SU933722A1 - Способ выплавки сплавов в дуговых электропечах - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СПЛАВОВ В ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХ

Изобретение относитс  к электрометаллургии и может быть использовано при проектировании дуговых электропечей с круглыми электродами, расположенными на печи по симметричной электрической схеме.

В насто щее врем  на современных конструкци х печей электроды подключены к силовым трансформаторам по бифилл рной или трехфазной схеме. Наиболее часто электроды ломаютс  s период проплавлени  металлического лома от динамического действи  дуги, переход щей с одного участка на другой , и от уДаров о нерасплавленный металл.

В круглых электродах из-за эффекта близости ток концетрируетс  на участках , обращенных наружу симметричной бифилл рной или трехфазной системы. В центре электрической системы сЬздаетс  магнитное поле максимальной напр женности, которое способствует по влению ЭДС самоиндукции, направленной против общего направлени  тока . Это создает предпосылки того, что ток смещаетс  на участки с минимальной напр женностью от ЭДС самоиндукции , т.е. на участки электродов, максимально удаленных от центра симметричной электрической системы. По этим участкам проходит ток повышенной плотности, они перегреваютс , что приводит к снижению термической стойкости электродов, повышению их расхода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ, включающий загрузку шихты, ее проплавление в электропечи с трем  электродами, подключенными к трехфазной сети переменного тока промышленной частоты (50 Гц) J.

Недостатком указанного способа  вл етс  пониженна  механическа  прочность и термостойкость, повышенный расход электродов. 39 Цель изобретени  - уменьшение рас хода электродов, стабилизаци  дугово го разр да путем упрочнени  материала электродов. , Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу выплавки сплавов в дуговых электропечах, включающему загрузку шихты и лома, последующее их проплавление и рафинирование энергией переменного тока, выпуск сплава из печи, частоту тока а электродах в период проплдвлени  п вышают по сравнению с промышленной частотой в 2-3 раза. Дл  выравнивани  температуры по периметру элакт родов реверсивно поворачивают вокруг своей оси на угол 170-190° в течение всего периода плавки, причем скорость вращени  их составл ет 0,OOJ-0,002 м/сек. Предлагаемые параметры способа вы раны исход  из  влени  упрочнени  графита в переменном магнитном поле. Повышение частоты рабочего тока в 2-3 раза (до 100-150 Гц) объ сн етс  тем, что как показали испытани  максимальное упрочнение графита наблюдаетс  при частоте тока 150 Гц (т.е. при увеличении промышленной частоты в 3 раза). При более высокой частоте материал почти rfe увеличивает свою прочность , а при частоте, повышенной менее чем в 2 раза, прочность электрода недостаточна дл  безаварийной работы печи. При угле реверса менее участок максимальной плотности тока не имеет возможности перемещатьс  по вс му периметру электрода, вследствие чего снижаетс  его термическа  прочность . Поворачивать электрод на угол бол ше 190® не позвол ет конструкци  короткой сети. При скорости вращени  .большей 0,002 м/с наблюдаютс  поломW механизма вращени , при скорости меньшей 0,001 м/с не успевает выравниватьс  температура по Периметру электрода. Дл  возможности повышени  частоты переменного тока до ISOZOO Гц после силового трансформатора устанавливаетс  высокочастотный генератор . Дл  возможности вращени  электродов вокруг своей оси на площадке креплени  электродов устанавли ваютс  реверсивные двигатели посто н ного тока с редуктооами. 2 Работа по предлагаемому способу выплавки сплавов в дуговых электропечах ведетс  следующим образом. После загрузки в печь шихты и металлического лома на электроды подают переменный ток с частотой 100150 Гц, т.е. повышением промышленной частоты в,,2-3 раза. За счет эффекта упрочнени  графита при повышении частоты магнитного пол  ст 5йкость электродов повышаетс . Реверсивное вращение электродов на угол 170-190 со скоростью 0,001-0,002 м/с увеличивает термическую стойкость электродов. Это позвол ет резко снизить простои из-за поломок электродов во врем  самого сложного и опасного периода плавки - проплавлени  шиxtbl и лома. За периодом расплавлени  всей шихты следует период рафинировани  расплава, т.е.очистка его от вредных примесей с добавкой легирующих элементов о Этот период отличаетс  более стабильным электрическим режимом и его можно вести с подачей на электроды тока промышленной частоты. После рафинирований металл выливают в разливочный ковш, а затем в изложницы. Пример. В трехфазной дуговой электропечи 160 кВа с трем  графитированными электродами диаметром 75 мм проводитс  сопоставление результатов плавок по предлагаемому способу и по известному при выплавке малофосфористого марганцевого шлака. В печь загружаетс  калоша шихты весом 100 кг. После загрузки ее проплавл ют при частоте тока на электродах в 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5 раза выше промышленной частоты, т.е. при частотах 75, 100, 125, 150, 175 Гц. При рафинировке сплава электроды никогда не ломаютс , поэтому ее провод т на токе промышленной частоты. Расход электродов на 1 т выплавл емого сплава при этом составл ет соответственно , кг: 15,2, 14,3, 13,7, 12,8, 12,75 против расхода при проведении всей плавки на промышленной частоте (50 Гц) в 16 кг. Оптимальной частотой тока в период расплавлени  шихты можно считать частоту 150 Гц, т.е. увеличение против промышленной в 3 раза. После выбора частоты, дающей максимальную прочность электродов (150 Гц), измен ют угол поворота электродов, принимающий значени  150, 170, 180, 190. При этом расход электродов измен етс  соответственно , кг: 12,18, 11,7, , 11,71 т.е. оптимальным углом поворота ,  вл етс  угол в 170-180.

Безаварийно механизм поворота электродов работает при скорости вращени  в 0,0013 м/с,а ее уменьшение до 0,001 м/с увеличивает расход электродов на 0,5-0,7%.

Технико-эконо «1ческий эффект от внедрени  предлагаемого способа составл ет 175tOO руб.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР Vf 5«9б6, кл. 27 В 3/06, 1977.