книги из ГПНТБ / Лакерник, М. М. Электротермическое оборудование. (Руднотермические печи)

ADB

Рис.З. Кессонировзнный свод электропечи комбината "Северони-

поэлектродной части и периферийного учаотка. Околоэлектродная часть свода сферическая, вылохенв огнеупорным кирпичом и заключе­ на в водоохлаждаемое металлическое кольцо сварной конструкции.

20

А -А

21

службы онолоэлектродной чести свода составляет в среднем 100 плевок [12].

После уствновки водоохлаждаемого металлического свода не электропечи Новосибирского оловоэавода значительно увеличилась кампания стен и иланового пояса печи. Недостатками этой конст­ рукции являются обрыв водоподводящих трубок и деформация загру­ зочных рукавов при подъеме свода во время взрывов в электропечи.

В электропечах заводе "Рязцветмет" при плавке свинцовооловянных материалов успевно применяют кессонированные своды. Корпус свода состоит из вести секторов, скрепленных между со­ бой болтами. С огневой стороны свод футерован обмавкой из жаро­ упорного бетона толщиной 40 мм. Обмаэка представляет собой бетон на глиноземистом цементе марки 400, в качестве заполнителя испольаована хромитовая руда.

Для лучшего удержания обмгзки к огневой стороне свода при­ варивают сетку из прутка диаметром 8-10 мм в два-три ряде. Кес­ соны наготовлены из листовой стали толщиной 6-10 мм. Шихта пос­ тупает в печь по четырем течкам с секторным затвором.

Для загрузки крупнокускового мвтеривлэ и осмотра печи в своде имеются два отверстия, закрывающиеся кессонированными крышками.

Для ликвидации прогаров свода при замыкании электродов на корпус свода между электродами и сводом вставляют изоляционные кольца из огнеупорного бетона.

Загрузочные устройстве

Способ загрузки печи и характер распределения исходных ма­ териалов плавки определяются требованиями технологии. Шихтовые материалы должны поступать в печь и распределяться таким обра­ зом, чтобы в печи создавались благоприятные температурные усло­ вия, способствующие нормальному ходу печи [23j .

Загрузке шихты в электропечи рэнних конструкций производи­ лась через течки, расположенные вдоль боковых стен. Это вызыва­ ло неравномерный сход шихты, образование нвстылей из спеченной шихты, которые часто обрушивались в ванну при снижении уровня расплава. Приближение загрузочных течек к электродам, в зону наиболее интенсивного плавления, позволило заметно увеличить до­ лю полезно используемого тепла и повысить производительность печей.

Не круглых электропечах фирмы "Элкем" (завод "Дониамбо", Новая Каледония) загрузочные воронки установлены по кругу и

2 2

соединены с девятью загрузочными отверстиями в оводе печи с по­ мощью труб из нержавеющей стали.-Шихте загружается как у стен печи, так и между электродами Гб,24,25].

Печи завода "Томпсон" загружаются через свод вдоль обеих стен герметичными скребковыми транспортерами* Шихта может быть направлена в любое место вдоль боковой стены печи через трид­ цать загрузочных труб с помощью шиберных задвижек, вмонтирован­ ных в этих трубах [13].

Загрузка вихты в электропечь медной плавки завода "Роняер" производится через 17 чугунных течек круглого сечения, имеющих внутренние дисковые клепаны для ручного рехулирования количест­ ва подаваемого в печь концентрата. Пять течек расположены вблизи электродов, двенадцать - на некотором расстоянии от них. При этом достигаются равномерная загрузка и необходимый слой вихты на любом участке.

В 1963 г . на электропечи свинцовой плавки завода "Ронвер" установлены форсунки специальной конструкции для вдувания кон­ центрате (ри с.5 ).

