Ферроқорытпа пештері. Ферроқорытпа пештерінің түрлері
Жоспар:
ФП сипаттамасы мен тағайындалуы.
Кен тотықсыздандыратын пеш (КТП), КТП конструкциясы мен қондырғылары.
РВФП механикалық қондырғылары.
Пештің қабығы мен футеровкасы.
ФБП ваннасы.
Ванна параметрлерін анықтау.
Пеш күмбезі.
Электродұстағыш.
Ваннаны айналдыру механизмі.
Пештің сумен сууы.
Пешке материалдарды алып беру мен тиеу жүйесі.
Летканы жағу мен қамсаулау (заделка) қондырғысы.
ФБП газтазалау қондырғылары.
Кен тотықсыздандырғыш пеш дегеніміз біртекті қызумен бір немесе бірнеше оксидтердің тотықсыздануы.
Кен тотықсыздандырғыш пеш ереже бойынша үздіксіз жұмыс жасайды. Тотықсыздандырғыш- көміртегі. Мұндай пештерде электродтар әрқашан шикіқұрамға батып тұрады, балқыма мен шлак пештен периодты түрде шығарылады. Үздіксіз процесспен ферросилиций, көміртекті ферохром, көміртекті ферромарганец, силикокальций, силикохром және силикомарганец балқытылады. Пештің мұндай түрі жоғары қуатты трансформатормен жабдықталған (16,5 …102 MB*А), өйткені көміртегінің тотықсыздануы жылудың жұтылуымен жүреді.
Құрылысы бойынша мұндай пештер ашық, жартылай жабық және герметикалық болады.
Пеш ваннасы стационарлы және айналмалы болады. Пештің ваннасына байланысты пеш дөңгелек, тікбұрышты және сопақша болады.
Айнымалы токпен қоректенуі қалыпты (50 Гц) және төмен (10 Гц) жиілікті пештер бірфазалы және үшфазалы болады. Тұрақты токтағы пеш тиімді болып саналады. Бір фазалы пештер шектеулі қолданылады, өйткені бірфазалы электр жиілігіне ауыр болады. Ол үш фазалы желіде ассиметрия қалыптастырады, ал ол реттеп отыруға қиындық туғызады. Үш фазалы пештерді үш электродпен салады,
Қазіргі уақытта дөңгелек үш фазалы пеш таралған (рис. 105, в).
Рис. 104. Схемы печей:
а — ашық б — жабық, в — герметикалық, г — свод; 1 – ванна
Кен тотықсыздандырғыш пештер қозғалмайтын және ваннасы айналмалы болады(сур. 106). Ферроқорытпаларды стационарлы ваннада балқыту кезінде шихтаны қолмен немесе арнайы машинамен араластырады. Ваннаны айналдыруда шихта электродпен арадластырылады, ол шихтаға газ өтімділікті арттырады. Сонымен қатар, ваннаны айналдырғанда футеровканың қызметі артады, өйткені өте жоғары температура үздіксіз футеровкаға тіреледі. Барлық аумағында ваннаның карбидті және қожды козел бұзылады, ол тигель балқымасының өсуіне кедергі келтіреді және пеш кампаниясын ұзартады. Ваннаның айналуы шихта материалдарының шығысын төмендетеді, пеш өнеімділігін 3... 6 % өсіреді және электр энергияның шығымын 4... 5% төмендетеді.
Ашық ферроқорытпа пештер жоғары кремнийлі ферроқорытпалар балқыту үшін қолданылады. Жоғары кремнийлі ферроқорытпаларды балқыту кезінде шихтаның колошникте периодты балқуы болады және «свищ» тузіледі. Газ колошникте босқа жанады, персоналға қолайсыз жұмыс жағдайы туындайды, газ тазалағыш жүйесінде жұмыс киындайды.
Жабық кен тотықсандырғыш пештерді көптеген балқымаларды кремний, хром сонымен қатар марганецті балқытқанда қолданылады. Құрылысы бойынша олар ашық пештен күмбезімен айрықшаланады. Ол еңбек жағдайын және жабдықтың қызметін жақсартады, газдарды жоғары жылу беру касиетін (19,5 МДж/м3 дейін ) пайдалануға мүмкіндік береді.
