Введение. 
Принцип работы и устройства дуговой печи

Совершенствование оборудования, технологии и улучшение организации производства стали широкого сортамента на слитки и фасонное литье предопределили преимущественное развитие электроплавки стали. Введены в эксплуатацию более 10 новых заводов и цехов, оснащенных сверхмощными печами емкостью 100, 150, 200 т, в комплексе с эффективными средствами внепечной обработки стали и МНЛЗ.

В настоящей работе изложены методика расчетов основных параметров рабочего пространства, газоотсоса, футеровки, тепловых потерь, а также рационального электрического режима дуговых печей.

ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

На заводах черной металлургии эксплуатируются ДСП емкостью до 200 т с основной футеровкой для производства качественных высоколегированных сталей электропечного сортамента и для выплавки углеродистых и низколеги рованных сталей мартеновского и конвертерного сортамента [1…3].

Во многих литейных цехах машиностроительных заводов используются ДСП небольшой емкости с кислой футеровкой [4]. Дуговые печи имеют инди видуальное питание непосредственно от ЛЭП через электрические подстанции, основным элементом которой является преобразователь (печной понижающийтрансформатор), обеспечивающий печь электроэнергией с требуемыми пара метрами.

В отечественной практике ДСП принято характеризовать двумя основ ными параметрами? номинальной емкостью (вместимостью) и номинальной мощностью, выраженными соответственно в тоннах () и МВА или кВА.

Весьма важной характеристикой ДСП является их удельная номинальная мощ ность (кВА/т).

Рядом техникоэкономических расчетов и практикой установлена целесо образность повышения удельной мощности средних и большегрузных ДСП с 250 300 кВА/т до 5 001 000 кВА/т, обеспечивающее сокращение периода плав ления с 3,53,0 до 0,51 ч. [5].

Для большегрузных высокомощных ДСП в понятие электропечной установки в последние годы включаются системы обслуживания печи, тепловой подготовки шихтовых материалов, интенсификации плавки, внепечного рафинирования жидкого металла и др., т. е. весь комплекс устройств, обеспечивающих ее высокопроизводительную работу [6].

К основным эксплуатационным показателям ДСП, характеризующим их технический уровень, относятся производительность и удельный расход электроэнергии, которые в значительной мере зависят от параметров и формы рабочего пространства, габаритов и массы печи, надежности обслуживающих ее механизмов, стойкости футеровки, значений электрических параметров, определяющих величину коэффициента мощности (cos ?) и электрического КПД установки ().

ДСП работают на трехфазном переменном токе с частотой 50 Гц. Это печи прямого нагрева. Отечественная промышленность выпускает серийные ДСП. По номинальной емкости, Т: 0,5; 1,5; 3; 6; 12 (малые); 25; 50 (средние); 100 и 200 т (крупные).

Разработана серия (часть уже исполнена в металле) высокомощныхбольшегрузных ДСП третьего поколения емкостью 100, 150, и 200 т с транс форматорами мощностью 75, 90 и 125 МВА соответственно [5]. сталеплавильный электропечь тепловой трансформатор Эти агрегаты (ДСП100 И6; ДСП100 И7) высокомеханизированы и автоматизированы, оборудованы водоохлаждаемыми элементами стен и свода, топливнокислородными горелками и кислородными фурмами, устройствами для загрузки сыпучих материалов (шлакообразующих, ферросплавов, окатышей и др.) через специальное отверстие в своде, системами отбора проб и замера температуры металла и футеровки, быстродействующими механизмами, совер шенными регуляторами мощности, оснащены управляющими вычислительны ми комплексами, современными системами пылегазоочистки.

ДСП последней серии оснащены главным образом гидравлическими приводами основных механизмов.

С начала 80х гг. ряд действующих и вновь строящихся у нас и за рубежом печей (большегрузных, высокомощных) с выпуском стали в ковш на сталевозе оборудуются донным выпуском различной конструкции: с отверстием по оси печи или эксцентрическим (эркерным); сифонным отверстием ниже уровня металла. Это обеспечивает возможность бесшлакового выпуска; работус «жидким» стартом, т. е. с остатком жидкого металла и шлака на подине печи, позволяет укоротить желоб, уменьшить угол наклона ванны до 1520°; уменьшить длину короткой сети, сократить время выпуска и тепловые потери; улучшить качество металла и экологические условия обслуживающего персонала и др.