7

Рис.5. Схема загрузочной форсун­ ки, установленной на электропечи

/066

Из четырех печных бункеров материал внеками подается с раз­ личной скоростью через четыре течки в отверстия, находящиеся в углах квадратных медных блоков, расположенных в оводе электро­ печи вокруг каждого электрода. Распределение вихты между течка­ ми производится при помощи регулируемых шиберов.

Сопла для подачи воздуха пропущены через загрузочные отвер­ стия и подают дутье горизонтально, подхватывая частицы вахты и придавая им вихревое движение в пространства между электродами.

23

Потоки, образующие вихрь, направлены тангенциально по отноиенжю к воображаемому горизонтальному кругу, не достигающему стен печи. При этих условиях, несмотря не небольшое расстояние между сводом ж шлаковой ванной (1,7 mj, обеспечивается достаточ­ ное время для обжига, сопровождаемого удалением большей чести

(24центральных и 8 боковых), причем центоальные трубы находилисв на расстоянии 1600 мм от продольной оси печи, боковые - на расстоянии 1705 мм. При таком расположении загрузочных труб и отсутствии иберов для регулирования загрузки высота шихты

в печи достигала 1,5 м, что вело к механическому воздействию на электрод, к поломкам и обрывам электродов.

При капитальном ремонте электропечи трубы центральной заг­ рузки -были демонтированы, э количество боковых труб увеличено до 24, причем расстояние от труб до продольной оси печн состави­ ло 2700 мм. Б загрузочных трубах были установлены ииберные 381воры с пневматическим приводом для регулирования загрузки тяже­ лой кусковой имхты "о разрывом" не из скребковых транспортеров, а из промежуточных бункеров, расположенных над печью, вдоль ее продольной оси [18].

Изменение характера загрузки и расположения конусов инхты, переход на работу с пониженным напряжением (442 в) при больаей силе токе (249008) вызвали изменение режима спекания электродов (температура спекания электродной массы 400°С на оси электрода достигается на уровне 500 им ниже контактных щек). После прове­ денной реконструкции количество простоев печи из-зе обрывов электродов уменьшилось в 2,5 раза.

Наиболее рациональней система загрузки принята не Норильс­ ком горно-металлургическом комбинате. Она обеспечивает непрерыв­ ную подвчу иихты е электропечь, Твкой способ загрузки позволяет автоматически поддерживать заданную высоту шихтовых куч над по­ верхностью расплаве и необходимое для зениты стен заглубление шихты в Р8СПЛ8В. Поскольку течки при этом постоянно заполнены шихтой, 8 зеркало ванны покрыто плавящимся материалом, тепловые потери минимальны [6 ].

На электропечи Джезказганского горно-металлургического ком­ бината загрузке шихты в печь производится через 24 загрузочных устройства диаметром 377 мм и 6 устройств диаметром 245 мм. На всех загрузочных устройствах по проекту были установлены сектор­

2 4

ные затворы, однако они оказались неработоспособными и были заменены затворами типа "мигалка".

Загрузке электропечи ОКБ-892 на Буруктальском никелевом заводе осуществляется при помощи автоматизированной поточнотрзнспортной системы, состоящей из тарельчатых питателей с весоизмернтелямк, транспортера я поворотно-винтового контейнера, являющегося одновременно смесителем посты.

Система шихтовки и загрузки материалов в электропечь через центральную течку с нессоннровзнным носком и автоматическим зат­ вором имеет значительное преимущество по сравнению с системами, применяемыми на других никелевых заводах, так как не протяжении всей плавки позволяет осуществлять точную дозировку компонентов инхты и контроль ее количества, 8 также дает возможность пол­ ностью автоматизировать шихтовку и загрузку материалов.

Существовавшее ранее стационарное крепление загрузочной течки, рабочих площадок и газоходного патрубка с целью сокраще­ ния времени на нонтаж и демонтаж заменено шарнирным. Это позволя­ ет обеспечить разборку и замену любого из этих узлов в короткий срок [12 ],

Уплотнение отверстий в оводе

Одним из важных преимуществ электроплавки на штейн по срав­ нению с отражательной плэвкой является высокое содержание зо2 в отходящих газах. Поэтому отсутствие герметизации отечественных электропечей для выплавки медно-никелевого штейна является их самым крупным недостатком.

