книги из ГПНТБ / Пирожников, В. Е. Автоматизация контроля и управления электросталеплавильными установками

Вода

90

печи подают через фурму 5, которая перемещается электромехани­ ческим приводом. Фурму вводят в печь только на время продувки и охлаждают водой под давлением 4 ат.

Для ввода фурмы в печь используют лебедку 6 с электродвига­ телем переменного тока, редуктором, рейкой (на ней крепится фурма), тремя конечными выключателями и двумя сельсинами 7 и 8.

При пуске кислорода фурма находится над ванной металла на уровне 500 мм (нижнее положение 200 мм, верхнее 1500 мм). Эти положения обеспечиваются конечными выключателями, которые также дают команду на открытие и закрытие кислородного кла­ пана 4.

Аварийное состояние фурмы определяют по количеству отходящей воды. Предусмотрена автоматическая отсечка воды, кислорода и подъем фурмы из печи при прогаре фурмы. Измерение расхода отхо­ дящей воды при помощи диафрагмы осуществляет дифманометр типа ДМ-6, работающий со вторичным прибором ЭПИД-02. Давление охлаждающей воды контролируется манометром 16.

Кислородная сеть 1 включает металлическую трубу диаметром 75 мм, кислородный клапан 4 типа КК-100 для подачи и отсечки кис­ лорода, камерную диафрагму, медный термометр сопротивления 2 и манометр 17 для измерения давления кислорода. Исполнительный механизм 3 ИМТУ-25 управляет кислородным клапаном. Расход кислорода измеряется дифференциальным манометром 9 типа ДМКК с коррекцией по температуре и давлению, затем измеряемая вели­ чина преобразуется в пропорциональный электрический сигнал и

кислорода. Задание ему по кислороду устанавливается ферродинамическим задатчиком 11 типа ДЗФ-1.

В зависимости от выплавляемой марки стали, температуры и содержания углерода после расплавления устанавливают необхо­ димый расход кислорода на плавку.

По окончании подачи кислорода счетчик СЭДА дает команду на подъем фурмы. При высоте 500 мм над уровнем ванны подача кисло­ рода прекращается. В верхнем положении фурма переключает вы­ ключатель и останавливается, контакт в СЭДА размыкается. При уменьшении давления кислорода ниже 4 ат подаются звуковой и све­ товой сигналы, а фурма поднимается из печи. Точность ввода задан­ ного количества кислорода в печь составляет ±4%.

Сокращение продолжительности периода расплавления шихты, составляющего значительную часть плавки, не только увеличивает производительность печи, но и снижает расход электроэнергии. Одним из способов увеличения скорости плавления шихты является дополнительный нагрев ее в электропечи при сжигании жидкого или газообразного топлива. По сравнению с другими способами совмещенный с плавлением нагрев имеет определенные преимуще­ ства: меньшие капиталовложения, чем при нагреве шихты в специаль­ ных установках, не требуется дополнительных площадей для стен­ дов и корзин для подогрева лома перед загрузкой в печь, практи-

91

-3695

чески отсутствует пылевыделение, сопровождающее подрезку шихты кислородом.

Наилучший результат по подрезке твердой шихты у порога рабочего окна показали переносные неводоохлаждаемые трехсопло­ вые горелки внешнего смешения с низким уровнем шума, устанавли­ ваемые в отверстие заслонки рабочего окна (рис. 38).

Для дуговых печей емкостью 100 т и мощностью трансформатора 25 MBA, выплавляющих сталь под двумя шлаками, применение переносных горелок при расходе природного газа 3,6—9,3 м3/т позволяет сократить продолжительность плавки и расход электро­ энергии по сравнению с процессом интенсификации только кисло­ родом на 1,5—5,1% и 2,6—9,0% соответственно [24].

