Черная металлургия — сравнительно молодая отрасль тяжелой промышленности Казахстана. Она появилась лишь в годы второй мировой войны и в настоящее время
В республике развивается и качественная черная металлургия. Она представлена ферросплавными заводами в Актюбинске и Аксу. Первый из них работает на хромитах Хромтау и выпускает феррохром, второй — на привозных кварцитах с Урала и выпускает ферросилиций. Оба завода построены в городах, где имеются крупные тепловые электростанции, так как производство ферросплавов — отрасль энергоемкая.
Структура и состав черной металлургии Казахстана. Черная металлургия формировалась как крупный национальный комплекс по добыче различных видов металлургического сырья и производству черной металлургии.
В отросли достигнут очень высокий уровень
В составе черной металлургии республики Казахстан имеется пять отраслей:
1) горнорудная;
2) металлургическая;
3) ферросплавная;
4) огнеупорная;
5) ломоперерабатывающая.
В них работают крупные железорудные (Соколовско-Сарбайский, Исаковский, Качарский горнообоготительный комбинат и Атасуйское рудоплавление), хромитовое (Жездинское рудоплавление) предприятия, Карагандинский металлургический комбинат и два ферросплавных завода (Ермаковской и Атасуйский), завод «Казогнеупоры» (г. Рудный) и ПО «Казвторчермет» (г. Алматы).
Черная и цветная металлургия в России
... предприятиях и специализированных заводах (Челябинск). Предприятия и производства Факторы размещения Горно-обогатительные комбинаты Сырьевой Коксогазовые заводы В составе металлургических заводов полного цикла Металлургические заводы полного цикла Сырьевой, топливный, у источников электроэнергии и пресной воды Передельная металлургия ...
Территориально предприятия черной металлургии размещены в пяти областях республики (Костанайской, Карагандинской, Актюбинской, Жезказганской и Павлодарской), где имеются месторождения полезных ископаемых и водноэнергитические ресурсы.
Черная металлургия республики имеет значительную минерально-сырьевую базу. Железорудная промышленность, развитие которой было рассчитано на снабжение сырьем Карагандинского, Магнитогорского и Западно-Сибирского металлургических комбинатов обеспечена высококачественными легкообогатительными магнетитовыми рудами.
В республике имеются крупные разведанные запасы высококачественных марганцевых руд. Производство марганцевых ферросплавов в республике станет одной из перспективных экспортных отраслей.
В настоящее время важным источником валютных поступлений республики является добыча и переработка хромовых руд. В данной отросли основными направлениями должны стать замещение экспорта хромовых руд на экспорт хромовых сплавов.
1 ВИДЫ ПЕЧЕЙ
Электрическая печь – плавильная или нагревательная установка (печь), в которой тепловой эффект достигается с помощью электрического тока. Плавильные печи предназначены для получения металлов из руд, в условиях строительства путем переплавки отходов металла. Нагревательные печи применяют для нагрева металлов с целью обжига и сушки, а также для придания металлу пластических свойств перед обработкой давлением, для термической обработки, чтобы изменить внутреннее строение и
Различают печи сопротивления, дуговые, индукционные и другие.
В печах сопротивления нагрев расплавляемого металла осуществляется за счет теплоты, выделяемой в нагреваемом материале или в резистивных элементах. Печи нагрева металла в печах сопротивления">сопротивления по способу нагрева подразделяются на печи прямого действия и печи косвенного действия. В печах прямого действия нагрев осуществляется теплом, выделяемым в нагреваемом изделии при прохождении по нему электрического тока. Нагрев материала в печах косвенного действия происходит за счет тепла, выделяемого нагревательными элементами при прохождении по ним электрического тока.
Печи выполняются одно и трехфазными мощностью до 3000 кВт; питание осуществляется током промышленной частоты 50 Гц от сетей 380/220 В или через понижающие трансформаторы от сетей более высокого напряжения. Коэффициент мощности лежит в интервале от 0,8 до 1,0. Большинство печей сопротивления в отношении бесперебойности электроснабжения относится к приемникам электрической энергии 2-й категории.
