Íves acélgyártó kemence: eszköz, működési elv, teljesítmény, vezérlőrendszer

Az íves acélgyártó kemence (forgácslap) olyan eszköz, amely elektromos hajlítással melegíti az anyagot.

Az ipari eszközök különböző méretekben helyezkednek el a kis egységektől, körülbelül egy tonna kapacitással (az öntödében használják a gyártáshoz öntöttvas termékek) 400 egység / tonna használt másodlagos feldolgozása acél. A kutatólaboratóriumokban használt íves acélgyártó kemencék, forgácslapok kapacitása csak néhány tíz gramm lehet. Az ipari berendezések hőmérséklete elérheti az 1800 Ft-ot (3272 Ft-ot), míg a laboratóriumi berendezések hőmérséklete meghaladja a 3000 Ft-ot (5432 Ft-ot).

Az íves acélgyártó kemencék (forgácslap) abban különböznek az indukciós kemencéktől, hogy a betöltött anyag közvetlenül ki van téve az elektromos hajlításnak, és a terminálokon lévő áram áthalad a töltött anyagon.

Építőipar

Az íves acélgyártó kemencét acél előállítására használják, tűzálló edényből áll. Alapvetően három részre oszlik:

• A héj, amely oldalfalak és egy alsó acél "tál".
• Raklap, amely tűzálló anyagból áll.
• Tető. Lehet hőálló bélés vagy vízhűtéses. Golyó vagy csonka kúp formájában is készült (kúpos szakasz). A tető közepén egy tűzálló deltát is tart, amelyen keresztül egy vagy több grafitelektróda lép be.

Egyedi elemek

A kandalló félgömb alakú lehet, és egy excentrikus kemencében szükséges az alsó rész megérintéséhez. A modern műhelyekben az íves acélgyártó kemence-forgácslap 5-gyakran emelkedik a földszint fölé, így a vödrök és a salakcserepek könnyen manőverezhetők mindkét végén. A szerkezeten kívül van egy elektródatartó és egy elektromos rendszer, valamint egy ferde platform, amelyen a szerszám áll.

Egyedülálló eszköz

Egy tipikus íves acélgyártó kemence DSP 3 háromfázisú forrással működik, ezért három elektródával rendelkezik. Kör keresztmetszetük van, és általában menetes csatlakozásokkal rendelkező szegmensek, így új elemek adhatók hozzá, amikor elhasználódnak.

A töltött anyag és az elektróda között ív alakul ki. A töltést mind az áthaladó áram, mind a hullám által kibocsátott sugárzott energia melegíti. A hőmérséklet eléri a körülbelül 3000 db C (5000 db F) értéket, aminek következtében az elektródák alsó részei izzólámpával világítanak lámpák működés közben egy ív acél kemence.

Az elemeket automatikusan felemeli és leereszti egy helymeghatározó rendszer, amely bármilyen elektromos csörlőt, emelőt vagy hidraulikus hengert használhat. A Szabályozás megközelítőleg állandó áramot tart fenn. És milyen energiát fogyaszt egy ív acél kemence? A töltés olvadása során állandó marad, annak ellenére, hogy a törmelék olvadása során az elektródák alatt mozoghat. Az elemet tartó árbochüvelyek vagy nehéz gumiabroncsokat hordozhatnak (amelyek lehetnek üreges vízhűtéses rézcsövek, amelyek áramot szolgáltatnak a kapcsokhoz), vagy "forró hüvelyek", ahol az egész felső rész töltést hordoz, növelve a hatékonyságot.

Az utóbbi típus rézbevonatú acélból vagy alumíniumból készülhet. Nagy vízhűtéses kábelek csatlakoztatják a gyűjtősíneket vagy konzolokat a kemence melletti transzformátorhoz. Egy ilyen eszköz van telepítve a tároló és vízzel lehűtjük.

Csapolás és egyéb műveletek

Az 50 íves acélgyártó kemence forgácslap egy ferde platformra van építve, így a folyékony acélt egy másik tartályba lehet önteni szállítás céljából. Az olvadt acél átadására szolgáló billentési műveletet csapolásnak nevezzük. Kezdetben az ívkemence összes acélgyártó ívének tűzállóval lezárt kimeneti csúszdája volt, amelyet megdöntéskor kimostak.

De gyakran a modern berendezéseknek van egy excentrikus alsó kipufogószelepe (EBT), hogy csökkentse a nitrogén és a salak folyékony acélba való felvételét. Ezekben a kemencékben van egy lyuk, amely függőlegesen fut át a kandallón és a héjon, és a középponttól egy keskeny" kifolyóban " van eltolva tojás alakban. Tele van tűzálló homokkal.

A Modern növényeknek két héja lehet, egy elektródkészlettel, amelyek átkerülnek közöttük. Az első rész felmelegíti a törmeléket, a másik pedig olvasztásra szolgál. Más egyenáramú kemencék hasonló elrendezéssel rendelkeznek, de mindegyik héjhoz elektródák és egy elektronikai készlet tartozik.

