Сталеплавильная печь - рабочий процесс и основные характеристики

На сегодняшний день металлургическое производство является наиболее прибыльной и распространенной сферой деятельности. Основным оборудованием любого металлургического комбината является сталеплавильная печь. Все непосредственные процессы данного производства происходят только при помощи печей для выплавки стали.

Стоит отметить, что основным типом сталеплавильных печей на сегодня являются дуговые печи. Их производительность является очень высокой, и данные печи имеют высокий коэффициент полезного действия. Дуговая печь для плавки стали является электрической, возникающая в процессе работы печи электрическая дуга является основным элементом тепла, в результате возникновения которого и происходит плавление металла.

Устройство сталеплавильной печи

Основными рабочими органами сталеплавильной печи дугового типа являются сама рабочая емкость или так называемая ванна, в которой и происходит плавление металла. Ее емкость может достигать четырехсот тонн металла. Так же непосредственным рабочим элементом данного оборудования является регулятор, которые производит настройку и установку мощности самой электрической дуги. Дополнительными являются такие рабочие элементы, как механизмы управления рабочими органами, специальные устройства, которые скачивают шлак и производят слив металла, всевозможные механизмы открытия и закрытия свода печи и множество других.

Регулятор мощности дуги выполняется как механизм перемещающий электроды с приводом, он управляется программным адаптивным регулятором режима электрического типа. На сегодняшний день дуговая сталеплавильная печь имеет собственное электрическое снабжение, которое поступает от специально установленного для ее работы электрического трансформатора. Мощность такого трансформаторного устройства на больших печах может достигать ста восьмидесяти МВт, напряжение первичного типа от шести до тридцати пяти кВ, на печах большой мощности до ста десяти кВ, вторичное от пятидесяти до трехсот кВ, а в печах современного типа до тысячи двууста В.

Плавление стали происходит в рабочей ванне, которая ограниченна сверху сводом куполообразной формы, снизу подом сферической формы и с боков стенками. Кладка ванны является огнеупорной, такими же являются под и стены, снаружи ванна заключена кожух из металла. Съёмный свод может быть выполнен, как из огнеупорных кирпичей, которые упираются на опорное кольцо, а может быть изготовлен из охлаждаемых водой панелей, точно так же исполняются и стенки ванны.

Сами элементы, которые проводят ток, являющиеся электродами введены через три отверстия, которые симметрично расположены в своде, в ванну, электроды способны к перемещению вверх и вниз, посредством специального механизма. Питание печи, как правило, происходит от трехфазной сети, но сегодня существуют уже и печи, работающие от постоянного тока. Модифицированная мощная дуговая печь используется, как правило, для расплавления шихты и посредством этого получают продукт «полуфабрикат», который впоследствии доводится до необходимого состояния.

Рабочий процесс сталеплавильной печи

Сам процесс плавки не является столь уж сложным. Изначально шихту загружают в ванну посредством специальной бадьи, которая является специальным загрузочным приспособлением. После того, как завалка шихты произведена, в печь опускаются электроды и подают ток. Для того, чтобы электроды отработали как положено и дуга, которая выдает тепло не пропала, и производят регулировку мощности. Данная операция происходит путем изменения положения электродов. Так же регулировать мощность электродов можно посредством изменения напряжения на самих электродах. После того, как этот процесс закончится в сталеплавильной печи останется слой металла и слой шлака, который посредством специальных устройств сливается. Сама сталь сливается в ковш посредством специально сталевыпускного отверстия.