Работа с заданным отношением расхода кислорода и газа V JV T = = 2,3 н-2,4 позволяет улучшить эти показатели и автоматизировать подрезку твердых кусков шихты газокислородным пламенем го­ релки. Следует отметить, что переносную горелку после израсходо­ вания расчетного количества газо-кислородной смеси, необходимой для расплавления шихты загромождающей порог рабочего окна, отключают и убирают от печи. При использовании горелок в зави­ симости от расхода кислорода для подрезки расчетное снижение себестоимости от введения 1 м3 природного газа на 1 т садки состав­ ляет 0,06—0,13 руб.

При правильной эксплуатации использование горелок не ухуд­ шает стойкость футеровки и не увеличивает расход электродов. Некоторое увеличение в рабочем пространстве печи содержания водорода и паров воды не сопровождается повышением газонасыщен­ ности готовой стали.

7. Автоматизация подачи шлакообразующих, раскислителей и легирующих добавок

В последние годы разработаны и успешно внедрены в практику электросталеплавильных цехов с крупными печами различные схемы механизации и автоматизации отдельных производственных операций,

93

Так, в шихтовом пролете для механизации погрузочно-разгрузоч­ ных работ с немагнитными отходами передельных цехов применяют стандартные саморазгружающиеся короба, в которых транспорти­ руют эти отходы. Поступающие в шихтовый двор короба переносятся краном с железнодорожных платформ на площадку, отведенную для соответствующей группы немагнитных отходов.

В новом электросталеплавильном цехе завода «Красный Октябрь» для разгрузки поступающих сыпучих шлакообразующих, заправоч­ ных материалов и железной руды используют отдельные помещения, оборудованные железнодорожными путями, бункерами и мостовыми кранами.

Из закромов материалы подают в металлические бункера мостовым грейферным краном и из них через автоматические затворы на лен­ точный транспортер. Ленточный транспортер располагают в крытой галерее и связывают с раздаточным реверсивным ленточным транспор­ тером, находящимся над эстакадой приемных бункеров, которые за­ полняют поочередно тем или иным материалом, например свежеобожженной известью, железной рудой, плавиковым шпатом, коксом, ферросилицием.

Под бункерами размещают самоходную весовую тележку с ем­ костью для приема порций того или иного материала.

Использование системы подачи материалов из закромов склад­ ского помещения в приемные бункера по ленточному транспортеру обеспечивает механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузоч­ ных работ, а также операции взвешивания и подачи материалов через промежуточные бункера в мульды завалочных машин или бункера бросковых машин ленточного типа. При этом всеми механизмами и устройствами управляет оператор из специального пульта, снабжен­ ного системой контроля и сигнализации от датчиков.

В электросталеплавильном цехе Череповецкого металлургиче­ ского завода материалы из закромов в галерею бункеров подают самораскрывающимися контейнерами, транспортируемыми мосто­ выми кранами.

Схема механизации подачи сыпучих материалов и ферросплавов в этом цехе приведена на рис. 39. Опыт эксплуатации двух схем подачи материалов в электросталеплавильный цех выявил ряд пре­ имуществ системы завода «Красный Октябрь», При отличии вариан­ тов подачи материалов злектросталеплавильные цехи обоих заводов имеют общие технические решения по дозировке, взвешиванию ма­ териалов электровесовыми тележками и загрузке их в печь через рабочее окно самоходной бросковой машиной ленточного типа. Схема электровесовой тележки приведена на рис. 40. Техническая характе­ ристика ее следующая:

93

На рис. 41 приведена схема конструкции бросковой машины лен­ точного типа, разработанной Днепропетровским ПКТИ и предназна­ ченной для присадки в печи емкостью 100 и 200 т через рабочее окно извести, плавикового шпата, шамота, раскислителей (молотых кокса и ферросилиция), железной руды или агломерата и других мате­ риалов.

Техническая характеристика бросковой машины следующая:

Эксплуатация бросковых машин ленточного типа показала их высокую надежность и эффективность. В частности, бросковая

9480

4J40

Р и с . 40. Электровесовая тележка

95

ttSOO

машина позволяет задавать в дуговую печь материал без снятия нагрузки, что в свою очередь стабилизирует процесс и повышает производительность плавильных печей. Бросковая машина обеспе­ чивает присадку в печь как кусковых, так и порошкообразных мате­ риалов, и практически устраняет все ручные операции обслужива­ ющего персонала по заброске различных материалов в пла­

вильный агрегат.

