Арк болоттон жасалган меш: түзүлүш, иштөө принциби, күч, башкаруу системасы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Болат дога меши (EAF) - материалды электрдик ийилүү жолу менен жылытуучу түзүлүш.

Өнөр жай шаймандарынын өлчөмдөрү кичинекей бирдиктерден, болжол менен бир тонна кубаттуулуктан (чоюн буюмдарын жасоо үчүн куюучу заводдордо колдонулат) тоннасына 400 бирдикке чейин болот, болотту кайра иштетүү үчүн колдонулат. Изилдөө лабораторияларында колдонулган Arc болот мештери, EAF, бир нече гана грамм кубаттуулугу болушу мүмкүн. Өнөр жай шаймандарынын температурасы 1800 °C (3272 °F) жетиши мүмкүн, ал эми лабораториялык орнотуулар 3000 °C (5432 °F) ашат.

Арк болоттон жасалган мештер (EAFs) индукциялык мештерден жүктөлүп жаткан материал түздөн-түз электрдик ийилүүгө дуушар болушу менен айырмаланат жана терминалдардагы ток заряддалган материал аркылуу өтөт.

Курулуш

Арк болоттон жасалган меш болот өндүрүү үчүн колдонулат жана отко чыдамдуу идиштен турат. Негизинен үч бөлүккө бөлүнөт:

• Каптал дубалдары жана түбү болоттон турган кабыктабактар.
• Отко чыдамдуу материалдан жасалган палет.
• Крышасы. Бул ысыкка чыдамдуу подкладка же суу менен муздатуу менен болушу мүмкүн. Жана ошондой эле шар же кесилген конус (конус кесилиши) түрүндө жасалат. Чатыр бир же бир нече графит электроддор кирген борбордо отко чыдамдуу дельтаны да колдойт.

Жеке нерселер

Очоктун формасы жарым шар формасында болушу мүмкүн жана анын түбүн таптоо үчүн эксцентрик мешке керектелет. Заманбап цехтерде догалуу болот меши - EAF 5 - көбүнчө биринчи кабаттан жогору көтөрүлөт, ошондуктан чөмүчтөрдү жана шлак идиштерин эки четинен оңой башкарууга болот. Конструкциядан электроддун таянычы жана электр системасы, ошондой эле аспап турган жантайма платформа бөлүнгөн.

Уникалдуу курал

Типтүү EAF 3 болот эритүү дога меши үч фазалуу булактан иштейт, ошондуктан үч электрод бар. Алардын тегерек бөлүгү жана, эреже катары, жиптүү туташуулары бар сегменттер бар, ошондуктан алар эскирген сайын жаңы элементтерди кошууга болот.

Жаа заряддалган материал менен электроддун ортосунда пайда болот. Заряд андан өткөн ток менен да, толкундан бөлүнүп чыккан нурлануучу энергия менен да ысытылат. Температура болжол менен 3000 °C (5000 °F) чейин жетип, электроддордун төмөнкү бөлүктөрү дуга меши иштеп жатканда ысытуу лампалары сыяктуу күйүп калат.

Элементтер каалаган электрди колдоно ала турган жайгаштыруу системасы аркылуу автоматтык түрдө көтөрүлүп жана түшүрүлөтлебедка, көтөргүчтөр же гидравликалык цилиндрлер. Регламент болжол менен туруктуу токту кармап турат. Арка мешинин электр керектөөсү кандай? Ал зарядды эрүү учурунда туруктуу сакталат, бирок сыныктар эрип жатканда электроддордун астына жылып кетиши мүмкүн. Элементти кармап турган мачталык жеңдер оор шиналарды (ал кыскычтарга ток берүүчү суу менен муздатылган көңдөй жез түтүктөр болушу мүмкүн) же үстү толугу менен зарядды алып жүргөн "ысык жеңдерди" көтөрүп, натыйжалуулукту жогорулатат.

Акыркы түрү жез менен капталган болоттон же алюминийден жасалышы мүмкүн. Суу менен муздатылган чоң кабельдер шиналарды же кронштейндерди мештин жанында жайгашкан трансформаторго туташтырат. Окшош шайман кампага орнотулуп, суу менен муздатылат.

