Экономия материальных и энергоресурсов при выплавке стали в ДСП переменного и постоянного тока - Курсовая работа

Смелянского начаты и продолжаются в настоящее время работы по проблемам электроснабжения дуговых сталеплавильных печей (ДСП) как наиболее мощных электротермических установок (ЭТУ) с вероятностной природой нагрузки. За эти годы изменялись конструкции ДСП и технологические процессы плавки металла в них, электрические режимы их работы и системы питания. В настоящее время, наряду с ДСП переменного тока, широко применяют дуговые печи постоянного тока (ДППТ), которые имеют определенные технологические и энергетические преимущества (например, снижение расхода графитированных электродов, угара металла и ферросплавов, выбросов пыли и уровня шума; на постоянном токе снижаются падение напряжения в токоподводах (короткой сети) и, соответственно, потери энергии). Печи отличаются существенно более спокойным электрическим режимом, что обеспечивает снижение уровня колебаний напряжения дуги и уменьшение фликкера в питающей энергосистеме.Дуговая печь (рисунок 1) состоит из рабочего пространства (собственно печи) с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты. Свод набирают из огнеупорного кирпича в металлическом водоохлаждаемом сводовом кольце, которое выдерживает распирающие усилия арочного сферического свода В нижней части кольца имеется выступ - нож, который входит в песчаный затвор кожуха печи. Диаметр отверстий больше диаметра электрода, поэтому во время плавки в зазор устремляются горячие газы, которые разрушают электрод и выносят тепло из печи. С противоположной стороны кожух имеет окно для выпуска стали из печи. Механизм наклона печи должен плавно наклонять печь в сторону выпускного отверстия на угол 40-45° для выпуска стали и на угол 10-15 градусов в сторону рабочего окна для спуска шлака.Лом не должен содержать цветных металлов и должен иметь минимальное количество никеля и меди; желательно, чтобы содержание фосфора в ломе не превышало 0.05%. при более высоком содержании фосфора продолжительность плавки возрастает. При легковесном ломе после частичного расплавления первой порции шихты приходится вновь открывать печь и подсаживать шихту, что увеличивает продолжительность плавки. Основное требование к чугуну - минимальное содержание фосфора, поэтому чтобы не вносить много фосфора в шихту малых ((40 т) печей не более 10% чугуна, а в большегрузных не более 25%. Дуговые печи постоянного тока состоят из частей и механизмов, применяемых в дуговых печах переменного тока одинаковой с ней вместимости: стального футерованного кожуха; свода, который может быть водоохлаждаемым; стен печи, которые могут быть выполнены так же из водоохлаждаемых панелей; механизма наклона печи для слива металла и удаления шлака, механизма перемещения ГЭ; механизма подъема и поворота свода или выката ванны для завалки печи шихтой; рабочего окна с дверцей. Подовые электроды можно классифицировать по материалу электрода (огнеупорная подина, проводящая ток в разогретом состоянии, графитовый электрод, металлический электрод, комбинированный электрод, состоящий из металла и графита) и по условиям безопасности (взрывоопасное охлаждение и взрывобезопасное охлаждение).Таблица №1 Показатели работы печей переменного и постоянного тока Показатель Углеродистая сталь Легированная сталь Сталь 5ХНМ Таблица №2 Средний расход материалов на плавку, кг. Тип печи Руда Известь Шамот ФС 45 ФМН78 S Металлозавалка Итого материалов Из таблиц 1 и 2 видно, что эксплуатация дуговых печей постоянного тока по сравнению с ДСП такой же мощности и емкости без использования дополнительных технологических мероприятий позволяет снизить: · расход электродов в 3...5 раз в зависимости от подготовки шихты;Электрическая дуга, которая возникает в ДСП между электродами и шихтой обладает следующими свойствами: 1)дуга горит длительное время и должна быть максимально устойчивой; Электрическая цепь главного тока ДСП содержит разъединитель, служащий для включения и выключения установки от сети высокого напряжения, выключатель мощности, служащий для оперативного выключения печи, реактор (лишь для печей малой и средней мощности) с шунтирующим (в конце периода расплавления) выключателем, печной трансформатор, короткая сеть, соединяющая вторичные выводы печного трансформатора с электродами, собственно электропечь, установку электромагнитного перемешивания, электродвигатели перемещения электродов, трансформаторы тока, которые включены на высокой и низкой сторонах для подключения защиты, измерительных приборов, приборов учета, а также автоматических регуляторов мощности и САУ. В качестве электропечных используют специально изготавливаемые для этой цели трансформаторы, характерной особенностью которых является повышенная механическая прочность, определяющаяся ударной силой тока короткого замыкания и рассчитанная на толчковый характер нагрузки и частые эксплуатационные короткие замыкания, большой номинальный ток (десятки килоампер) при сравнительно низком вторичном напряжении (100 - 600 В); широкий диапазон регулирования вторич

