1.3 Дуговые печи постоянного тока (дппт)

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. Отличительная особенность ДППТ нового поколения от ДП переменного тока наличие только одного верхнего ГЭ (катода), расположенного вдоль вертикальной оси печи, и подовых электродов (ПЭ) анодов в подине печи или токопроводящей подины.

При использовании крупной плавильной печи по подовому электроду (ПЭ) протекает ток в десятки тысяч ампер, поэтому ПЭ испытывает большие тепловые нагрузки. Наибольшее распространение получил ПЭ, выполненный в виде медного водоохлаждаемого корпуса и стальной головной части. Основным недостатком такого ПЭ является его взрывоопасность в аварийной ситуации.

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).

Исходя из условий работы ПЭ, можно сформулировать основные требования к ним.

Конструкция электрода должна обеспечивать:

надежность электрического контакта с шихтой при минимальных тепловых потерях (как в холодной, так и в горячей печи);

соблюдение условий взрывобезопасности;

простоту и технологичность изготовления;

отсутствие неконтролируемых сварных швов, по которым вода может попасть в подину печи;

удобство набивки, заправки и ремонта подины;

удобство и быстроту замены электрода в случае выхода его из строя.

Материал электрода должны выбирать, исходя из условий надежной работы при высоких тепловых и токовых нагрузках, стойкости к механическим и тепловым ударам, отсутствия загрязнения расплава и взаимодействия с футеровкой подины.

Срок службы ПЭ должен обеспечивать бесперебойную работу подины между ее плановыми ремонтами.

Печи футеруют огнеупорными материалами, применяемыми и на ДП переменного тока. Стойкость подины при обычных горячих ремонтах 3…5 лет или 5…7 тыс. плавок. Подина может быть наварена после срывов, подвергнута промежуточному ремонту и заменена (без замены ПЭ). Материалы могут быть многократно использованы при ремонтах подины печи. При плавке в такой печи можно использовать все известные технологические приемы: кипение ванны, обработку шлаком, продувку металла кислородом или инертным газом, легирование и процессы, усиленные и ускоренные применением электромагнитного перемешивания. Для работы современных печей постоянного тока требуется уровень тока до 130 к А и напряжение до 750 В, в большинстве случаев используется 12-импульсные выпрямители тока. Одним из основных элементов подины печь является подовый электрод или токопроводящий электрод или токонроводящий под, подсоединенный к аноду выпрямителя. При использовании подового электрода нижний торец его соединяется с токопроводом, выше которого расположены каналы охлаждения. Каналы охлаждения находятся вне кожуха печи, а основная часть электрода располагается в нижней трети футеровки подины. Сам электрод (рисунок 2)состоит из двух частей - активной (1), находящейся в контакте с расплавом и выполненной в виде стальных листов, приваренных к боковой поверхности основной части электрода, которая в свою очередь представляет собой стальную трубу, заполненную изнутри на установке электрошлакового литья медью (2). Основная часть подового электрода размещается внутри половины по высоте футеровки подины, а ее нижний торец выходит за пределы кожуха печи (4). Каналы охлаждения (5) и токопровод (6) размещены ниже кожуха печи. Такая конструкция подового электрода гарантирует взрывобезопасность печи, минимальные тепловые потери, высокую стойкость подины - 3-5 лет и многократное использование основной части подового электрода.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. Установка подового электрода