Оборудование внепечной обработки металла АКОС (варианты: АКП, вакууматор и т.д.) предназначено для совместной работы с дуговой сталеплавильной или индукционной печью соответствующей мощности.
Идея совместной работы заключена в том, что на первом агрегате производится расплавление металла и последующая передача его в ковше под АКОС, а в АКОС производится окончательная доводка расплава.
Решаются две задачи: ДСП почти всегда работает на полной мощности (в то время, как при полном цикле производства стали в печи на полной мощности она работает не более половины времени), вдвое – втрое сокращается время нахождения металла в печи, и при этом все операции очистки металла и доводки химического состава переносятся в агрегат меньшей мощности, но оснащенный множеством специализированных узлов для получения качественного металла- продувки, легирования, перемешивания и проч.
Совместной работой двух агрегатов, при меньших затратах, достигается удвоение производительности производства.
Рис. 1, 2 Агрегат комплексной обработки стали емкости 5 тонн. Ковш с шибером и устройством донной продувки газом.
Агрегат комплексной обработки стали АКОС-5И1 (в дальнейшем агрегат) предназначен для получения низколегированных модифицированных сталей периодическим процессом, методом обработки в ковше стали, предварительно полученной в дуговой сталеплавильной электропечи. Расшифровка условного обозначения электропечи АКОС-5И1: А – агрегат; К- комплексной; О- обработки; С – стали; 5 – емкость ковша номинальная, тонн; И1-исполнение первое (модификация).
Агрегат предназначен для эксплуатации в районах с умеренно-холодным климатом. Вид климатического исполнения УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 при этом:
– температура окружающей среды от +5 до + 40 0С;
– влажность окружающей среды при температуре + 40 0С не более 80 %;
– атмосферное давление, кПа (мм. рт. ст.) от 84 (630) до 106,7 (800).
Окружающая среда – не взрывоопасная, не содержащая агрессивных паров, газов и пыли в концентрациях, превышающих указанных в ГОСТ 12.1.005-88.
Основные технические характеристики установки плазменного АКОС приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные технические характеристики агрегата АКОС-5И1
№ |
Наименование параметра |
|
1 |
Емкость ковша установки, т номинальная |
5 |
2 |
Диаметр кожуха ковша в верхней части, мм |
1550 |
3 |
Номинальная мощность установки, кВа |
750-1000 |
4 |
Количество плазмотронов |
1 |
5 |
Номинальная мощность плазмотрона, кВт |
500-800 |
6 |
Номинальное первичное напряжение, В |
~3ф, 380В, 50 Гц |
7 |
Диапазон напряжений плазмотрона, В |
50…600 |
8 |
Диапазон изменения тока плазматрона, А |
300…2500 |
9 |
Диаметр внешнего электрода плазматрона, мм |
300 |
10 |
Диаметр внутреннего электрода, мм |
100-150 |
11 |
Скорость нагрева металла, 0С/мин |
4 |
12 |
Расход охлаждающей воды на охлаждение установки, м3/час |
51,5 |
13 |
Давление воды на охлаждение, МПа |
0,4 |
14 |
Расход аргона на продувку металла, м3/час |
3 |
15 |
Расход аргона на плазматрон, м3/час |
0,6 |
16 |
Расход аргона через экономайзер, м3/час |
0,3 |
17 |
Давление углекислого газа, МПа |
0,3 |
18 |
Диаметр газохода (внутренний), мм |
314 |
19 |
Ход перемещения свода (max), мм |
200 |
20 |
Ход перемещения плазматрона, мм |
2400 |
21 |
Внутренний диаметр воронки загрузочной, мм |
40-80 |
22 |
Привод подъема свода |
Электромеханич. |
23 |
Привод подъема плазматрона |
Электромеханич. |
24 |
Привод дверки рабочего окна |
ручной |
25 |
Температура охлаждающей воды, 0С: |
|
|
25 |
|
|
50 |
|
26 |
Габаритные размеры участка, занимаемого агрегаторм, мм: |
|
|
5390 |
|
|
9600 |
|
|
9600 |
|
|
2600 |
|
27 |
Масса металлоконструкций агрегата, кг |
7950 |
28 |
Полный установленный срок службы, лет |
12 |
Агрегат снабжен донной продувочной пробкой, шиберным затвором, низкочастотным устройством электромагнитного перемешивания расплава, набором бункеров-дозаторов, трайб – аппаратами подачи проволоки, системами газоудаления, системами подачи продувочных газов и порошков, плазменным узлом, системой подачи защитных газов и т.д.
Состав изделия (агрегата АКОС-5И1) приведен ниже.
