Курсовая работа: Проектирование отделения восстановительной электроплавки ильменитового концентрата
Перемещение электродов
осуществляется с помощью гидравлических подъемников.
Удержание и перепуск
электродов осуществляется при помощи пружинно-гидравлических устройств.
Установка РТП состоит из
следующих основных узлов: кожух; футеровка ванны печи; свод; токоввод;
шинопровод; гидроподъемник; кольцо зажимное верхнее; кольцо зажимное нижнее;
система питания гидроприжима контактных щек; установка аппарата для прожига
летки; система гидропривода; установка направляющих роликов; система
водоохлаждения; система водоохлаждения свода; монтаж механической установки
конечных выключателей.
Ванна
печи.
Ванна печи представляет
собой ёмкость, футерованную изнутри огнеупорным кирпичом.
Кожух ванны -
секционированная стальная конструкция цилиндрической формы выполнена из
листового проката σ=25 мм с компенсаторами теплового расширения
футеровки.
В кожухе предусмотрены:
три рабочих окна для обслуживания ванны печи, патрубки для ввода термопар,
контролирующих температуру футеровки. Для охлаждения днища и повышения
надежности работы, кожух установлен на двутавровые балки между которыми
нагнетается воздух. Для компенсации теплового расширения и предотвращения
деформации и разрывов нижние секции кожуха соединены между собой специальными
пластинчатыми компенсаторами.
Кожух служит для
удержания футеровки ванны и восприятия нагрузок на футеровку от расплава и
температурных деформаций в процессе проплавления шихты.
Футеровка ванны печи
образует теплоизоляционное пространство, в котором происходят процессы:
нагрева, плавления и восстановления титаносодержащих материалов.
Футеровка ванны выполнена
в нижней части кожуха из периклазового кирпича марок П-91 или П-89, а верхняя
часть (под сводом печи) - футерована шамотным кирпичом марки А и выполнена
уступами.
Кладку периклазового
кирпича производят насухо, с просыпкой швов молотым периклазовым порошком.
Категория кладки - 1 (особо тщательная), толщина швов - не более 1 мм. Шамотную кладку выполняют на мертеле ШК-1. Между кожухом и кладкой оставляют зазор шириной 150 мм в нижней части кожуха и 95 мм в верхней части; зазор заполняют крошкой легковесного шамота
марки ШБЛ-1,0 -1,3, крупностью 8-25 мм. Шамотная крошка наряду с пластинчатыми
компенсаторами на кожухе компенсирует тепловое расширение кладки.
Кладку печи выполняют в
строгом соответствии со специально разработанными техническими условиями.
Воздушное охлаждение подины осуществляется путем принудительной подачи воздуха
в каналы, выполненные в подине. Подача воздуха осуществляется 2-мя
вентиляторами через раздаточный воздуховод и патрубки.
В верхней части ванны,
выступающей над отм. +12,00 м оборудованы рабочие окна размерами 790х1200 мм -
1 шт. и 950х1400 - 2 шт., предназначенные для наблюдения за ходом плавки и
проведения довосстановления расплава при работе печи в полузакрытом режиме.
На высоте 9,600 м под углом 35° к продольной оси ванны выложен леточный канал, представляющий собой отверстие в
боковой футеровке ванны сечением 130х130 мм длиной 920 мм, предназначенное для выпуска из печи продуктов плавки. К кожуху ванны в месте выхода леточного
канала прикреплен болтами лоток летки - сварочная конструкция, футерованная
периклазовым кирпичом.
Водоохлаждаемый свод
состоит из сводового кольца, трубчатого каркаса и трубчатых водоохлаждаемых
панелей.
Свод состоит из 18
водоохлаждаемых панелей, центральная часть -из 12. Для снижения тепловых потерь
и увеличения срока службы свод торкретирован жаропрочным бетоном, толщиной 50 мм.
В своде предусмотрены:
отверстие для отвода газов, четыре патрубка для подачи шихты, три смотровых
люка, четыре взрывных клапана, патрубки для термопар и датчиков для замера
подсводового давления, установлены устройства для уплотнения зазоров между
электродами и сводом. Взрывные клапаны предназначены для предохранения свода от
разрушения при «хлопках» под сводом печи, сопровождающихся значительным повышением
давления под сводом.
