Ферроқорытпалар

Кіріспе 

     Электрболатбалқыту  тәсіліне сапалы және жоғары қоспалы болатты өндіруде басым қызмет жатады. Принципиалды ерекшеліктерінің қатары арқасында бұл тәсіл күкірт, фосфор, оттегі және басқа залалы немесе жағымсыз қоспаларының төмен құрамымен және легирующий элементтердің жоғары құрамымен – хром, никель, мырыш, кремний, молибден, вольфрам, ванадий, титан, цирконий және басқа элементтердің болатқа ерекше қасиет беретін құрамы бойынша әртүрлі жоғары сапалы металлды алу үшін бейімделген.

     Ең  кең таралуын үш электродты және өткізбейтін подинамен үшфазалық доғалық пештер алды. Қыздыру ұстанымы бойынша осы пештер тура әрекетті электрдоғалық пештер типіне жатады. Оларда электр доғалар тікелей әрбір электрод және металл тіркеме арасында жанады. Металлдың қызуы негізінде доғалар бөліп шығаратын, жылу арқасында болады.

      Жүктеу  тәсілі бойынша пештер екі типке  бөлінеді: жүкелуі үстінен, пештер және жұмыс әйнегі арқылы жүктелетін пештер. Жұмыс әйнегі арқылы сыйымдылығы  үлкен емес пештер жүктеледі, және де жүктелу немесе жүктеме машинасымен мульд көмегімен, немесе тартаплармен және сирек жағдайларда қолмен арнайы күректермен өткізіледі. Жүктемесі әйнек арқылы пештердің стационарлы нығайтылған күмбезі және одан қарапайым құрылысы бар болады, жүктемесе үстінен пештерге қарағанда.

      Ең  жетілген тәсіл пештерді үстінен  жүктеу болып келеді, қайта ол пеш  құрылысының маңызды қиындықтарын туғызады, осы кезде күмбезді көтеру немесе басқа жаққа аунату қажеттілігі  пайда болады. Шикіқұрам арнайы кәрзеңке көмегімен 3-6 мин ішінде бір қадам ішінде жүктеледі. Жұмыс әйнегі арқылы жүктеумен салыстырғанда жүктеу ұзақтығының күрт төмендеуі (8-10 есе) пеш өнімділігін жоғарлатуға мүмкіндік береді. Одан басқа, үстінен жүктеу кезінде электрэнергиясының шығыны төменделеді, шикіқұрамның басым мөлшерін жүктеу арқасында пеш көлемінің тиімді пайдалануына жетеді, еңбек жағдайы жеңілдейді.

     Шөміш-пеш  агрегаты балқыма агрегаттарымен бірге  қолданылады, қайсысында жартылайөнім балқытылады, осындай агрегаттар ретінде  аз қалдықты металл сынықтары мен  ферроқорытпалардың балқуы өткізілетін доғалық және мартендік пештер, оттекті конвертерлер пайдаланылады және тотықтырғыш кезең өткізіледі. Сосын металлды болатшөмішке құяды, мүмкіндігінше оның ішіне пеш қождың түсуін жоққа шығарып. Металлды шығару алдында және кейін шөмішке тотықтырғыш, қож жасаушы және қоспалайтын материалдар беріледі.

     ШПА негізгі талаптар: шомылдырықтағы атмосфераны  бақылау, металлдың реттелетін қыздыруы, металлды атмосферамен ластаусыз шомылдырықтың  қарқынды араластырылуы (қайталама  тотықтыру, азоттандыру), жоғарынегізгі қалпына келтіру қожды келтіру.

     Шөміш-пеш  агрегаты сусымалы материалдарды енгізу үшін құрылғылармен (салмақты мөлшерлейтін құрылғылы бункерлі эстакада) және сым түріндегі материалды енгізу үшін трайб-аппараттарымен жабдықталған. ШПА металлды қыздыру доғалық пештердегі қыздыру секілді жүзеге асырылады, бірақ шөміш-пеш қондырғылардың трансформаторлар қуаттылығы доғалық пештерде қолданылатындардан басым кіші және 100-1600 КВА/т құрастырады. Бұл металл сынықтарының қорытындысы секілді энергия шығынды кезеңнің жоғымен түсіндіріледі, жылу тек қана енгізілетін материалдардың қорытындысына және металл температурасын сақтауға шығындалады. Одан басқа, жылуды келтіру қуаты шөміштің кіші диаметріне қарағанда (доғалық пешпен салыстырғанда) металл деңгейінен жоғары шөмішті қалаудың жоғарылатылған тозуымен шектеледі. АКП электрэнергиясының меншікті шығына болатты балқытуға барлық энергияшығындар қосындысынан жуық 10% құрастырады. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1 Жалпы бөлім 
 

     Бұл бөлімде ДББП-60 электрдоғалы пештің және «пеш-қалып» агрегатының технологиясы көрсетіледі. Болатты балқыту үшін пештердің жағдайлары дұрысталу керек, яғни пештің подинасы, қабырғалары, күмбезі сумен суытылатын жүйесі, механикалық және электрлік бөліктері.