Жабық пештерге шихтаны күмбездегі жүктеу құйғышына жүктейді. Газ бөлігін ( 15 % дейін) күмбез астындағы кеңістікке , шихта арқылы жүктемелі құйғышқа өтеді және жанып кетеді. Ережеге сай, жүктемелі құйғыштар электродқа симметриялы орналасқан. Кен термиялық пештің күмбезі электродтың жұмыс бөлігін ұзартуға мүмкіндік береді, ол электр энергиясының төмендеуіне әкеледі. Жабық пештердің герметикалық пештерден айырмашылығы болып күмбез астындағы кеңістікте электрұстағыштың орналасуы. Шихта пешке құбыр арқылы беріледі. Электрод, құбыр, күмбез арасындағы саңылау өте нығыздалған, онда газдыңазғантай бөлігі де кетпейді. Пеш колошнигі өздігінен және стационарлы жабдықпен қамтамасыздандырылады. Бұл пештерде күмбез астындағы колошникте газдың жануы сорылу ауасының арқасында қамтамасыздандырылады. Газ ауамен екі- үш рет алмастырылады. Колошник асты бу жылытқышпен жабдықталады, ал судың біріншілік қызуы және алынуы горизантальді және вертикалді газжүргізгіштеріне жүзеге асырылады. Газ қолды фильтрлерде ( 98 %) тазартылады. Шихта пешке арнайы саңылау арқылы бу жылтқыштарға жүктеледі. Мұндай пештер технологиялық артықтышлықтарын сақтайды.
Рафинирлі пештер кен тотықсыздандырғыш пештер болып табылады,бірақ олар соңғы құрысымен және ферроқорытпа өндірісінің технологиясымен ерекшеленеді. Рафинирл і пештерде (сур. 107) кремний немесе кремнийдің алюминиймен қосылысымен төмен көміртекті феррохром және ферромарганец , феррованадий, силикокалыгий балқытады.
Осыған орай, кремний мен алюминийдің тотықсыздану реакциясы экзотермиялық, мұндай пештер төмен қуатты (2 ...7 MB • А) трансформатормен жабдықталған.
Рафинирлі пештер периодты түрде шихтаның толық балқуымен жүреді. Балқыма ережеге сай, екі перодтан тұрады : тотықсыздану және рафинирлі.
Құрылысы ойынша пештер ашық және жабық болады. Пештен балқыманы толықтай шығару үшін олар еңкею механизмімен жабдықталған. Пеш электромеханикалық жетекпен және роликпен айналады. Электрод және электрод ұстағыш ауыстыру механизмі болат балқыту пештерінде қолданылады. Ауыстыру механизмінің телескопиялық тіреуі пештен бөлек фундаментке қондырылады. Пешті еңкейту кезінде электродтар көтеріледі, бірақ еңкеймейді. Ол өздігінен жентектелетін электродтарды қолданғанда маңызды. Балқыту кезеңі ашық доғамен (кернеулігі 250...370 В) жүргізіледі. Ол электрод көміртегісімен қорытпаны көміртектіндіруден сақтайды.
Кен балқытқыш пештер деп кенді қыздыру химиялық реакциясыз жүрін айтамыз. Балқыту мақсаты бірнеше оксидтердің гомогенизациясы, яғни қорытпаны алу үшін басқа агрегетқа құяды. Кен балқытқыш пештер болат өңдеуге арналған синтетикалық шлак алу үшін қолданады. Құрылысы бойынша ол пештер болат балқыту пештерине ұқсас (сур. 108). Қуаттылығы 7... 10 MB* А транформатормен жабдықталған. Балқыту процесі – периодты.
Кейбір ферроқорытпалардын түрі сыртқы жылуды қажет етпейді, өйткені процесс ағымы үшін жылу жеткілікті. Осындай ферроқорытпалар балқыма горндарында балқытады. Дөңгелек горндар листті темірден немесе бөлек құйылған темір секциялардан жасалган. Қаптамасы магнезитті. Горндары қозғалмайтын немесе арбаларға орнатылады. Арбаларға орнатылған горндарды балқыма үшін балқыма камерасына немесе доғалы пештің электродына (рис. 109) береді.
Горн өлшемі және оның құрылысы горнға шихтаны жүктеуге сай жасалыну қажет. Горндағы қорытпа – периодты процесс және екі вариант арқылы жүзеге асырылады: асынан және үстінен.
Негізгі әдебиет
1.JI.Н.Никольский, И. Ю. Зиннуров. «Оборудование и проектирование электросталеплавильных цехов». М: «Металлургия» 1993 г. с. 272.
2.Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин, Н.В. Мальков. «Электрометаллургия стали и ферросплавов» М: «Металлургия» 1995 г. с.592.
3.А.В. Егоров. «Расчет мощности и параметров электросталеплавильных печей» М. МИСиС, 2000 т. с.272.
Қосымша әдебиет
4.Начала металлургии: Учебник для вузов. В.И.Коротич, С.С.Набойченко, А.И. Сот С.С.Грачев, Е.Л.Фурман, В.Б. Ляшков^ Екатеринбург: УГТУ, 2000г. С.392.
5.В.Г. Воскобойников, В.А. Кудрин, A.M. Якушев. Общая металлургия. _М: ИКЦ «Ак книга», 2002г. с.768.