Содержание

Введение

1. Устройство дуговых печей переменного и постоянного тока

1.1 Общее описание дуговой электропечи переменного тока

1.2 Шихтовые материалы для печей переменного тока

1.3 Дуговые печи постоянного тока (дппт)

1.4 Преимущество дуговых печей постоянного тока

2. Регуляторы электрического режима при плавке в ДСП и ДППТ

3. Тенденции развития дуговых печей

Заключение

Список используемой литературы

В данной работе произведено сравнение параметров работы ДСП и ДППТ, с целью определения возможности экономия материальных и энергоресурсов.

Из таблиц 1 и 2 видно, что эксплуатация дуговых печей постоянного тока по сравнению с ДСП такой же мощности и емкости без использования дополнительных технологических мероприятий позволяет снизить: · расход электродов в 3...5 раз в зависимости от подготовки шихты;

· суммарный расход электроэнергии на процесс на 2 ...5 %;

· расход огнеупорных материалов на 20 ... 30 % при работе на твердой завалке;

· расход исходного сырья на 1,5...5 % ;

· расход дорогостоящих легирующих добавок на 20…60%;

· уровень шума до 85 ДБЛ;

· количество пыле-газовыбросов в 8 .... 10 раз, что позволяет снизить затраты на газоочистку и природоохранные мероприятия;

· обратное влияние электропечи на сеть, в частности фликкер-эффект ("мерцание") в 2... 5 раз, что позволяет повысить ресурс печных трансформаторов, гибких кабелей, короткой сети, электрододержателей и уменьшить затраты на фильтро-компенсирующие устройства (ФКУ).

Дуговая печь постоянного тока является более перспективным плавильным агрегатом по сравнению с дуговой печью переменного тока благодаря следующим факторам: уменьшение времени плавки, более низкий расход электроэнергии, возможность выплавки шлаков с низким содержанием металлов, использование шихты разного вида в том числе стружки и пылевидных материалов, повышенная стойкость футеровки, взрывобезопасность, отсутствие выбросов дымовых газов в цех.

1.Макаров А.Н., Рубцов В.П. Влияние изменения мощности трансформатора на эффективность работы дуговой печи// Электротехника. №2. 1999, с.40-43.

2.Свенчанский А. Д., Смелянский М. Я. "Электрические промышленные печи.", М., 1970;

3.Володин А.М., Богдановский А.С., Малиновский В.С. Результаты работы печи постоянного тока нового поколения // Металл, оборудование, инструмент. 2004. №6.

4.Володин А.М., Богдановский А.С., Малиновский В.С. Результаты работы печи постоянного тока ДППТУ-20 на ОАО «Тяжпрессмаш».// Литейное производство. 2004. №11.

5.Малиновский В.С. Электротехнологические возможности дуговых печей постоянного и переменного тока нового поколения. Электрометаллургия. 2007. №7, с 8-14.

6.Малиновский В.С. Подовые электроды дуговых печей постоянного тока. Электрометаллургия. 2008 №9, с 21-25.

7.Малиновский В.С. сравнение показателей работы дуговой печи переменного и постоянного тока в ОАО «Тяжпрессмаш». Электрометаллургия. 2008 №8, с 20-22.

Размещено на .ru