ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технологические схемы плавки углеродистых и низколегированных сталей в электродуговых печах Технология высшего уровня из "Электрометаллургия стали " Огне т1орная футеровка дуговых сталеплавильных печей подвергается воздействию высокой температуры, периодически колеблющейся в широких пределах, химически взаимодействует с образующимися в печах пылью, жидкими шлаками, восстановительными или окислительными газами, на подину и откосы печей механически воздействует жидкий металл и загружаемая в печь металлошихта. В зависимости от условий службы для каждого участка футеровки выбирают оптимальные с точки зрения их стойкости огнеупоры, при этом основная цель — сокращение объемов текущих ремонтов и повышение производительности печей. [c.98] При значительном увеличении мощности печных трансформаторов и вводимой в печь в течение плавки полезной мощности увеличилась тепловая нагрузка на футеровку, усложнились условия работы футеровки стен и свода дуговой сталеплавильной печи. Температура рабочего слоя футеровки заметно возросла, вследствие этого основной причиной разрушения огнеупорного материала футеровки стало оплавление ее рабочей поверхности. Появление сверхмощных печей обусловило необходимость повышения срока службы футеровки ее стен и свода. [c.98] Попытки решения проблемы стойкости футеровки путем повышения качества (прежде всего огнеупорности) стеновых и сводовых огнеупоров существенных результатов не дали, так как температура плавления рабочего слоя даже самого высокоогнеупорного кирпича существенно снижается в результате насыщения оксидами железа и другими легкоплавкими соединениями из шлака и пыли печных газов. [c.98] По данным исследований в отечественных печах большой вместимости, температура начала плавления рабочего слоя магнезитохромитовых стеновых огнеупоров колеблется в пределах 1580—1640 С. Учитывая большую вероятность перегрева относительно этой температуры рабочей поверхности кладки футеровки сверхмощной печи, можно ожидать значительного износа футеровки. [c.99] Более эффективными оказались попытки решения проблемы стойкости футеровки сверхмощной печи путем регулирования (ограничения в определенные моменты) излучающей способности дуг и подбора рациональных размеров и конфигурации рабочего пространства печи. [c.99] Для каждого конкретного значения напряжения интен-сивность излучения зависит от os ф, уменьшаясь с его пониже-нием и достигая максимума при os ф = 0,87 [9]. [c.100] Существенное влияние на значение энергии, попадающей на единицу поверхности футеровки, оказывают конфигурации рабочего пространства и его размеры. Если принять дугу за точечный источник излучения, то интенсивность облучения единицы поверхности футеровки в соответствии с формулой точечного источника излучения равна, кВт/м д = К [ Р os а)/Апт, где -Рд — мощность дуги, кВт R — расстояние от источника излу чения до центра облучаемой площади, м а — угол между направлением луча и нормалью к облучаемой площади, град -поправочный коэффициент, учитывающий неодинаковое излучение дуги в различных направлениях. [c.100] В соответствии с этим на печах обьиной мощности, а затем и на высокомощных стремились увеличить расстояние R и угол а, выполняя нижнюю часть стен в форме усеченного конуса, что действительно обеспечивало заметное повышение стойкости футеровки стен, хотя усложняло выполнение кладки и приводило к росту объема рабочего пространства печи, а также к некоторому увеличению гшощади поверхности футеровки и повышению расхода огнеупоров для изготовления этой поверхности. Наибольший эффект достигался при а = 25-30 при уменьшении значений а полезный эффект снижался. [c.100] На тепловой поток, воспринимаемый футеровкой стен, влияет также диаметр распада электродов. Уменьшение этого диаметра способствовало увеличению расстояния R и снижению тепловых нафузок на футеровку стен. Расчеты показывают, что минимальный диаметр распада, который достигается при работе на электродах диаметром 610 мм, составляет 1400 мм. Однако при таком диаметре распада электродов в случае нарушения регулирования положения электрододержателей, при интенсивном пылевыделении через зазоры между электродами и сводом и ряде других случаев возможно замыкание тока между электродо-держателями различных фаз через свод. Это приводит к электрической эрозии материала свода. [c.100] Более целесообразной для сверхмощных печей является наклонная установка колонн электрододержателей и соответственно электродов, обеспечивающая при сравнительно большом диаметре распада электродов приближение дуг к центру печи. Впервые такой прием был применен на 40-т электропечах ЧМК, а впоследствии на других отечественных печах серии ДСП-100И6. При таком конструктивном рещении для 100-т печи диаметр распада электродов на уровне свода составляет 1500-1600 мм, что полностью исключает возможность замыканий тока между фазами и улучщает условия работы центральной части свода диаметр распада на уровне жидкой ванны равен 1200-1300 мм.При этом уменьшается тепловая нагрузка на футеровку стен, обеспечивается экранирование дуг электродами и, как показывает опыт работы дуговых печей ЧМК, достигается ускорение плавления шихты в холодных зонах на откосах печи [9]. [c.101] Первоначально водоохлаждаемые панели применяли дая охлаждения огнеупоров и размешали их между кожухом печи и огнеупорной футеровкой, что практически не способствовало эффективному охлаждению рабочей поверхности футеровки и повышению ее стойкости, поскольку между ней и панелями находился толстый слой огнеупорного материала с высоким тепловым сопротивлением. В дальнейшем водоохлаждаемые панели начали применять вместо огнеупорной футеровки и изолировать их рабочую поверхность огнеупорным материалом с высокой теплопроводностью или покрывать ее тонким слоем огнеупорной набивки, в процессе эксплуатации преврашающейся в гарнисаж, толщина которого изменяется в зависимости от тепловой нагрузки. Применение водоохлаждаемых панелей вместо кирпичной огнеупорной кладки в стенах и сводах сверхмощных печей позволило резко увеличивать тепловые потока на эти элементы печи и создало условия для работы печи на длинных дугах при повышенных значениях Р- и С/ высоком к.п.д. установки. Даже при очень высоких мощностях дуг возможны на протяжении всей плавки более экономичные режимы с относительно длинными дугами при меньших значениях тока. [c.102] Водоохлаждаемые панели, используемые вместо огнеупорной футеровки стен и свода, в настояшее время являются стандартными элементами конструкции печи. Практически все сверхмошные печи имеют водоохлаждаемые панели в стенах и более 50% печей панели на своде. Применение водоохлаждаемых панелей обеспечило повышение производительности дуговых печей на 50%, существенно снижение расхода огнеупоров. [c.102] При водяном охлаждении свода огнеупорами выкладывают только центральную его часть с тремя электродными от-версгиями. С этой целью за рубежом используют как правило Ь1сокоглиноземистые изделия, содержащие 75—85 % Al O . [c.103] Широкое внедрение в ЭСПЦ установок ковш-печь поставило на повестку дня вопрос повышения стойкости футеровки этих агрегатов, так как затраты на огнеупоры составляют заметную долю в общих расходах на внепечную обработку стали. [c.105] С целью снижения износа периклазоутлеродистых огне-Упоров в шлаковом поясе установки типа ковш-печь изучено влияние количества углерода и вида антиокислительной добавки Па устойчивость к окислению, шлакоустойчивость и предел прочности при изгибе при повышенных температурах. [c.105] Вернуться к основной статье