Таптоо жана башка операциялар

EAF 50 болот дога меши суюк болотту ташуу үчүн башка идишке куюп салуу үчүн жантайыңкы платформага курулган. Эритилген болотту өткөрүп берүү үчүн ийилүүчү операция таптап деп аталат. Адегенде дога мешинин бардык болот куюучу жайларында отко чыдамдуу менен капталган чыгаруучу чуңкурчасы болгон, ал кыйшайганда жууп кеткен.

Бирок көбүнчө заманбап жабдууларда азоттун жана шлактын суюк болоттун кошулушун азайтуу үчүн эксцентриктүү ылдый чыгаруу клапаны (EBT) бар. Бул мештердин очогу жана кабыгы аркылуу вертикалдуу өтүүчү тешиги бар жана борбордон сырткары, жумуртка сымал кууш "оочка" ичинде жайгашкан. Ал толуп калдыотко чыдамдуу кум.

Заманбап өсүмдүктөрдүн ортосунан өткөн бир электроддор топтому бар эки кабык болушу мүмкүн. Биринчи бөлүгү сыныктарды ысытат, экинчиси эритүү үчүн колдонулат. Башка туруктуу ток мештеринин схемасы окшош, бирок ар бир кабык үчүн электроддор жана бирден электроника бар.

Кычкылтек элементтери

AC мештери, адатта, электроддордун ортосунда жайгашкан очоктун периметри боюнча ысык жана муздак тактардын үлгүсүнө ээ. Заманбаптарда кычкыл-отун күйгүчтөрү каптал дубалга орнотулган. Алар минус зоналарды химиялык энергия менен камсыз кылуу үчүн колдонулат, бул болоттун ысытылышын бир калыпта кылат. Кошумча энергия мешке кычкылтек жана көмүртек менен камсыз кылуу менен камсыз кылынат. Тарыхый жактан бул шлак эшигиндеги найзалар (жумшак болот көңдөй түтүктөр) менен жасалса, азыр көбүнчө дубалга орнотулган инжектордук агрегаттар менен жасалат, алар кычкыл-отун күйгүчтөрүн жана аба менен камсыз кылуу системаларын бир идишке бириктирет.

Заманбап орто өлчөмдөгү болоттон жасалган меште болжол менен 60 000 000 вольт-ампер (60 МВА) болгон трансформатор бар, экинчилик чыңалуусу 400дөн 900гө чейин жана ток 44 000ден ашат. Заманбап цехте мындай меш муздак сыныктарды жүктөөдөн тартып таптаганга чейин болжол менен 50 мүнөттүн ичинде 80 миц тонна суюк болотту чыгарат деп күтүлүүдө.

Салыштыруу үчүн, негизги кычкылтек мештери бир партияда 150-300 тонна сыйымдуулукка ээ же «ысытып» жана 30-40 мүнөт жылуулукту жаратышы мүмкүн. Мештин дизайны жана эксплуатациясынын деталдарында чоң айырмачылыктар бар,акыркы продуктыга жана жергиликтүү шарттарга жараша, ошондой эле заводдун натыйжалуулугун жогорулатуу боюнча жүргүзүлүп жаткан изилдөөлөр.

Эң чоң сыныктары (крандын салмагы жана трансформатордун рейтинги боюнча) бул Япониядан экспорттолгон, крандын салмагы 420 метрикалык тонна жана жалпы кубаттуулугу 256 МВА болгон сегиз 32 МВА трансформатор менен азыктанган туруктуу ток түзүлүш.

Электр жаасы мешинде бир тонна болотту өндүрүү үчүн болжол менен 400 киловатт-саат, же бир метрикага болжол менен 440 кВт саат талап кылынат. Болот сыныктарын эритүү үчүн зарыл болгон теориялык минималдуу энергия 300 кВт саатты түзөт (эрүү температурасы 1520 °C / 2768 °F). Демек, кубаттуулугу 300 МВА болгон 300 тонналык EAF 132 МВт саат энергияны талап кылат, ал эми күйгүзүү убактысы болжол менен 37 мүнөттү түзөт.