     Жұмыс орында ылғалдық болмауы керек. Өйткені, сұйық металл сумен әрекеттескенде жарылыс пайда болады. 

Кесте 1 – Көміртекті болаттың химиялық құрамы 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2 ДББП-60 пешті балқытуға  дайындау тәртібі  және  болаттардың балқыту кезінде технологиялық оперциясының орындалу тәртібі 
 

     Бұл бөлімде ДББ пешінде болатты  өндіру кезіндегі операциясы қарастырылады. Операциялардың көбінесінде болаттың спецификалық маркаларымен ісі жоқ. Сондықтан, болаттың барлық маркалары  үшін және жалпы мендеттері үшін қолданылады.

     ДББП-60 пешті балқытуға дайындау тәртібі  және  болаттардың балқыту кезінде  технологиялық оперциясының орындалу тәртібі белгілі талапталған  типтік технологиялық нұсқаумен  белгіленген. Берілген нұсқаулардың талаптарын және жайдарын сақталуына смена басшылары, балқыту аумағының басшылары, балқыту аумағының басшыларының орынбасарлары және ауысымдық технологиялық қызметшілері жауапты болады. Нұсқаулардың орындалу бақылауы аумақ басшылары, аумақ басшыларының орынбасарлары, ауысым басшылары, ТББ (ОТК) басшылары жауапты болады. 
 

     2.1 Металлды төгуге арналған тесікке техникалық қызмет көрсету 

     Пешке шикіқұрамды салу алдында пешті  горизонталь қалпына қойып, пештің металлды төгуге арналған тесігін старттық қоспамен толтыру керек. Старттық қоспаны металлды құйып алғаннан кейін металлды төгуге арналған тесікті лезде толтыру керек. Толтырылған болатшөмішті пештен әкеткен кейін шиберлі (эркерлі) жапқышты (заслонка) жабады. Шиберлі (эркерлі) жапқыштың белгілі мүмкіндігі бар. Ол металлды төгуге арнлаған тесіктің астыңғы бөлігін болытты және қожды гарнисаждан тазалайды. Егер болатты гарнисаж көп болса, онда оны жою үшін шиберлік (эркерлік) жапқыштың қуаты жеткіліксіз болады. Оны жою үшін гарнисажды жағып жоятын оттекті сүңгі қолданады. Егер металлды төгу арналған тесік тазаланса, шиберлік (эркерлік) жапқышты жабуға болады. 
 

     2.2 Балқыту әдістері 

     Болатты бірқожды үрдіспен балқытады және металды  болатшөмішке қожсыз шығарады. Металды  тотықсыздандыруы болатқұю шөмішінде  жасалынады. Пешті эксплуатациялау кезінде болатты балқытудың 2 әдісі бар:

      –  «құрғақ» («сухая») подинаға шикіқұрам төгу (яғни қождың және металдың қалдықтарынан тазартылған);

     –  «шалшық» («болото») подинаға шикіқұрам төгу (яғни кейінгі балқытудан қалған қожға және металлға) – 5-10 тн.

     Подинаны  жөндеу қажетінде қож бен металлдың  қалдықтарын төгіп тастайды (18-22 балқытулардан кейін). Капиталды  жөндеуден кейін «құрғақ» подинаға шикіқұрам төгіп, 1-3 рет балқыту  жүргізіледі.

      2.3 Материалдарды балқытуға дайындау

 

     Май және ылғалдылық іздерін жою үшін барлық қосымдарды доғалық пеште күйдіру қажетті. Бұл болаттың сутекпен қаңығуының алдын алады. Ферроқорытпаларды, олардың балқуын жылдамдату үшін қыздырады. Қазіргі пештерде қоспалайтын, тотықтыратын және қож жасайтын қосымдар көбінесе механизацияланған. Конвейерлер көмегімен шанапты эстакадада мульд машиналарымен пешке жүктелетін, мульд бойынша материалдардың өлшенуі және таратылуы өтеді.

