Проэкт дуговой сталеплавильной печи ДСВ-80т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

                                    Міністерство освіти і науки України

                                    Запорізький металургійний коледж

                              Запорізької державної інженерної  академії

 

 

                                    КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

 

 

                     ЗМК ЗДІА КР 5.05040103.11.01.ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

                              Студент                                     Кузьмін Д.А.

                              Група                                         ЕМ-08 ¹/₉

 

                                                              2010

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            Міністерство освіти і науки України

                           Запорізький металургійний коледж

                      Запорізької державної інженерної академії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОЕКТ ДУГОВОЇ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЇ  ПЕЧІ З ПОВОРОТНИМ СКЛЕПІННЯМ З ЄМНІСТЮ 60 ТОНН

 

 

Пояснювальна записка  з курсового  проекту з предмету:

„Конструкція електрометалургійних агрегатів”

 

ЗМК ЗДІА.КР.5.05040103.11.01.ПЗ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розробив

ст.гр. ЕМ-08 1/9                                                                       Д.А.Кузьмін

 

 

Керівник                                                                                   Ю.О. Кущ

проекту

 

 

 

 

 

 

Запоріжжя 2010

Міністерство освіти і науки України

Запорізький металургійний  коледж                                    

 Запорізької державної  інженерної академії

 

 

 

 

 

Пояснювальна записка

 

до курсового проекту

 

  З ПРЕДМЕТУ   Конструкція електрометалургійних агрегатів____  

  _________________________________________________________

  _________________________________________________________

 

 

НА ТЕМУ     Проект дугової сталеплавильної печі з поворотним склепінням з ємністю 60 тонн _____________________________________________________________________________

 

 

 

 

СТУДЕНТА       ІІІ     КУРСУ СПЕЦІАЬНОСТІ 5.05040103

”Електрометалургія  сталі і феросплавів”

__________________________________________________________

Кузьміна Дмитра Андрійовича

^{(прізвище,  ім я,  по батькові)}

 

 

 

 

  ПРОЕКТАНТ                                                                (   Кузьмін Д.А. )

 

  КЕРІВНИК ПРОЕКТУ                                               (   Кущ Ю.О.     )

 

 

 

 

 

 

 

Запоріжжя 2010

                                                 Зміст

 

Реферат                                                                                                                                                                                                                                              

Вступ                                                                                                                            

1.Загальна частина

1.1.Переваги електронагріву                                                                                 

1.2.Класифікація і призначення  електрометалургійних печей                                

2.Спеціальна частина                                                                                                           

2.1.Вибір і обгрунтування типу  і конструкції феросплавної  печі  для  

      виробництва феросиліцію                                                                      

2.2.Схеми і описання  основних механізмів печі                                                         

2.3.Футерівка печі                                                                                                                    

2.4.Топографія зносу  і шляхи підвищення стійкості футерівки печі                                   

3. Розрахункова частина                                                                                                                        

3.1.Розрахунок основних  електричних і геометричних параметрів

4. Охорона праці і  захист навколишнього середовища                                                                

4.1.Характеристика шкідливих і небезпечних факторів, що виникають при експлуатації  печі                                

4.2.Заходи щодо захисту навколишнього середовища                                                               

4.3.Техніка безпеки при обслуговуванні  печі                                                             

Література                                                                                                                              

Додаток 1 Технічна характеристика печі                                                               

Додаток 2 Специфікація графічної частини                  

Додаток 3 Завдання на курсове проектування  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             1.Загальна частина

                                1.1.Перевага електронагріву

 

   Переваги електроплавління в порівнянні з іншими способами сталеплавильного виробництва пов'язані з використанням для нагріву металу електричної енергії. Виділення тепла в електропечах відбувається або в металі, що нагрівається, або в безпосередній близькості від його поверхні. Це дозволяє  в порівняно невеликому  об'ємі сконцентрувати  значну потужність  і нагрівати метал з великою швидкістю до високих температур, в окремих випадках   до температури кипіння. Витрата тепла і зміна температури металу при електроплавленні відносно легко піддаються контролю і регулюванню.

   Електрометалургія сталі і феросплавів – це галузь науки і техніки, що розвивається. Розвиток сучасної техніки і промисловості базується головним чином на застосуванні металів. Маючи метал, що володіє певними механічними і фізичними властивостями, можна споруджувати могутні гідроелектростанції, атомні реактори, будівельні конструкції і виготовляти апарати хімічного виробництва, ракети і електронні машини.

   Електросталеплавильному способу  належить провідна роль у виробництві  якісної і високолегованої сталі. Інтенсивний розвиток техніки і промисловості безперервно розширює число використованих металів і змінює співвідношення в питомому об'ємі їх виробництва. Переваги електроплавлення в порівнянні з іншими способами сталеплавильного виробництва пов'язані головним чином з використанням для нагріву металу електричної енергії.

  Переваги електронагріву:

– можливість швидкого нагріву початкових матеріалів практично до будь-якої необхідної для проведення процесу температури, при точному регулюванні швидкості нагріву;

– спрощення конструкцій металургійних агрегатів і створення умов налагодження високомеханізованих і автоматизованих процесів;

– виділення тепла в тому місці, де це необхідно без утворення  великої кількості продуктів  згорання, що дозволяє вести процеси при будь-якій атмосфері і при будь-якому тиску;

- найбільш раціональне використання енергетичних ресурсів країни, оскільки для виробництва електрики можна використовувати всі види енергії.