Электр жаасын колдонуу менен болот өндүрүү жакшы өнүккөн тармагы менен жетиштүү электр энергиясы болгондо гана экономикалык жактан пайдалуу болот. Көптөгөн жерлерде тегирмендер электр тармактарынын өндүрүш кубаттуулугу ашыкча болгон жана метрдин баасы төмөн болгон тыныгуу сааттарында иштешет.

Операция

Догалуу болот меши болотту кичинекей чөмүч машинага куят. Металл сыныктары эритүүчү заводдун жанында жайгашкан оюкчага жеткирилет. Сыныктар эки негизги сортто болот: сыныктар (ак буюмдар, унаалар жана ушул сыяктуу буюмдардан жасалган башка буюмдаржеңил болот) жана оор эритмелер (чоң плиталар жана устундар), ошондой эле химиялык баланс үчүн кээ бир түз редукцияланган темир (DRI) же чоюн. Өзүнчө мештер дээрлик 100% DRI эрийт.

Кийинки кадам

Сыныктар чоң чакаларга жүктөлөт, алар себет деп аталат, база үчүн капкак эшиктери бар. Мештин жакшы иштешин камсыз кылуу үчүн сыныктардын себетке салынышына кам көрүү керек. Үстүнө күчтүү эритинди коргоочу бөлүкчөлөрдүн жеңил катмары коюлат, анын үстүнө дагы бир бөлүгү жатат. Алардын баары жүктөөдөн кийин меште болушу керек. Бул убакта себет калдыктарды алдын ала жылыткычка жылышы мүмкүн, ал энергияны калыбына келтирип, эффективдүүлүктү жогорулатуу үчүн эритүүчүнүн ысык газдарын колдонот.

Топтоо

Андан кийин идиш эритүүчү цехке алынып, мештин чатыры ачылып, ага материал жүктөлөт. Которуу операторлор үчүн эң кооптуу операциялардын бири. Потенциалдуу энергиянын көп бөлүгү тонналаган металлдан бөлүнүп чыгат. Мештеги ар кандай суюк зат көбүнчө катуу сыныктар жана майлар менен өйдө жана сыртка түртүлөт. Меш ысып турганда металлдын чаңы тутанып, от шарынын атылышына алып келет.

Кээ бир эки кабаттуу түзүлүштөрдө сыныктар биринчиси эрип жатканда экинчисине жүктөлөт жана активдүү бөлүктөн чыккан газ менен алдын ала ысытылат. Башка операциялар: үзгүлтүксүз жүктөө жана конвейерде температура менен иштөө, андан кийин металлды мештин өзүнө түшүрөт. Башка түзмөктөр жүктөй алатбашка операциялардан ысык зат.

Voltage

Заряддоодон кийин чатыр мештин үстүнө эңкейип, эрүү башталат. Электроддор металл сыныктарына түшүрүлөт, дога түзүлөт, андан кийин алар аппараттын үстүнкү бөлүгүндөгү күкүм катмарына жайылышы үчүн орнотулат. Бул операция үчүн чатырды жана дубалды ашыкча ысыктан жана доого зыян келтирүүдөн коргоо үчүн төмөнкү чыңалуулар тандалган.

Электроддор мештин түбүндөгү оор эритмеге жеткенде жана толкундар лом менен корголгондон кийин, чыңалууну жогорулатууга жана электроддорду бир аз көтөрүүгө, эритиндиктин күчүн узартууга жана көбөйтүүгө болот. Бул эриген бассейндин тезирээк пайда болушуна шарт түзүп, өчүрүү убактысын кыскартат.

Кычкылтек металл сыныктарына үйлөп, болот күйгүзүлөт же кесилет жана кошумча химиялык жылуулук дубалдын күйгүзүүчүлөрү аркылуу берилет. Эки процесс тең заттын эрүү процессин тездетет. Үндөн тез ылдамдыктагы саптамалар кычкылтек агымдарынын көбүктөнүп жаткан шлактарга кирип, суюк ваннага жетүүгө мүмкүндүк берет.

Буспалардын кычкылданышы

Болат эритүүнүн маанилүү бөлүгү болуп эритилген болоттун бетинде калкып жүрүүчү шлактардын пайда болушу саналат. Ал, адатта, металл оксиддеринен турат жана ошондой эле кычкылданган кирлерди чогултуу үчүн жер, жылуулук жууркан катары (ашыкча жылуулук жоготууларды токтотуу) жана отко чыдамдуу каптаманын эрозиясын азайтууга жардам берет.

