Дуговые печи постоянного тока. Конструкция кожуха, днища и свода

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1Конструкция кожуха

1.2 Конструкция днища

1.3Конструкция свода

2 Специальная часть

Дуговые печи постоянного тока (ДППТ) по конструкции близки к трёхфазным дуговым сталеплавильным печам(ДСП) и отличаются от них наличием одного или более графитированных сводовых электродов(катодов) и одного или более подовых электродов (анодов), подводящих ток к переплавляемому металлу.

ДППТ по сравнению с ДСП имеют следующие основные преимущества: меньший угар легирующих элементов, стабильность химического состава металла, меньшее его загрязнение и науглероживание позволяют без потери качества переплавлять отходы стали, в том числе высоколегированной, и сплавов.

ДППТ работает менее шумно и меньше загрязняет окружающую среду. Печи универсальны и используются для выплавки стали, чугуна, сплавов на основе алюминия, меди, никеля, кобальта и др. металлов, ферросплавов и лигатур в металлургии  и машиностроении.

С 1981 г. В СССР впервые в мире начали экплуатировать в промышленности дуговую печь постоянного тока для плавки высоколегированных сталей. За рубежом первая промышленная ДППТ вместимостью 12 тонн была пущена в ФРГ на сталелитейном заводе в 1982 г. К настоящему времени их вместимость в мире достигает 250тонн.

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

При сопоставлении печей постоянного и переменного тока было выявлено, что выплавка стали в ДППТ характеризуется снижением расхода электроэнергии, технологических материалов, снижением угара металла и повышением производительности.

Основные преимущества дуговых печей на постоянном токе:

1. Уменьшенный расход электродов

Одним из важнейших преимуществ дуговых печей на постоянном токе является то, что расход электродов здесь значительно ниже, чем на дуговых печах переменного тока. Основной причиной этого является эффект анодного падения напряжения в печах на постоянном токе. Согласно фундаментальным исследованиям электрической дуги на печах постоянного тока, мощность на аноде локально рассеивается в 3—5 раз больше, чем на катоде ("эффект анодного падения напряжения"). Часть износа графитового электрода непосредственно связана с этим эффектом, и поэтому на печи постоянного тока износ электрода, который является катодом, меньше чем электрода на печи переменного тока, где электрод попеременно является катодом и анодом. Среднее отношение расхода электродов к энергии на печи на постоянном токе равно 1,4 г/кВт-ч, а на сверхмощной печи на переменном токе оно равно 6 г/кВт-ч. Расход электродов на печах постоянного тока на 50 % меньше, чем на сравнимых печах переменного тока

2.Уменьшен фликкер-эффект

Сравнивание круговых диаграмм по току и напряжению для печей на постоянном и переменном токе показывает, что флуктуации напряжения в электрической системе (фликкер-эффект), вызванные работой дуговой печи на постоянном токе, уменьшаются, по крайней мере, на 50 % по сравнению с флуктуациями на печи на переменном токе такой же мощности.

Дуга на печи постоянного тока более стабильна, чем на печи переменного тока. Стабильность можно повысить, подключив реактивное сопротивление в цепь печи на постоянном токе.

Измерения, проведенные на различных печах переменного тока при мощности от 3 до 75 МВА показали, что стандартные среднеквадратичные отклонения мощности, связанные с фликкер-эффектом составляют от 0,06 % /МВА до 0,093 %/ МВА. Стандартные среднеквадратичные отклонения по мощности связанные с фликкер-эффектом при достоверности 99 % для печи на постоянном токе составляют 0,03 % МВА (это равно 1/3—1/2 величины, которая может быть определена для печи на переменном токе такой же емкости).

3.Пониженный уровень шума

Уровень шума на дуговой печи - один из наиболее проблемных вопросов в промышленности. Совершенствование электродуговых печей связано с повышением мощности, что привело к настоящему времени к возникновению шумов с уровнем в 110 дБ.