Оттекті конвертер

Жоспар:

1. Болат балқытуға арналған оттекті конвертелердің конструкциясы.

2. Сыртқы қабығы мен түбі.

3. Футеровкасы.

4. Цапфа мен шығыршық (опорное кольцо).

5. Шығыршыққа қабықтың бекітілуі.

6. Айналу механизмі.

7. Конвертердің жұмыс кеңістігінің негізгі өлшемдері.

8. Конвертердің жұмыс кеңістігі профилі.

9. Конвертер профилі өлшемдерінің есебі. Соңғы жылдары салынған конвертерлердің негізгі өлшемдері.

Тік оттекті конверторлар негізінен болат балқытуда қолданады. Оттекті-конвертерлі болаттың әлемдік болат балқытудағы көлемі 50 %-ды құрайды.

Болатты оттекті конвертерде (1-сурет) балқытуы келесідей болады: оған сұйық шойынды құйып, алдын ала болат ломды салып, тік металды сумен суытылатын фурма арқылы оттекпен өрлейді. Осында артық көміртегі тотығады, және де кремний, марганец және тотыққан өнімнен азғана шойын темірі және қосылған әкпен (СаО), негізгі қож түзіледі, және бөлшектеп зиянды заттар – фосфор мен күкірт жойылады. Көміртегі болат құрамына қойылатын талапқа сәйкес тотыққаннан кейін, металды конвертерді еңкейтіп летка арқылы ковшқа құйып алады, сосын қышқылсыздандырғыштар мен легірлеуші элементтерді қосады. Содан кейін конвертерді еңкейтіп қожды мойындық арқылы құйып алады.

(1-сурет) Оттекті-конвертерлі үрдістің сұлбасы:

1 — оттекті фурма;2 — конвертер;3—конвертердің тірек сақинасы.

Оттекті конвертер цапфа арқылы бұрылатын алмұрт тәрізді формаға ұқсайды (2 және 3 суреттер), ішінен футеровкаланған, болат шығаруға арналған летка және конвертердің жоғарыдан берілетін оттекті фурманы жіберу тесігімен, газдарды алып кету, шойын құятын, ломды жүктеу және қожды ағызып алатындармен жабдықталған. Қазіргі заманғы ковертерлердің сыйымдылығы 50-400 т. Конвертердің жоғарғы бөлігі мойындық деп аталады.

2-сурет. Бірбағытты стационарлы бұрылу механизмімен бірге оттекті конвертердің жалпы көрінісі:

1 — тіректі тұғыр;

2— тіректі подшипниктер;

3 — тісті муфта;

4 — редуктор;

5 — екібағытты бұрамалы редуктор;

6 — электромоторлар

22-сурет. Оттекті конвертер екібағытты көтермелі көпқозғалтқыш бұру механизмімен бірге:

1 — тіректі подшипник; 2 — цапфа; 3 — қорғағыш кожух; 4 —тартатын тісті доңғалақ; 5 — вал-шестерня; 6 — көтермелі редукторымен электрқозғалтқыш; 7 —тартатын доңғалақ корпусы; 8, 9 — демпфер; 10 — тіректі тұғыр; 11 — тіректі сақина.

Конвертердің ішкі жұмыс көлемі, үрген кезде металл мен қождың мойындық арқылы ұшпайтындай етіп жасалады. Өйткені, үрлеу кезінде көміртегінің тотығуы кезінде түзілетін СО көпіршігі металл мен қожды көпіртіп мойындықтың үстіне дейін ваннаның деңгейін көтереді. Сондықтан ішкі көлем үлесі сұйық болаттың 0,85-1,0м³/т құрау керек және конвертер вертикальды орналасу керек (жұмыс көлемінің биіктігінің диаметріне қатынасы 1,45 – 1,6). Еңкейту бұрышын түзілетін мойындықтың ветикалға 26-30 ^о қылады.

Кейбір конвертерлердің ішкі жұмыс көлемдері төменде келтірілген:

Сыйымдылығы, т	85	100	130	200	300	350
Меншікті көлемі, м3/т	0,9	0,92	0,81	1,03	0,87	0,87
Биіктігі Н, м	6,6	7,0	7,42	9,5	9,26	10,1
Диаметрі D, м,	4,2	4,4	4,7	5,95	6,55	6,7
Қатынасы H/D	1,56	1,59	1,58	1,6	1,41	1,47
Ванна тереңдігі, м	1.17	1,14	1,5	1,78	1,9	1,85
Мойындық диаметрі, м	2,0	2,17	2,42	3,1	3,43	4,1

Оттекті конвертер келесі негізгі элементтерден тұрады (4-сурет):

1 –футеровкамен құрайтын жұмыс кеңістігімен бірге корпустан тұрады;

2 –цапфамен бірге тіректі сақина және корпусы ішіндегі бекітілетін жүйемен;

3 –жұмыс кеңістігі;

4 –тіректі тұғыр мен түйіншек;

5 –бұру механизмі;

6 – оттекті фурма, бекіту мен орын ауыстыру жүйесі.

4-сурет . Оттекті конвертер.

Конвертер корпусын пісірілетін қартаймайтын бетті 20 - 100 мм қалыңдықтағы болаттан 09Г2С және оны тегіс пісірілетіндей қылып істейді.