Использование системы автоматизации позволяет управлять бросковой машиной с пульта управления печи и включать ее в еди­ ную программу комплексной автоматизации всех операций техноло­ гического процесса плавки. При некоторой конструктивной дора­ ботке бросковую машину ПКТИ можно применять в действующих электросталеплавильных цехах для обслуживания дуговых печей любой емкости.

Для подачи и загрузки в дуговую печь кусковых ферросплавов, нагретых до высоких температур, обычно применяют мульдозава­ лочные машины кранового типа. При встречных грузопотоках в печном пролете цехов с крупными печами это решение не является оптимальным. Поэтому в условиях электросталеплавильного цеха Череповецкого завода со 100-т дуговыми печами применяют наполь­ ные мульдозавалочные машины, спроектированные и изготовленные

Днепропетровским ПКТИ.

Схема конструкции мульдозавалочной напольной машины при­ ведена на рис. 42.

96

3550

а

Р и с . 43. Устройство весового дозирования порошковых раски ­ слителей:

а — конструкция устройства; б —принципиальная электрическая схе­ ма управления устройством

98

в дозирующий бункер 3 шнековым питателем 4, приводимым от элек­ тродвигателя 5. Вес дозирующего бункера через рычаг 6 передается на магнитоупругий датчик 7.

В устройстве применен магнитоанизотропный датчик растягива­ ющих усилий типа МТР-1,5.

Намагничивающая обмотка датчика питается стабилизированным током через бареттер Л (рис. 43, б). Напряжение измерительной обмотки датчика после выпрямления (мост Ь2) подается на делитель напряжения R lt R 2. Для компенсации веса тары навстречу выход­ ному напряжению датчика, снимаемому с резистора R 2, в схему подается опорное напряжение, стабилизированное транзистором и стабилитроном и снимаемое с резистора JR3.

Для стабилизации выходного напряжения датчика при колеба­ ниях напряжения сети последовательно с намагничивающей обмот­ кой датчика и бареттером включен резистор Rit с которого напряже­ ние, пропорциональное силе тока намагничивания, после выпрямле­ ния (мост èj) вводится в измерительную цепь навстречу выходному напряжению датчика. Измерительная цепь связана с резисторами Rb и Re, часть напряжения с которых, пропорциональная весу раскисли­ теля, подается на вход электронного потенциометра ЭПВ со шкалой О—100 кг. Потенциометр R6 позволяет регулировать чувствитель­ ность схемы измерения веса при тарировке.

Устройство весового дозирования порошковых раскислителей работает следующим образом. Электродвигатель АД шнекового питателя включается при замыкании цепи пускателя П кнопкой КП. При автоматическом управлении в цепь катушки пускателя П входит нормально замкнутый контакт электронного потенцио­ метра ЭПВ. По достижении заданного веса этот контакт размыкается, отключая привод шнекового питателя. Величина дозы раскислителей устанавливается поворотом диска установки задания ЭПВ.

При ручном управлении контакт ЭПВ шунтируется переключа­ телем УП, а для остановки электродвигателя АД нужно нажать

100кг.

8.Автоматизация и механизация заправки футеровки дуговых печей

Удалить остатки металла и шлака из крупнотоннажных печей после выпуска плавки крайне затруднительно. Поэтому основная задача при эксплуатации указанных агрегатов сводится к поддержа­ нию футеровки подины и откосов в таком состоянии, чтобы при выпуске плавки металл и шлак полностью выходили из печи и не оставались в углублениях и ямах. Это достигается минимальной выдержкой жидкого расплава в печи, соблюдением заданного тем­ пературного режима и получением в печи к моменту слива металла в разливочный ковш шлака заданного состава и жидкоподвижности.