|
на 4045 градусов, для скачивания шлака – на 1015 градусов (в другую сторону).
Печи оборудованы механизмами подъема и поворота свода – для загрузки шихты
через верх печи, передвижения электродов – для изменения длины дуги и
регулирования мощности, вводимой в печь. Крупные печи оборудованы устройствами
для электромагнитного перемешивания жидкого металла в ванне, системами удаления
и очистки печных газов.
Отечественные плазменнодуговые печи имеют вместимость от 0,5 до 200 тонн,
мощность – от 0,63 до 125 МВт. Сила тока на мощных и сверхмощных
плазменнодуговых печей достигает 50100 кА.
В зависимости от технологического процесса и состава шлаков футеровка
плазменнодуговых печей может быть кислая (при выплавке стали для фасонного
литья) или основная (при выплавке стали для слитков).
Особенностью конструкции плазменнодуговых печей с огнеупорной футеровкой
как разновидности плавильных ванных печей дугового нагрева является наличие
одного или нескольких плазмотронов постоянного тока и подового электрода –
анода. Для сохранения атмосферы плазмообразующего газа рабочее пространство
плазменнодуговых печей герметизируется с помощью специальных уплотнений.
Наличие водоохлаждаемого электрода в подине создает опасность взрыва, поэтому
плазменнодуговые печи снабжают системой контроля состояния футеровки подины и
сигнализацией, предупреждающей о проплавлении подового электрода жидким
металлом.
В настоящее время работают плазменнодуговые печи с огнеупорной
футеровкой вместимостью от 0,25 до 30 тонн мощностью от 0,2 до 25 МВт.
Максимальная сила тока – до 10 кА.
Наиболее энергоемким периодом плавки в печах обоих типов является период
плавления. Именно тогда потребляется до 80 процентов общего расхода энергии,
причем в основном электрической. Длительность всей плавки в зависимости от
принятой технологии выплавки электростали может быть 1,55 часов. Электрический
коэффициент полезного действия дуговых сталеплавильных печей составляет 0,90,
95, а тепловой – 0,650,7. Удельный расход электрической энергии составляет
450–700 кВтч на тонну, снижаясь за счет уменьшения удельной теплоотдающей
поверхности для более крупных дуговых сталеплавильных печей.
Плазменнодуговые печи имеют более низкие показатели. Электрический
коэффициент полезного действия у них равен 0,750,85. Это объясняется
дополнительными потерями в плазмотроне при формировании плазменной дуги.
Тепловой же – около 0,6, так как возникают дополнительные потери в
водоохлаждаемых элементах конструкции. Особенностью эксплуатации
плазменнодуговых печей является использование дорогостоящих плазмообразующих
газов, что вызывает необходимость создания систем регенерации отработанных
газов и применения технологически приемлемых дешевых газовых смесей.
Новые возможности в сталеплавильном производстве появились в связи с
успешным освоением в конце 1980х годов донного (через подину) выпуска металла
из дуговых электропечей. Такая система выпуска была успешно реализована,
например, в сталеплавильном цехе завода фирмы «Тиссен шталь» в Оберхаузене
(ФРГ), на 100тонных печах завода в Фридриксферке (Дания) и др. Они могут
довольно длительное время работать в непрерывном режиме, например, датские
100тонные агрегаты – в течение недели. При выпуске плавки, который длится не
более 2 минут, печь наклоняется всего на 1015 градусов вместо 4045 градусов
(для обычных агрегатов). Это позволяет почти полностью заменить огнеупорную
футеровку стен водоохлаждаемыми панелями, резко сократить расход различных
материалов и электроэнергии, производить полную отсечку печного шлака.
Как это ни удивительно на первый взгляд, современная дуговая
сталеплавильная печь сверхвысокой мощности имеет удельный расход энергии
значительно более низкий, чем мартеновская печь. К тому же труд сталевара
мартеновской печи значительно тяжелее и утомительнее работы конверторщика или
электросталеплавильщика.
Прокатные станы
Прокатный стан – это машина для обработки металлов давлением между
вращающимися валками. После того как сталевары отлили слиток, этот огромный
брусок стали нужно превратить в изделия – в кузов автомобиля, железнодорожный
рельс или строительную балку. Но для этого нужно, чтобы слиток принял удобную
для изготовления деталей форму – либо длинного бруса с поперечным сечением в
виде квадрата, круга, балки, либо стального листа или проволоки и т д. Эти
различные формы слиток и принимает на прокатных станах.
Прокатка в горячем состоянии стала использоваться лишь в начале XVIII
века, причем сначала этим способом готовились более или менее тонкие железные
листы, но уже с 1769 года начали подобным образом прокатывать проволоку. Первый
прокатный стан для железных болванок был предложен английским изобретателем
Кортом, когда он разрабатывал метод пудлингования. Корт первым догадался, что
при изготовлении некоторых изделий рациональнее поручить молоту только отжимку
шлаков, а окончательную форму придавать путем прокатки.
В 1783 году Корт получил патент на изобретенный им способ проката
фасонного железа с помощью особых вальцов. Из пудлинговой печи крица поступала
под молот, здесь она проковывалась и получала первоначальную форму, а затем
пропускалась через вальцы. Этот способ потом стал очень распространенным.
Однако лишь в XIX столетии техника проката была поставлена на должную
высоту, что во многом было связано с интенсивным строительством железных дорог.
Тогда были изобретены прокатные станы для производства рельсов и вагонных колес,
|
|