В дуговой электрической печи используется тепловой эффект электрической дуги. Применяются для плавки черных и цветных металлов. Печь состоит из стального кожуха цилиндрической формы со сферическим днищем. Внутри кожух имеет огнеупорную футеровку. Плавильное пространство печи закрывается съемным сводом. Печь имеет рабочее окно и выпускное отверстие со сливным желобом. Питание печи осуществляется трехфазным переменным током. Нагрев и плавление металла осуществляются электрическими мощными дугами, горящими между концами трех электродов и металлом, находящимся в печи.
Электродуговые печи
... печей рассматриваются ниже. § 2. Механическое оборудование печи Кожух печи выполняется сварным или клепаным из листового железа толщиной 10—30 мм. Он должен обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать футеровку, металл ... электродов осуществляется электрическим ... и шлак, свод и давление расширяющейся при нагреве кладки, причем нагрев самого кожуха не должен превышать 100—150° С. Кожух ...
По принципу нагрева делятся на печи прямого и косвенного нагрева. В печи прямого нагрева электрические дуги между электродами зажигаются через расплавляемый металл. В печах косвенного нагрева электрические дуги между электродами горят под днищем печи. Расплавляемый металл нагревается от теплоты внешних электрических дуг.
Дуговые печи включаются в сеть напряжением 6-10 кВ через печной трансформатор с вторичным напряжением до 100 В.
Индукционные печи предназначены для расплавления и перегрева стали. Возможна плавка цветных металлов (бронзы, латуни, алюминия) и их сплавов в графитовом тигле. Индукционная печь работает по принципу трансформатора, у которого первичной обмоткой является водоохлаждаемый индуктор, вторичной и одновременно нагрузкой – находящийся в тигле металл. Нагрев и расплавление металла происходят за счет протекающих в нем индуцированных токов, которые возникают под действием электромагнитного поля, создаваемого индуктором.
2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Конструкция печи
Устройство дуговых электропечей. Первая дуговая электропечь в России была установлена в 1910 г. на Обуховском заводе. За годы пятилеток были построены сотни различных печей. Вместимость наиболее крупной печи в СССР 200 т. Печь состоит из железного кожуха цилиндрической формы со сферическим днищем. Внутри кожух имеет огнеупорную футеровку. Плавильное пространство печи закрывается съемным сводом.
Печь имеет рабочее окно и выпускное отверстие со сливным желобом. Питание печи осуществляется трехфазным переменным током. Нагрев и плавление металла осуществляются электрическими мощными дугами, горящими между концами трех электродов и металлом, находящимся в печи. Печь опирается на два опорных сектора, перекатывающихся по станине. Наклон печи в сторону выпуска и рабочего окна осуществляется при помощи реечного механизма. Перед загрузкой печи свод, подвешенный на цепях, поднимают к порталу, затем портал со сводом и электродами отворачивается в сторону сливного желоба и печь загружают бадьей.
Механическое оборудование дуговой печи
Кожух печи должен выдерживать нагрузку от массы огнеупоров и металла. Его делают сварным из листового железа толщиной 16–50 мм в зависимости от размеров печи. Форма кожуха определяет профиль рабочего пространства дуговой электропечи. Наиболее распространенным в настоящее время является кожух конической формы. Нижняя часть кожуха имеет форму цилиндра, верхняя часть—конусообразная с расширением кверху. Такая форма кожуха облегчает заправку печи огнеупорным материалом, наклонные стены увеличивают стойкость кладки, так как она дальше расположена от электрических дуг. Используют также кожухи цилиндрической формы с водоохлаждаемыми панелями. Для сохранения правильной цилиндрической формы кожух усиливается ребрами и кольцами жесткости. Днище кожуха обычно выполняется сферическим, что обеспечивает наибольшую прочность кожуха и минимальную массу кладки. Днище выполняют из немагнитной стали для установки под печью электромагнитного перемешивающего устройства.
Сверху печь закрыта сводом. Свод набирают из огнеупорного кирпича в металлическом водоохлаждаемом сводовом кольце, которое выдерживает распирающие усилия арочного сферического свода. В нижней части кольца имеется выступ – нож, который входит в песчаный затвор кожуха печи. В кирпичной кладке свода оставляют три отверстия для электродов. Диаметр отверстий больше диаметра электрода, поэтому во время плавки в зазор устремляются горячие газы, которые разрушают электрод и выносят тепло из печи. Для предотвращения этого на своде устанавливают холодильники или экономайзеры, служащие для уплотнения электродных отверстий и для охлаждения кладки свода. Газодинамические экономайзеры обеспечивают уплотнение с помощью воздушной завесы вокруг электрода. В своде имеется также отверстие для отсоса запыленных газов и отверстие для кислородной фурмы.