Көмүртектүү болотту чыгарган негизги отко чыдамдуу мештер үчүн жалпы шлак түзүүчүлөрү кальций оксиди (кальциленген түрүндө CaO) болуп саналат.акиташ) жана магний (доломит жана магнезит түрүндөгү MgO.). Бул заттар же сыныктар менен жүктөлөт же эрүү учурунда мешке үйлөтүлөт.

Дагы бир маанилүү компонент бул темир кычкылы, болотту кычкылтек менен күйгүзгөндө пайда болот. Кийинчерээк ысытылганда бул катмарга көмүртек (көмүр түрүндө) куюлуп, темир оксиди менен реакцияга кирип, металл жана көмүртек кычкылы пайда болот. Бул шлактын көбүктөнгөнүнө алып келет, натыйжада жылуулук эффективдүүлүгү жогорулайт. Каптама мештин чатырын жана каптал дубалдарын радиациялык ысыктан бузуунун алдын алат.

Булгануулардын күйүшү

Металл сыныктары толугу менен эрип, жалпак бассейнге жеткенден кийин, мешке дагы бир чака жүктөсө болот. Экинчи заряд толук эригенден кийин болоттун химиялык составын текшерип, коррекциялоо жана эритинди тоңуу температурасынан жогору ысытуу үчүн тазалоо операциялары жүргүзүлөт. Көбүрөөк шлак түзүүчүлөр киргизилип, ваннага көп кычкылтек кирип, кремний, күкүрт, фосфор, алюминий, марганец жана кальций сыяктуу аралашмаларды күйгүзүп, алардын оксиддерин шлакка айлантат.

Көмүртектин алынышы бул элементтер алгач күйүп кеткенден кийин ишке ашат, анткени алар кычкылтекке көбүрөөк окшош. Никель жана жез сыяктуу темирге караганда азыраак жакындыкка ээ болгон металлдарды кычкылдануу жолу менен жок кылуу мүмкүн эмес жана алар химия аркылуу гана көзөмөлдөнүшү керек. Бул, мисалы, жогоруда айтылган тике кыскартылган темирди жана чоюнду киргизүү.

Көбүктүү шлакбою сакталат жана көбүнчө мештен ашып, эшиктен көздөгөн чуңкурга агып кетет. Температураны өлчөө жана химиялык тандоо автоматтык найзалардын жардамы менен жүргүзүлөт. Кычкылтек менен көмүртекти болотко батырылган атайын зонддор менен механикалык түрдө өлчөөгө болот.

Өндүрүштүн пайдалары

Болат эритуучу дога мештерин башкаруу системасын колдонуу менен 100% сырьёдон - металл сыныктарынан болот өндүрүүгө болот. Бул рудалардан баштапкы өндүрүшкө салыштырмалуу затты өндүрүү үчүн талап кылынган энергияны бир топ кыскартат.

Дагы бир артыкчылыгы - ийкемдүүлүк: домна мештери бир топ өзгөрбөсө жана көп жылдар бою иштей турган болсо, аны тез эле иштетип, өчүрүүгө болот. Бул болот фабрикасына суроо-талапка жараша өндүрүштү өзгөртүүгө мүмкүндүк берет.

Типтүү догалуу болот меши бар же тилке продуктуларын чыгара турган мини тегирмен үчүн болоттун булагы болуп саналат. Мини эритүүчү заводдор болот базарларына салыштырмалуу жакын жайгаштырылышы мүмкүн жана транспорттук талаптар көбүнчө жүк жеткирүү үчүн жээкке жакын жайгашкан интеграцияланган заводго караганда азыраак.

Арк болоттон жасалган мештин аппараты

Схематикалык кесилиши – бул стеллаждар жана пиниондук диск аркылуу көтөрүлүүчү жана түшүрүлгөн электрод. Үстү отко чыдамдуу кирпич менен төшөлүп, түбү менен капталган. эшик ички кирүүгө мүмкүндүк беретаппараттын бөлүктөрү. Мештин корпусу рокер колдоруна таянып, аны таптаганга эңкейтүүгө болот.