Мойындық көбіне жоғары температуралардың әсеріне және қисаюға ұшырайды және қатып қалған ұшқан металдарды жою кезінде бүлінуі мүмкін. Сондықтан мойындықтың жоғары бөлігін массивті дулығамен қорғайды.. 5-суретте көрсетілген дулыға өзін жақсы байқатты.

5-сурет. Конвертер мойындығының дулығасы.

Мойындықтың корпусына 1 жабдықталған сақиналы ойықша 3 пісірілген қалыңдатылған обечайка 2, оған қойылатын бетке 5 бірнеше құймалы сегменттерБұл сегменттерді негізінен қызуға тұрақты шойыннан орындайды. Бүлінген сегменттерді (бір немесе бірнеше) салыстырмалы түрде оңай алмастыруға болады.

Конвертердің түбін сфералық түрде қылып істейді, өйткені ол металдың циркуляциясын жеңілдетеді және футеровканың бүлінуін азайтады. Онда алынатын (3-сурет) және алынбайтын түптер қолданылады. Алынатын түптер қойылатын (6-сурет, а) және салынатын (6-сурет, б) бола алады.

6-сурет. Оттекті конвертерлердің қойылатын (а), және салынатын (б) түптерімен футеровкасы:1 — қойылатын түп; 2 —конвертер кожухы; 3 —футеровканың арматуралы қабаты;4 —футеровканың жұмыс қабаты; 5 —балқытылған магнезиттен жасалған блоктар;6 —арматура алды қабат (отқатөзгіш масса, асбест); 7 — отқатөзгіш масса;8 — салынатын түп

Оттекті конвертерлер футеровкасы екі қабаттан тұрады – арматуралы, корпусқа жанасатын және жұмысшы. Арматуралы қабат қалыңдығы 110-250 мм магнезитохромитті кірпіштен жасайды, ол көп уақыт бойы алмастыруды қажет етпейді (жылдар). Жұмысшы қабат 500-800 мм, металл мен қожбен жанасатын, көбіне оны үлкен өлшемді күйдірілмеген кірпіштерден негізінен доломит (35-50 % MgO, 45-60 % CaO) және сирек магнезиттен (> 85 % MgO). Отқа төзгіштерді майдалап 80-140^оС температурада араластырып, 4-7 % таскөмірлі смоладан және пектен престеп жасайды. Мұндай футеровканың төзімділігі 500-700 балқытуға жетеді.

7-сурет. Конвертердің тіректі сақинасының жалпы көрінісі:

1 — жартысақина; 2 — цапфалық плита; 3 — цапфа; 4 — ауа циркуляциясына арналған терезе.

Жартысақинаны қартаймайтын беттік болаттан 09Г2С пісіріп дайындайды. Жалпы жартысақинаның үстіңгі және төменгі полкаларын қалыңдығы 100 мм беттен, ал тік жарларын 50-60 мм жасайды. Конструкцияны қатайту үшін оның ішінде көлденең қабырғалар орналасады. Сақинаның қабырғаларында және қаттылық қабырғаларында ауа циркуляциясына арналған тесіктер қарастырылған, жартысақиналардың суытуына.

8-суретте конвертердің цапыаға үш тяга арқылы ілінген (меридиональды) тірек сақинасы көрсетілген.

27-сурет. Конвертердің тірек сақинасы:

1 —меридиональды тяганың байланысқан түйіні; 2 — терезе; 3 — тірек; 4 — цапфвалық плита; 5 — цапфа; 6 —цапфадағы канал; 7 — қаттылық қабырғасы

Цапфаларды легірленген шыныққан типі 40ХН болаттан жасайды. Оларды тірек сақинасына цапфалық плитаға пірестеу жолымен байланыстырады. Үлкен сыйымдылықтағы конвертерлер цапфаларын сумен суытылатындай қылады; цапфаға суды беру үшін осьтік канал қарастырылған.

7-сурет. Тірек сақинасына үш меридиональді тягамен ілінген корпус конвертері:

1 — тірек сақинасы; 2 — тірекке арналған кронштейн; 3 —меридиональді тягаға арналған кронштейн; 4 — қаттылық қабырғасы; 5 — қорғағыш кожух; 6 —конвертер корпусы; 7 — цапфалық плита, 8 — цапфа; 9 — тірек; 10, 14 — палец; 11 — меридиональді тяга, 12-шарлы шарнир,13 —ұстап тұратын тягаға арналған кронштейн.

Екінші байланыстыратын жүйе, заманауилық деп саналатын, соңғы конвертерлерді жабдықтайды. Он екі тяга үш тяганың орнына қолданғаны тірек сақинасына күштің бірқалыпты әсер етуімен сипатталады.

1 0- сурет. Қозғалмалы екіпозиционды ауа беретін машина.

Негізгі әдебиет

1.А.М. Якушев «Проектирование электросталеплавильных и доменных цехов». М: Металлургия, 1984 г. 214 с.

2.Н.Д. Лукашкин, Л.С. Кохан, А.М. Якушев «Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов», учебник для вузов. М: ИКЦ «Академкнига», 2003 г. 456 с.

Қосымша әдебиет

3.В.Г. Воскобойников, В.А. Кудрин, А.М. Якушев. Общая металлургия. М: ИКЦ «Академкнига», 2002 г. с.768.

4.Начала металлургии: Учебник для вузов. В.И. Ляшков. Екатеринбург: УГТУ, 2000 г. с. 392

Дәріс 6