Oxigén elemek

AC kemencék általában van egy minta a meleg és hideg foltok körül a területet, a kandalló között helyezkedik el az elektródák. A modernekben az oxigén-üzemanyag égők az oldalfalba vannak felszerelve. Ezeket használják a kínálat kémiai energia negatív zónákba, ami egységesebbé teszi az acél melegítését. További energiát biztosít az oxigén és a szén szállítása a kemencébe. Történelmileg ez a salak ajtajában lévő másolatok (üreges enyhe acélcsövek) segítségével történt, most elsősorban falra szerelt befecskendező egységek segítségével történik, amelyek az oxigén-üzemanyag égőket és a levegőellátó rendszereket egy edénybe egyesítik.

Egy modern közepes méretű acélkemence transzformátorral rendelkezik, amelynek névleges teljesítménye körülbelül 60 000 000 volt-amper (60 MVA), másodlagos feszültsége 400-900, áramerőssége meghaladja a 44 000-et. Várható, hogy egy modern műhelyben egy ilyen kemence 80 metrikus tonna folyékony acélt fog előállítani körülbelül 50 perc alatt a hideg törmelék betöltésétől a felszabadulásig.

Összehasonlításképpen, a fő oxigén kemencék kapacitása 150-300 tonna tételenként, vagy" felmelegszik", és 30-40 percig hőt termel. Hatalmas különbségek vannak a kemence tervezésének és működésének részleteiben, a végterméktől és a helyi körülményektől függően, valamint a telepítés hatékonyságának javítását célzó folyamatban lévő kutatásoktól függően.

A legnagyobb, kizárólag törmelékre szánt (az ág tömegét és a transzformátor névleges teljesítményét tekintve) egy Japánból exportált egyenáramú eszköz, amelynek csapsúlya 420 metrikus tonna, nyolc 32 MVA transzformátorral működik, teljes kapacitása 256 MVA.

Egy tonna acél elektromos ívkemencében történő előállításához rövid értékenként körülbelül 400 kilowattóra vagy metrikánként körülbelül 440 kWh szükséges. Elméleti minimális energiamennyiség, szükséges olvadó acélhulladék: 300 kWh (olvadáspont: 1520 Ft / 2768 Ft). Ezért egy 300 tonnás 300 MVA EDP körülbelül 132 MWh energiát igényel, a bekapcsolási idő pedig körülbelül 37 perc.

Az elektromos ív felhasználásával történő acélgyártás gazdaságilag csak akkor nyereséges, ha elegendő villamos energia van egy jól fejlett hálózattal. Sok helyen, a malmok csúcsidőn kívül működnek, amikor a közművek túlzott termelési kapacitással rendelkeznek, a mérő ára pedig alacsonyabb.

Működés

Az íves acélgyártó kemence acélt Önt egy kis vödörgépbe. A fémhulladékot az olvasztó mellett található mélyedésbe szállítják. A törmelék általában két fő osztályba tartozik: törmelék (Fehér áruk, autók és más hasonló könnyű acélból készült termékek) és nehéz olvadék (nagy lemezek és gerendák), valamint néhány közvetlen redukciós vas (DRI) vagy öntöttvas a kémiai egyensúly érdekében. Az egyes kemencék szinte 100% - ban olvadnak.

A következő szakasz

A törmeléket nagy vödrökbe töltik, úgynevezett kosarakba, összecsukható ajtókkal az alaphoz. Biztosítani kell, hogy a törmelék a kosárban legyen, hogy biztosítsa a kemence jó működését. Erős olvadékot fektetnek a tetejére egy könnyű védőréteggel, amelynek tetején egy másik rész fekszik. A betöltés után mindegyiknek jelen kell lennie a sütőben. Ekkor a KOSÁR bemehet a hulladék előmelegítőbe, amely az üzem forró, füstgázait használja fel olvasztásra és energia-visszanyerésre, növelve a hatékonyságot.

Túlcsordulás

Ezután az edényt az olvasztóüzembe szállítják, a kemence tetőjét visszadobják, és az anyagot betöltik. A túlcsordulás az üzemeltetők számára az egyik legveszélyesebb művelet. Sok potenciális energiát szabadít fel tonna leeső fém. A kemencében lévő bármilyen folyékony anyagot gyakran kiszorítja a szilárd törmelék, majd zsírozza fel és ki. A fémen lévő por meggyullad, ha a kemence forró, ami tűzgolyó kitöréshez vezet.

Néhány kettős héjú készülékben a törmeléket a másodikba töltik, míg az első megolvad, majd az aktív rész kipufogógázával előmelegítik. Egyéb műveletek: folyamatos betöltés és hőmérséklet-feldolgozás egy szállítószalagon, amely ezután a fémet a kemencébe üríti. Más eszközök más műveletekből forró anyaggal tölthetők be.