№ |
Наименование |
1. |
Сводик водоохлаждаемый ЭПОС.061.002.000 |
2. |
Узел экономайзера ЭПОС.061.008.000 |
3. |
Узел плазменный ЭПОС.061.010.000 |
4. |
Шахта |
5. |
Свод в сборе |
6. |
Стойка подъема свода |
7. |
Патрубок направляющий |
8. |
Воронка |
9. |
Коллектор в сборе |
10. |
Стенд газовый |
11. |
Кабель водоохлаждаемый |
12. |
Кабель водоохлаждаемый |
13. |
Плазмотрон |
14. |
Установка конечных выключателей |
15. |
Монтаж датчиков температуры |
16. |
Сеть короткая |
17. |
Механизм подъема свода |
18. |
Монтаж заземления |
19. |
Установка датчика давления |
20. |
Ковш 5 тонн для АКОС-5И1 |
21. |
Механизм подачи проволоки ЭПОС.071.000.000 |
22. |
Комплекты |
23. |
Автоматизированное рабочее место ЭПОС.074.081.000-01 |
24. |
Автоматизированное рабочее место |
25. |
Дозатор бункерный непрерывного действия ДБН-2,5-1,0-0,2-2-С (кварцит); |
26. |
Дозатор бункерный непрерывного действия ДБН-2,5-1,0-0,2-2-С (ферромарганец); |
27. |
Дозатор бункерный непрерывного действия ДБН-2,5-1,0-0,2-2-С (Ферросилиций); |
28. |
Источник питания МГД-генератора ИПНЧ |
29. |
Комплектный щит управления дозированием ЩКУ-Д |
30. |
МГД-генератор |
31. |
Тележка |
32. |
Шкаф автоматики ША1 |
33. |
Шкаф управления электропечью ШУ1 |
34. |
Шкаф источника питания |
35. |
Жезл-термопреобразователь ТПР-91 |
36. |
Ложка для отбора проб |
1. По принципу действия агрегат относится к установкам внепечной обработки с плазменным источником нагрева (плазмотроном коаксиального типа).
2. Агрегат предназначен для выполнения технологических операций по доведению стали до заданного химического состава и температуры после выпуска жидкого полупродукта из дуговой сталеплавильной электропечи, с целью получения стали заданного сортамента и высокого качества. При выполнении финишных технологических операций по получению стали с особыми служебными свойствами, используются нанопорошки.
3. Агрегат обеспечивает выполнение следующих технологических операций:
Агрегаты снабжены функциями:
4. Агрегат рассчитан на номинальную массу выпуска 5 тонн.
5. Агрегат изготавливается, как установка с одной рабочей позицией, на которой размещается основные, необходимые для обработки (доводки стали) механизмы и устройства.
6. Агрегат по документации ЭПОС.061.000.000 представляет собой специальным образом разработанную несущую металлоконструкцию, расположенную над железнодорожным путем, по которому подается ковш на позицию обработки.
7. Ковш емкостью 5 тонн, устанавливаемый на передаточную тележку, транспортируется под водоохлаждаемый свод на позицию обработки.
8. Металлоконструкции элементов агрегата монтируются на подготовленных фундаментах цеха, в приямках и на его площадках (перекрытиях).
9. Основой для установки металлоконструкций агрегата является шахта ЭПОС.061.016.000.
10. В роликовых опорах шахты устанавливаются стойка подъема свода ЭПОС.061.030.000 и стойка узла плазменного ЭПОС.061.010.000.
11. Свод печи, установленный на стойке подъема свода, перемещается с помощью специального механизма подъема и опускания свода (вверх-вниз на 200 мм) и фиксируется остановкой привода в заданных крайних положениях (опущен/поднят).
12. Свод в сборе ЭПОС.061.028.000 выполняется в виде специальной конструкции, состоящей из водоохлаждаемого свода ЭПОС.061.001.000 (свод футеруется на месте монтажа) и сводика водоохлаждаемого ЭПОС.061.002.000, на внутренней поверхности сводика водоохлаждаемого со временем формируется гарниссаж, а в первоначальный момент, когда гарнисаж отсутствует, на внутреннюю поверхность сводика наносится огнеупорный бетон, который в дальнейшем, при работе, естественным способом замещается гарнисажем.
13. Свод в нижнем положении прилегает к верхнему опорному фланцу ковша с технологическим.
14. В своде в сборе конструктивно предусмотрены следующие технологические отверстия:
15. Все необходимые для обработки металла технологические материалы вводятся в ковш посредством устройств и механизмов:
16. Ввод мощности в рабочую зону агрегата комплексной обработки стали осуществляется с помощью плазмотрона коаксиального типа мощностью 500- 800 кВт и МГД-генератора (который, в первую очередь, предназначен для осуществления перемешивания металла в ковше).
17.Источник питания плазмотрона выполнен по принципу преобразования переменного трехфазного тока в выпрямленное постоянное, с последующим преобразованием (понижающий преобразователь постоянного напряжения); источник питания обеспечивает автоматическое поддержание заданного тока на повышенной частоте преобразования (номинальная частота преобразования 8 кГц).
18.Источник питания плазмотрона питается от сети переменного трехфазного напряжения 3ф, 380В, 50 Гц, установленная мощность источника питания 630- 1000 кВА
19. Источник питания МГД-генератора питается от сети переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц, установленная мощность источника питания 120 кВА.
Технология обработки металла на агрегате состоит из следующих последовательных этапов:
По указанному принципу работы с вышеперечисленными функциями могут быть исполнены агрегаты внепечной обработки на параметры от 100 килограммов жидкого металла – до 30 тонн расплава и более.
Модернизация действующих агрегатов в плазменные может достаточно быстро окупиться за счет снижения эксплуатационных затрат, снижения энергопотребления и повышения качества металла.