Металлургические печи
... и серы в металле, которые удаляются в этом процессе в шлак с помощью извести. Стали, более чистые по сере и фосфору, в кислородном конверторе удается получить ... обогащенный кислородом воздух при температуре 900 – 1200° С. Печь монтируют в прочном сварном стальном кожухе, интенсивно охлаждаемом водой. Внутри печь выкладывают высококачественным шамотным кирпичом, а отдельные части ...
Для загрузки шихты в печи небольшой емкости и подгрузки легирующих и флюсов в крупные, печи скачивания шлака, осмотра, заправки и ремонта печи имеется загрузочное окно, обрамленное литой рамой. К раме крепятся направляющие, по которым скользит заслонка. Заслонку футеруют огнеупорным кирпичом. Для подъема заслонки используют пневматический, гидравлический или электромеханический привод.
С противоположной стороны кожух имеет окно для выпуска стали из печи. К окну приварен сливной желоб. Отверстие для выпуска стали может быть круглым диаметром 120-150 мм или квадратным 150 на 250 мм. Сливной желоб имеет корытообразное сечение и приварен к кожуху под углом 10—12° к горизонтали. Изнутри желоб футеруют шамотным кирпичом, длина его составляет 1-2 м.
Электрододержатели служат для подвода тока к электродам и для зажима электродов. Головки электрододержателей делают из бронзы или стали и охлаждают водой, так как они сильно нагреваются как теплом из печи, так и контактными токами. Электрододержатель должен плотно зажимать электрод и иметь небольшое контактное сопротивление. Наиболее распространенным в настоящее время является пружинно-пневматический электрододержатель. Зажим электрода осуществляется при помощи неподвижного кольца и зажимной плиты, которая прижимается к электроду пружиной. Обжатие плиты от электрода и сжатие пружины происходят при помощи сжатого воздуха. Электрододержатель крепится на металлическом рукаве – консоли, который скрепляется с Г-образной подвижной стойкой в одну жесткую конструкцию. Стойка может перемещаться вверх или вниз внутри неподвижной коробчатой стойки. Три неподвижные стойки жестко связаны в одну общую конструкцию, которая покоится на платформе опорной люльки печи. Перемещение подвижных телескопических стоек происходит или с помощью системы тросов и противовесов, приводимых в движение электродвигателями, или с помощью гидравлических устройств. Механизмы перемещения электродов должны обеспечить быстрый подъем электродов в случае обвала шихты в процессе плавления, а также плавное опускание электродов во избежание их погружения в металл или ударов о нерасплавившиеся куски шихты. Скорость подъема электродов составляет 2,5—6,0 м/мин, скорость опускания 1,0— 2,0 м/мин.
Механизм наклона печи должен плавно наклонять печь в сторону выпускного отверстия на угол 40—45° для выпуска стали и на угол 10—15 градусов в сторону рабочего окна для спуска шлака. Станина печи, или люлька, на которой установлен корпус, опирается на два – четыре опорных сектора, которые перекатываются по горизонтальным направляющим. В секторах имеются отверстия, а в направляющих – зубцы, при помощи которых предотвращается проскальзывание секторов при наклоне печи. Наклон печи осуществляется при помощи рейки и зубчатого механизма или гидравлическим приводом. Два цилиндра укреплены на неподвижных опорах фундамента, а штоки шарнирно связаны с опорными секторами люльки печи.
Печь электродуговая
... на стене рядом с печью. На щите расположены амперметр (1) и вольтметр (2), предназначенные для контроля работы печи, сигнальные лампы (6), переключатель режимов работы автоматической подачи электрода (4), кнопки включения-отключения печи ... химический состав стали до заданного; ... электрическим приводом. Слитой желоб предназначен для выпуска ... печи ДМ-05 Показатели Значения Максимальная емкость по шихте, ...
Система загрузки печи бывает двух видов: через завалочное окно мульдозавалочной машиной и через верх при помощи бадьи. Загрузку через