Сводовое кольцо
представляет цилиндрическую обечайку, выложенную с внутренней стороны
огнеупорным кирпичом. Кольцо снабжено ребрами жесткости и огнеупорными
кронштейнами, посредством которых опирается на рабочую площадку печи.
Система водоохлаждения
свода -состоит из напорного коллектора, роль которого выполняет кольцо каркаса
свода, расположенного полукольцом вокруг кожуха ванны, напорных трубопроводов,
подводящих воду к секциям свода, уплотнениям электродов и к центральной
загрузочной течке: сливных трубопроводов, отводящих воду в канализацию
оборотной воды через специальные сливные короба. Для охлаждения используется
оборотная вода. От цехового водовода к напорному коллектору вода подается через
задвижки с ручным управлением и задвижку с электроприводом, предназначенную для
быстрого отключения подачи воды при аварийных ситуациях в грязевики (рабочий и
резервный), предназначенные для очистки воды от щепы и крупных взвешенных
частиц (размером более 5 мм).
Токоввод.
Токоввод служит для
подвода электрического тока от шинопровода короткой сети к графитированному
электроду.
Токоввод состоит из
траверсы с кроштейнами крепления токоведущих труб, подвесного кожуха,
контактных щек кольца гидроприжима, токоведущих труб и труб водоохлаждения.
Для исключения
прохождения электротока от контактной щеки на кольцо гидроприжима, вместе
контакта упора прижимного устройства с контактной щекой предусмотрена установка
изоляции.
Электрический ток
подводится к контактным щекам с помощью медных водоохлаждаемых токоведущих
труб, подсоединенных к щекам.
Кольцо гидроприжима
служит для прижима контактных щек к электроду и состоит из двух полуколец из
немагнитной стали, соединенных между собой осями.
Полукольцо состоит из
соединенных между собой плитами трех водоохлаждаемых стаканов, в которые
установлены гидравлические нажимные устройства, предназначенные для прижатия
контактных щек к электродам.
Нажимные устройства
состоят из гидравлических нажимных компенсаторов, которые позволяют регулировать
усилие прижатия контактных щек к электроду дистанционно, сохраняя
равномерность прижима всех щек.
Шинопровод.
Шинопровод предназначен
для подвода электрического тока от электропечных трансформаторов к
электрододержатедям и состоит из шихтованных пакетов медных труб, гибких
токовводов, ленточных компенсаторов, деталей крепления и подвески.
Ленточные компенсаторы
предохраняют вводы низкой стороны трансформатора от воздействия вибрации и
температурных деформации. Между компенсаторами разных полярностей установлены
электроизолирующие экраны.
Для передачи
электрического тока от шинопровода к токовводу, а также для обеспечения
возможности их перемещения по вертикали на величину хода электрода
предусмотрены гибкие токовводы.
Гидроподъемник.
Гидроподъемник
предназначен для перемещения токоввода .с электродом по вертикали и состоит из
станины, в стаканах которой размещены два гидравлических плунжерных цилиндра;
кожуха направляющих роликов; траверсы и кожуха подвесного. Подвесной кожух
расположен внутри обоймы с поясом направляющих роликов, которые имеют
устройства для регулировки положения подвесного кожуха в радиальном
направлении.
Устройство для перепуска
электродов.
Устройство предназначено
для удержания электрода и перепуска его по мере срабатывания в процессе плавки.
Устройство состоит из
двух зажимных колец - нижнего на траверсе гидроподъемника и верхнего,
установленного на площадке над первым кольцом. Нижнее кольцо постоянно
удерживает электрод посредством трех обжимных лент с цилиндрами. Цилиндры
(отжима лент) выполнены поршневыми, внутри цилиндров установлены тарельчатые
пружины, создающие усилие, необходимое для удержания электродов.
Система гидроприжима
контактных щек.
Система предназначена для
подачи рабочей жидкости в полости механизмов прижима контактных щек
токовводов.
