмірді үрлеуге арналған отынды-оттекті қыздырғыштармен және фурмалармен жабдықталған өте жоғары қуаттылықтағы доғалы пештердің конструкциялары жасалынған. Үш негізгі жылу көздерінің: электрлі доғаның, шихта энтальпиясының және отынның үйлесуі – MEF көп энергетикалық пешіне тән (Multi-Energy-Furnace) (сур.14.12.). Мұндай конструкциялы пештер болат өндірісінің құнының төмендеуіне, қорек көзінен қажетті қуаттылығына және қорек жүйесіне, зиянды әсер дәрежесінің төменділуімен сипатталады.

Сурет .14.12. Көпэнергетикалық ТТДББП пеш сұлбасы.

1 – футерокаланған пеш ваннасы; 2 – эркерлі шығару; 3 – сумен суытылатын ұзартылған пеш қаптамасы; 4 – оттекті қыздырғыштар; 5 – сумен суытылатын күмбез; 6 – графитті электрод-катод; 7 – жұмыс терезесі; 8 – түпкі фурмалар; 9 – табандық электрод-анод;

Көпэнергетикалық пештер қабырғалы қыздырғыштардың монтаждалуын жеңілдету мақсатында бірванналы, еківанналы, кожухтың қарапайым немесе үлкейтілген түрімен орындалуы мүмкін. Бірақ , бірнеше энергия көздерінің қолданылуымен жасалынған шешімдер екі корпусты пештер үшін өте маңызды.

Енгізілген энергия коэффициентінің максимальді қолданылуын тек қана электр энергиясы негізігі жылу көзі болатын пештер қамтамасыз ете алады. Отынды қолдану коэффициентінің төмендігі, пештегі генерацияланған газдар мен шаңды тазартуға кететін шығындар осы қосымша энергия көздерін қолдану тиімділігін белгілі бір дәрежеге дейін төмендетеді. Сондықтан ТТДББП пештерінде қосымша отынның қолданылуы тек қана электр энергиясының құны отыннан қымбат болған жағдайда ғана негізделеді.

ABS фирмасымен конструкцияланған 2000 жылы қолданысқа енгізілген Danarc пеші жаңа буындағы көп энергетикалық ТТДББП пештерінің өкілі болып табылады. Бір электродты ТТДББП пеші екі немесе төрт бөлек блок түзеткіштерден тұратын тұрақты тоқ қорек көзімен жабдықталған. Трансформаторлар мен түзеткіштер 12-импульсті түзеткіштер тобына қосылған. Түзеткіш блоктарының әрқайсы жеке басқарылады және қысқа тұйықталу кезіндегі тоқ күшінің ең жоғарғы лездік мәндерін төмендететін, сондай-ақ доғаны тұрақтандыратын тізбектеліп қосылған сипағыш реактормен жабдықталған.

Астыңғы электродтар жүйесіне отқа төзімді футеровкаға енгізілген өзек типті төрт электрод кіреді. Әр электродтың болаттан жасалынған жоғарғы бөлігі сұйық металлмен жанасады, ал мыстан жасалынған төменгі бөлігі электрқоректенудің және салқындатудың әкелінуін қамтамасыз етеді.

Салқындату зонасы қатты және сұйық фазалардың бөліну шекарасын жоғарыға ығыстыру және кешенді жылулық жүктемені шектеу мақсатында табанның отқа төзімді футеровкасының ішінде орналасқан.

Шихтаны жылытуға арналған стенд (сурет 14.4) скраптың тез әрі толық автоматтандырылған тиелуін қамтамасыз ететін, 600°С дейін қыздырылған, пештін орталық зонасында арнайы арбашада орнатылған сумен суытылатын бадьядан тұрады. Қозғалмалы сумен суытылатын түтін шығарғыш арқылы шығатын ыстық газдар скрап бағанына жоғарыдан еніп оған жылуын береді, соның әсерінен ол суып 400°С шамасында стендтен шығып әрі қарай қыздырылуға кетеді. Осының арқасында бадьяны ұстап тұратын элементтерге әсер ететін артық термиялық жүктеме жоқ. Технологиялық процесске немесе қондырғыларға арналған қызмет көрсету шарттарына сәйкес ыстық газдар пештің жұмыс режимін бұзбай арнайы клапан және сумен суытылатын құбыр арқылы бадьяны айналып шығарылуы мүмкін.

Сурет 14.13. ABS фирмасының заводының балқыту цехында қондырылған Danarc пешінің жобалау шешімдері.