Feszültség

Töltés után a tető a kemence fölé húzódik, és megkezdődik az olvadás. Az elektródákat leeresztik a fémhulladékra, ív keletkezik, majd úgy vannak felszerelve, hogy a készülék tetején egy morzsarétegben terjedjenek. Ehhez a művelethez alacsony feszültségeket választanak ki, hogy megvédjék a tetőt és a falakat a túlzott hőtől és az ívek károsodásától.

Miután az elektródák elérték a nehéz olvadékot a kemence alján, és a hullámokat feszítővassal árnyékolják, a feszültség növelhető, és az elektródák kissé megemelkednek, meghosszabbítva és növelve az olvadék teljesítményét. Ez lehetővé teszi az olvadt fürdő gyorsabb kialakítását, csökkentve a csapok felszabadulásának idejét.

Az oxigént fémhulladékba fújják, égetik vagy vágják az acélt, további kémiai hőt pedig fali égők biztosítanak. Mindkét folyamat felgyorsítja az anyag olvadását. A szuperszonikus fúvókák lehetővé teszik, hogy az oxigénsugarak behatoljanak a habzó salakba, és elérjék a folyékony fürdőt.

A szennyeződések oxidációja

Az acélgyártás fontos része az olvadt acél felületén úszó salak képződése. Általában fém-oxidokból áll, valamint egy hely gyűjtsük össze az oxidált szennyeződéseket, mint termikus takarót (megállítva a túlzott hőveszteséget), valamint segít csökkenteni a tűzálló bélés erózióját.

A szénacélt előállító alapvető tűzálló anyagokat tartalmazó kemence esetében a szokásos salakképző szerek a kalcium-oxid (Cao égetett mész formájában) és a magnézium (MgO dolomit és magnezit formájában.). Ezeket az anyagokat vagy törmelékkel töltik be, vagy olvadás közben a kemencébe fújják.

Egy másik fontos összetevő a vas-oxid, amelyet acél injektált oxigénnel történő égetésével állítanak elő. Később, amikor felmelegszik, szén (szén formájában) kerül befecskendezésre ebbe a rétegbe, reagálva a vas-oxiddal fém és szén-monoxid képződéséhez. Ez a salak habzásához vezet, ami nagyobb hőhatékonyságot biztosít. A bevonat megakadályozza a kemence tetőjének és oldalfalainak károsodását a sugárzó hőtől.

A szennyeződések elégetése

Miután a fémhulladék teljesen megolvadt, és elérte a lapos kádat, egy másik vödör tölthető be a kemencébe. Miután a második töltés teljesen megolvadt, finomítási műveleteket hajtanak végre ki, hogy ellenőrizze és állítsa be az acél kémiai összetételét és az olvadék túlmelegedését a fagyáspont felett a felszabadulás előkészítése érdekében. Több salakképző anyagot vezetnek be, és sok oxigén jut be a fürdőbe, égetve a szennyeződéseket, például szilíciumot, ként, foszfort, alumíniumot, mangánt és kalciumot, és eltávolítva oxidjaikat a salakba.

A szenet azután tisztítják, hogy ezek az elemek először kiégnek, mivel nagyobb hasonlóságot mutatnak az oxigénnel. A vasnál kisebb affinitású fémek, mint a nikkel és a réz, oxidációval nem távolíthatók el, és csak kémiával kell ellenőrizni őket. Ez például a korábban említett közvetlen redukciós vas és öntöttvas bevezetése.

A habos salak mindenütt fennáll, és gyakran túlcsordul a kemencében, hogy kiöntse az ajtót a tervezett gödörbe. A hőmérsékletmérés és a kémiai kiválasztás automatikus másolatokkal történik. Az oxigén és a szén mechanikusan mérhető speciális szondákkal, amelyeket acélba merítenek.

A termelés előnyei

Az íves acélgyártó kemencék vezérlőrendszerének használata lehetővé teszi acél előállítását 100% nyersanyagból-fémhulladékból. Ez jelentősen csökkenti az anyag előállításához szükséges energiát az ércek elsődleges előállításához képest.

További előny a rugalmasság: míg mint domain nevek a kemence nem jelentősen változhat a munkájukat, és a munka több éve, ebben az esetben gyorsan elindítható és leállítható. Ez lehetővé teszi az acélgyár számára, hogy a kereslettől függően változtassa meg a termelést.

Egy tipikus íves acélgyártó kemence acélforrás egy mini Malom számára, amely rúd-vagy szalagterméket képes előállítani. A Mini-gyárak viszonylag közel helyezkednek el a fémtermékek piacához, és a szállítási követelmények kisebbek, mint egy integrált üzem esetében, amely általában a part közelében található, hogy hozzáférjen a szállításhoz.

Íves acélgyártó kemence: eszköz

A sematikus keresztmetszet egy elektróda, amelyet egy fogasléces hajtás emel fel és enged le. A felület tűzálló téglával és alsó béléssel van bélelve. Az ajtó hozzáférést biztosít a készülék belsejéhez. A kemence teste a billenőkarokon nyugszik, így megdönthető a csapoláshoz.