Всводах печей имеется до 26 электродных, загрузочных, заливочных и газоотводных отверстий. Из-за малой механической прочности кирпичных сводов и тяжелых условий их работы все отвер­ стия на действующих установках практически открыты.

Врезультате через эти отверстия, щели и зазоры в печь подсасывается большое количество холодного воздуха (до 40-крат- ного количества к нормальному объему), что снижает тепловой

дачей улучшения конструкции электропечей является их герметиза­ ция, которая позволят экономить до 50 квт«ч электроэнергии на I т рудного сырья я создаст нормальные санитарно-гигиенические условия труда.

Основным и самым сложный элементом герметизаций руднотериичеових печей является уплотнение электродных отверстий в оводе печи. Эта сложность обусловлена тем, что ниже контактных

25

s?

Рис.б. Герметизирующее электродное устройство сальникового типа с неразъемным водоохлаждаеным кожухом

щек кожух электрода не ннеет строго цилиндрической формы и часто бывает поврежден прогврами и покрыт натеками электродной массы. Уровень обгорания кожуха на поверхности электрода непостоянен.

Это исключает возможность применения для этих электродов сухих сальниковых уплотнений, успешно эксплуатируемых на электропечах с грвфитированнымн электродами [6,21].

Поэтому более работоспособными являются устройстве, в кото­ рых уплотнение происходит по имеющей постоянную форму твердой поверхности.

На рис. 6 показано герметизирующее электродное устройство сальникового типа g неразъемным водоохлаждаемым кожухом конст­ рукции ВНИИЭТО. Устройство состоит из трех частей: огнеупорного сводового блока, кольца и кожуха. Сводовый блок, изготовленный из огнеупорного бетона с шамотным наполнителем и нефелиновым шламом на жидком стекле с арматурой из стали XI8HI0T, подвешен на четырех подвесках к поперечным сводовым тягам каркэса печи.

Кольцо разъемное и свободно лежит на поверхности блока.

От подъема вверх при защемлении сальниковой набивки кольцо удер­ живается на блоке двумя пружинами, упирающимися через изолирую­ щие прокладки в кронштейны, приваренные к поперечным тягам кар­ каса печи. Кожух имеет неразъемную конструкцию, болтами прикреп­ лен к низу нажимного кольца электрододержателя и входит в коль­ цо герметизирующего устройства. Длина кожуха (I&70 мм) обеспечи­ вает вертикальное перемещение электрода на весь рабочий ход без нарушения герметичности. Вода для охлаждения кольца и кожуха подается под давлением.

Герметизирующее устройство о неразъемным кожухом в титано­ вом и стельном исполнениях испытывалось на электропечи РПЭ-33 1Н03 Алавердского горно-металлургического комбината. По­ лугодовая эксплуатация показала, что конструкция сальниковых

устройств является работоспособной и не вызывает каких-либо зат­ руднений в эксплуатации, однако конструкции отдельных деталей нуждаются в доработке.

Герметизирующие устройства в титановом исполнении были уста­ новлены на электропечи РПЭ-ЗЭШНО Джезкааганокого горно-металлур­ гического комбината.

На рис, 7 показано кольцевое сальниковое уплотнение электро­ да с опущенными под свод токоведущими щеками, разработанное ин­ ститутом "Гипроникель".

Уплотнение самоопекающегося электрода состоит из кольцевого кеосона с внутренним водяным охлаждением. Для набивки сальника

27

300

Рис.8. Уплотнение входа электрода в свод:

I - верхнее водоохлаждавное кольцо; 2 —асбестовая набивка* 3 — нажимное кольцо; 4 - нижнее водоохлаждаемое кольцо

29