1. Металлоломды қыздыруға арналған стенд; 2 - ұзартылған қаптамасы бар ТТДББП; 3 – ковшы бар болат тасығыш;

Пеш конструкциясындағы басты ерекшеліктердің бірі болып сумен суытылатын панельдердің екінші қатарға қондырылуының көмегімен пештің жоғарғы жағынан ұзартылған қаптаманың қолданылуы әсерінен пеш сыйымдылығының үлкеюі (сурет 14.14). Бұл пештің бір салымда жұмыс істеуін (қосымша салымсыз), ұзын доғаны артықшылықтарын қолдану, СО толық жануын қамтамасыз етеді. Пеш биіктік бойынша екі деңгейде орналасқан қыздырғыштармен, жоғарғы дыбыстық және оттекті-көмірлі фурмаларамен, әк және көмірді үрлейтін инжекторлармен, электромагнитті араластыру жүйесімен жабдықталған. Пеш күмбезі тізбектеліп орналасқан сумен суытылатан құбырлардан тұратын спиральді сектор түрінде орындалған. Пеште шығатын газдарды жағу камерасы және электрлі, газды, шлакты, температуралы режимдерді басқаратын автаматтандырылған система қарастырылған.

Сурет 14.14. Лом қыздыратын стендті жоғарғы корпусты ТТДББП:

1-футеровкаланған ванна; 2-ұзартылған қаптама; 3-оттекті-отынды қыздырғыштар; 4-күмбез; 5-графиттелген электрод-катод; 6-газды пештен шығару; 7-шихтаны қыздыруға арналған стенд; 8-газды тазартуға шығару; 9-көміртекті-әкті инжекторлар; 10-жұмыс терезесі; 11-электромагниттік араластыру; 12-астынғы электрод-анод;

Пештің негізгі техникалық мінездемесі төменде келтірілген:

Трансформатор қуаттылығы 2×43,5МВ·А

Электромагниттік араластыру қуаттылығы 500кВт

Пеш қаптамасының диаметрі 5800мм

Пеш биіктігі 7380мм

Жұмыс көлемі 157м³

Электрод диаметрі 710мм

Жүріс: электродтың 8800мм

жоғарғы челноктік қауғаның 8000мм

Қауға диаметрі 5500мм

Қауғаның жұмыс көлемі 110м³

Қыздырғыш қуаттылығы: - жоғарғы деңгейлі 4×3,5МВт

• төменгі деңгейлі 8×3,5МВт

• челноктік қауғаның қақпағы 4×3,5МВт

• күйдіру камерасы 3×7МВт

Дыбыс үсті оттекті – көміртекті фурма:

Оттегі шығыны 5000нм³/т

Көмір шаңының шығыны 15кг/мин

Инжекциялық құрылғы(көмір шаңымен әк үшін):

әкке қажетті инжекторлар саны 3

бір инжектордан өтетін әк шығыны 150кг/мин

көмірге арналған бүйірлі инжекторлар саны 2

бір инжектордан өтетін көмір шаңы шығыны 15кг/мин

ТТДББП бір үйіндідегі жұмысының негізгі көрсеткіші,бірақ шихта қыздырусыз түрі төменде келтірілген:

Электроэнергия шығыны, кВт·сағ/т 351

Оттегі шығыны, нм³/т 32,2

Газ шығыны (СН₄), нм³/т 6,8

Көмір шаңының инжекциясы, кг/т 5,3

Кернеу асты балқыманың ұзақтығы, мин 43

Балқыманың жалпы ұзақтығы(шығарымнан шығарымға

дейін) мин 53

Жүктеме массасы, т 98

Шығарымдағы болат массасы, т 90

Өнімділігі, т/сағ 102

Бір қауғамен лом үйіндісінің шихтаны алдын ала қыздыруды іске асыру, пеш жұмысының көрсеткіштерін едәуір жақсартатынын атап өткен жөн. Берілген қорытынды тұрақты және айнымылы тоқпен, алдын ала қыздырылған шихтамен жұмыс істейтін доғалық болат балқыту пештерінің жұмыс нәтижелерінің салыстыруына негізделеді (14.2 кесте).

14.2 кесте. Шихтаны қыздырусыз және қыздырумен жұмыс істейтін доғалық пештердің көрсеткіші

Көрсеткіш	А	Б
Электрэнергия шығыны, кВт·сағ/т	260	330
Оттегі шығыны, нм3/т	35,0	41,6
Газ шығыны(СН4), нм3/т	7	8
Көмір шаңының инжекциясы, кг/т	9,8	9,0
әк инжекциясы, кг/т	32,2	33,2
Электрод шығыны, кг/т	0,9	1,1
Пештің кернеумен жұмыс істеу ұзақтығы, мин	30	36
Балқудың жалпы ұзақтығы (шығарымнан шығарымға дейін), мин	39	42
Жүктеме массасы, т	100	100
Пештен шығарылатын болат массасы, т	90	90
Пеш өнімділігі, т/сағ	138	127