Насосная станция системы
гидроприжима состоит из бака, установки насоса, коллектора.
В состав бака входят:
собственно бак, на который установлены клапан предохранительный СППК-4 и
термометр сопротивления ТСП 08789; крышка, на которой закреплены: фильтр,
датчики уровня жидкости, теплообменники.
Установка насосов состоит
из рамы, на которую установлены три насоса ЦНСА 38-220 с электродвигателями 4АМ
200 2УЗ, мощностью 45 кВт, n =
3000 об/мин; напорные патрубки насосов объединены общим коллектором, подвод конденсата
пара через общий коллектор.Включение резервного насоса и отключение основного
осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Коллектор включает в себя
напорные и сливные трубопроводы, на которых установлены вентили для
регулирования давления и расхода рабочей жидкости, кроме того, на сливном
коллекторе установлены термопары сопротивления, реле протока, электроконтактные
манометры для контроля температуры, протока и давления рабочей жидкости в
механизмах прижима каждой фазы электропечи.
Управление работой
станции гидроприжима осуществляется со шкафов и пультов управления
электропечью.
Из бака конденсат пара
установкой насосов (при работающем одном насосе) подается в напорный
трубопровод коллектора и через вентили в полости механизмов прижима контактных
щек осуществляются через следующие элементы:
Конденсат пара,
предназначенный для заливки в бак станции гидроприжима, должен удовлетворять
следующим требованиям:
размер твердых частиц
не более, мм
массовая доля
механических примесей не более ,%
РН
температура, К (°С), не
более
0,1
0,1
7,0-8,5
318 (45)
Контроль уровня воды в
баке осуществляется датчиком уровня жидкости ДУЖЕ - 200М.
Для подпитки бака
конденсатом на фильтре Ф1 имеется вентиль ВН 1.
Система гидропривода.
Система гидропривода
служит для подачи масла в устройства для перепуска электродов, гидравлические
подъемники перемещения электродов.
Система включает: блок
распределительный, в котором установлена гидравлическая аппаратура управления
перепуском электродов, соединительные трубопроводы, гибкие рукава высокого
давления, электроизолирующие муфты и вентили.
Гибкие рукава обеспечивают
подключение к системе подвижных устройств перепуска, а электроизолирующие муфты
предохраняют трубопроводы системы гидропривода от попадания под напряжение при
пробое изоляции на исполнительных механизмах.
Управление
гидроподъемниками осуществляется с помощью специальной панели, которая состоит
из каркаса с комплектом золотников, манометров, вентилей и трубопроводной
аппаратуры.
Рабочей жидкостью в
системе является минеральное масло вязкостью 29-35 м/с при температуре 40 °С.
Установка направляющих роликов.
Установка направляющих
роликов перемещения токоввода позволяет осуществлять центровку электрода в
отверстии свода, что повышает надежность работы печи.
Для центровки электрода в
своде к траверсе токоввода крепятся две балки, ролики которых свободно скользят
по вертикальным направляющим (стойкам), закрепленным одним концом на каркасе
свода, а вторым - на балках крепления цеха. Крепление направляющих роликов
электрически изолировано от свода. Стойки направляющих хода токоввода являются
подвеской свода.
Система водоохлаждения.
Оборудование электропечи
работает в тяжелых температурных условиях. Для обеспечения надежной работы
элементов электропечи (контактных узлов, клапанов, полукессонов) предусмотрено
их охлаждение водой.
Система водоохлаждения состоит
из напорных коллекторов и сливных корыт, напорных и сливных трубопроводов.
Подвод воды к составным
частям, находящимся под напряжением, осуществляется с помощь, гибких
резинотканевых рукавов.
Для контроля давления и
температуры отходящей воды в напорных коллекторах системы водоохлаждения
предусмотрена установка манометров, а на сливных коллекторах
термопреобразователей сопротивления.
Система водоохлаждения
свода.
Система служит для
охлаждения узлов свода и состоит из напорного и сливного коллектора. Роль
напорного коллектора для подвода воды к элементам свода выполняет кольцо
каркаса свода. Слив воды осуществляется в два сливных рукава коллектора,
расположенных на рабочей площадке.