    Електросталеплавильному способу належить провідна роль у виробництві якісної і високолегованої сталі. Завдяки ряду принципових особливостей цей спосіб пристосований для отримання різноманітного по складу високоякісного металу з низьким вмістом сірки, фосфору, кисню і інших шкідливих або небажаних домішок і високим вмістом легуючих елементів – хрому, нікелю, марганцю, кремнію, молібдену, вольфраму, ванадію, титану, цирконію і інших елементів, що передають сталі особливі властивості.

   На відміну від мартенівського і конвертерного процесів  виділення тепла в електропечах не пов'язане із споживанням окислювача. Тому електроплавлення можна проводити в будь-якій атмосфері – окислювальної, відновної або нейтральної, і в широкому діапазоні тиску – в умовах вакууму, при атмосферному або надмірному тиску. Змінюючи склад атмосфери і тиск газової фази можна змінювати в потрібному напрямі умови протікання окислювально-відновних процесів, проводити по ходу плавки вакуумування металу або насищати його деякими елементами з газової фази.

         Електропіч  краще за інші агрегати пристосована  і для переробки металевого  лому. Шихта в електропіч може  бути завантажена  в один або два прийоми, причому твердою шихтою може бути зайнятий увесь об`єм печі, і це не затрудняє процес розплавлення. Металізовані окатиші, що можуть замінити металевий лом, можна завантажувати в електропіч  безперервно за допомогою дозуючих пристроїв, керованих електронними обчислювальними машинами. Період плавлення   в електропечах значно коротший, ніж в мартенівських печах, що працюють скрап - процесом.

        У електропечах  виплавляють сталь обширного сортаменту, але печі різного типа і місткості спеціалізують на виплавці сталі  порівняно невеликого  числа марок. Різна потреба народного господарства  в металі певного призначення, у наявні технічні і економічні  можливості розвитку електросталеплавильного виробництва визначають різні темпи  збільшення виплавки  сталі в електропечах різного типа. Метал,  вироблений в електропечах, по сортаменту можна розділити на п'ять груп:

1) метал для дрібного сталевого і чавунного розливу, що виплавляється в індукційних і дугових печах малої місткості переважно з кислим футеруванням на машинобудівних заводах або в ливарних цехах металургійних заводів;

2) інструментальна і спеціальна сталі високої якості, що виплавляються в основному в цехах з дуговими електропечами малої(5-15 т) місткості.

3) конструкційна легована  і інші аналогічні сталі, що виплавляються в середніх і крупних дугових печах(100 т);

4) малолегована і рядова  сталі загального  призначення, що виплавляються в великих  дугових печах.

5) сталі і сплави з особливими властивостями спеціального призначення, що виплавляються або піддаються рафінуючій переплавці в спеціальних агрегатах - вакуумно-дугових, плазменно-дугових, електронно-променевих і електрошлакових печах.

        Перші три групи є традиційним  електропічним сортаментом. Частину металу третьої групи виплавляють в мартенівських печах, які поступово поступатимуться своїм місцем електропечам і кисневим конвертерам. Виробництво рядового металу в електропечах стало економічно доцільним завдяки зниженню цін на металолом, викликаному розвитком киснево-конвертерного виробництва, і вдосконаленню електроустаткування, конструкції печей, технології електроплавленню.[1]

 

     1.2.Класифікація і призначення електрометалургійних печей.

    

     Феросплавні печі призначені для ряду електротермічних виробництв, наприклад для отримання феросплавів, які об'єднуються під більш загальною назвою: рудновідновлювальні печі. Вони працюють як із закритою так і відкритою дугою.

   За призначенням феросплавні печі діляться на відновновлювальні, рафінувальні, а по конструкції: відкриті та закриті.

   Процеси виплавки можуть  бути безперервними – з безперервним завантаженням шихти, і періодичними. Процеси виплавки феросплавів розрізняються по кількості шлаку, що утворюється, на безшлакові і шлакові.

    Феросплавні печі можуть  бути однофазні і трифазні.

Відкриті і закриті печі по конструкції однакові. Проте зменшення тепловипромінювання в закритих печах дозволяє скоротити відстань між печами в цехах, тим самим понизити витрати матеріалів на їх споруду. Завантаження шихти в закритих печах повністю механізоване.

    Печі для рафінувальних  процесів забезпечені механізмами  нахилу і обертання ванни, мають  жорстку систему електродоутримувачів. Для рафінувальних феросплавних печей доцільне застосування пристроїв для електромагнітного перемішування.

   За способом перетворення  електричної енергії в теплову  печі ділять на:

 

1). Печі опору

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- електрод, що розплавляється

2- водоохолоджуваний кристалізатор

3-розплавлений шлак

4 - злиток, що наплавляється

 

Рисунок 1.  Однофазна  схема переплаву злитків.

 

ЕШП розроблений інститутом електрозварювання імені Платона. Характерною особливістю є відсутність електричної дуги. Електричний ланцюг між електродом, що витрачається, і злитком, що наплавляється, до яких підводиться різниця потенціалів, замикається через шар шлаку. Твердий шлак не проводить струм. У рідкому стані шлак стає електропровідним, але володіє високим опором, на цій ділянці ланцюга виділяється багато тепла, шлак розплавляється, внаслідок чого оплавляється занурений в нього кінець електроду. Метал у вигляді крапель перетікає у ванну кристалізатора і через деякий час кристалізується в умовах направленого зверху вниз тепловідвідника . ЕШП здійснюють на повітрі.