Подвод воды
осуществляется с помощью гибких резинотканевых рукавов. Длина рукавов,
подсоединенных к составным частям, находящихся под напряжением, должна быть не
менее 1500 мм. Для контроля давления и температуры отходящей воды на каркасе
свода предусмотрена установка манометров, а на сливных коллекторах-
термопреобразователей сопротивления.
Механическая установка
конечных выключателей.
Механическая установка
конечных выключателей служит для отключения подачи рабочей жидкости к
плунжерным цилиндрам гидроподъемника при достижении крайних рабочих положений
токовводов, крайнего верхнего уровня, а также для ограничения перемещения
плунжеров при перепуске электрода.
Крепление конечных
выключателей обеспечивает регулировку их положения.
Машина разливочная конвейерная
Машина предназначена для
разливки металла.
Техническая
характеристика:
производительность при
непрерывной разливки и максимальном заполнении изложниц и скорости движения
конвейера 13,2 м/мин, т/ч 240
количество изложниц в одном
конвейере, шт
скорость подъема и опускания ковша
под разливку:
с металлом, м/мин
порожнего, м/мин
вместимость бака-мешалки для
известкового молока, м
Расход воды (максимальный) для
душирования, м3/т
скорость движения конвейера, м/мин
длина конвейера, м
время остывания продуктов плавки
(от заливки в изложницы до выгрузки слитков), мин
308
0,095 - 0,847
0,847 - 2,19
7,45
2,5
6,0 - 13,2
53
5-10
Дробилка двухвалковая с
гладкими валками, тип ДГ-1000х550
Назначение: дробилка
предназначена для дробления антрацита до размера кусков 8-12 мм.
Техническая
характеристика дробилки:
производительность для материалов
средней твердости при ширине щели между валками 4-18 мм, м3/час
диаметр валков, мм
частота вращения валков, об/мин
фракция дробленного антрацита, мм
не более
электродвигатель:
мощность, кВт
частота вращения, об/мин
напряжение, В
редуктор ЦД2-550
передаточное число
11,9 - 53,5
1000
63, 89, 112
8,0
45
135
380
8,27
Насос камерный пневматический ТА – 29
Насос камерный
пневматический предназначен для транспортировки концентрата, измельченного
антрацита по трубопроводам при помощи сжатого воздуха. Камерный насос
представляет собой два сблокированных питателя с попеременной выдачей материала
в трубопровод под воздействием сжатого воздуха. Управление насосом -
дистанционное и автоматическое.
Техническая
характеристика.
Производительность, т/ч
Приведенная длина трубопровода, м,
не более
в т.ч. по вертикали, м не более
Внутренний диаметр трубопровода, мм
Рабочее давление сжатого воздуха,
МПа, не более
Расход сжатого воздуха, расчетный,
нм3/мин
Ёмкость сосуда, м3
60,0
1000
50
200
0,6
60
6.3
Дозатор непрерывного действия
Дозатор непрерывного
действия 4273 ДН 12,6-6,3 предназначен для непрерывного автоматического
весового дозирования сыпучих материалов. Техническая характеристика дозатора:
принцип действия –
принцип преобразования нагрузки –
способ регулирования
производительности –
класс точности дозаторов по
ГОСТ 16284-75-1,0 -допустимая
погрешность дозирования не более ±1 % НПП (наибольшие пределы
производительности):
допускаемая погрешность учета
суммарной массы, выданного дозатором материала, не более
гранулометрический размер
материала, мм
влажность материала, %, не более
потребляемая мощность, кВт
непрерывный
электромеханический
регулированием скорости лент
±1 % НПП
до 25
5
1
Трансформатор печи
Трансформатор
предназначен для понижения высокого напряжения сети до рабочего.
Трансформатор должен
соответствовать техническим требованиям, приведенным в таблице 3.20. Схема
соединения обмоток трансформатора приведена на рисунке 3.7.
Рисунок 3 -Принципиальная схема
соединения обмоток.