     Барлық  қож жасайтын материалдар және ферроқорытпалар  контейнерлердегі шанапты қоймасына  автокөлікпен жеткізіледі және сусымалы материалдарды автоматты мөлшерлеу және беру жүйесінің көмегімен жүктеме нүктелері бойынша үлестіріледі.  Ферроқоспалар мульділерге жүктеледі, кептірме пештерінде кептіріледі және мульдаүйінді машиналардың көмегімен электрпешіне отырғызылады. Қоңдыру материалдары қоңдыру машиналардың шанаптарына беріледі. Одан басқа, әктас және қоқыс қоңдыру кәрзенкелеріне беріледі. Металл сынықтарын шикіқұрам өтпесіне жәшікке салынып теміржол көлігімен жеткізіледі және кран көмегімен қондыру кәрзенкелеріне жүктеледі. Сосын қондыру кәрзеңкеле арба платформалық таразыларда өлшенеді және электпештерін жүктеу үшін пеш өтпелеріне беріледі. Шикіқұрам өтпесінде 3 көпірлі электркраны бар.

     Пештерді  жүктеу жүйесі екі түрлі болады: үйінді терезесі арқылы мульдаүйінді машинасымен және  қауаға көмегімен үсті арқылы. Терезе арқылы жүктемені тек кішігірім пештерінде қолданады.

     Пешке үстінен жүктеу кезінде бір-екі  қадам  мин ішінде балқыту уақыты қысқартылады; электрэнергия шығыны төмендейді; пеш көлемі тиімді қолданылады. Пешті жүктеу үшін тоғыспаны пеш қаптамасынан 150-200 мм-ге көтереді және шикіқұрам салынған қауағаны енгізу үшін пештің жұмыс бетін толық ашып, электродтармен бірге басқа жаққа бұрады. Пеш тоғыспасы жақтауға ілінген. Ол электрұстағыштардың қозғалмайтын тіреулерімен тіректі мойынтірегінде бекітілген, бұрылыстық консолінде жататын, бір қатаң құрылысқа қосылған. Ірі пештер тоғыспаның барлық бұру механизмдері шиеленіскен, бұрылыс күмбезге ие. Күмбез доғатәрізді рельс бойынша айдыңдағы топсақ бойы айналады. Қауаға өзімен диаметрі пештің жұмыс кеңістігінің диаметрінен кіші болатын, болат цилиндрді ұсынады. Цилиндрдің төменгі жағында шеттері сақиналар арқылы троспен жиналатын, қозғалмалы иілімді секторлары орналасқан. Шикіқұрам ны өлшеу және жүктеу электрболат балқытушы цехтің шикіқұрам ауласында өткізіледі. Арбадағы қауаға цехке жіберіледі, кранмен көтеріледі және пешке түсіріледі. Кранның көмекші жүккөтергіш көмегімен тросты сектор қарамағынан жұлып және қауағаны көтерген кезде секторлар ашылады және қауаға салынгған ретте шикіқұрам сол ретте пешке құйылады.

     Шикіқұрам ретінде металлданған сырғымаларын пайдаланған кезде жүктеу үздіксіз пеш күмбезіндегі тесікке өтетін, құбырарнасы бойынша өткізілуі мүмкін.

      Балқыту кезінде электродтар шикіқұрамда  түбінде сұйық металл жиналатын, үш құдық қазып өтеді. Балқытуды жылдамдату үшін пештерді, корпусты 80° бұрышқа бір және басқа жаққа бұрайтын, бұру құрылғысымен жабдықтайды. Осы кезде электродтар шикіқұрамда тоғыз құдық қазып өтеді. Тұрқыны бұру үшін тоғыспаны көтереді, электродтарды шикіқұрам деңгейінен жоғары көтереді және тұрқысқа бекітілген тісті тәж және тістегеріш көмегімен бұрайды. Пеш тұрқысы аунақшаларға сүйенеді.

 

2.4 Сусымалы материалдарды жеткізу жүйесі 

     Сусымалы  материалдарды жеткізу жүйесi, әдеттегiдей  автоматтандырылған, бункерлердiң материалдармен толтыру есебiн шешеді. Деңгейдiң екi нұсқағыштарының (устіңгі және астыңғы) бункерлерiнiң әрбiрiне бұл қондырғымен жетедi. Қандай да бір бункердің материалы аз болып қалғанда, деңгейдiң төменгi нұсқағышы іске қосылады. Оның белгісі бойынша жылжымалы конвейер жақындайды және белгі берген бункердiң үстiне түсiру соңымен тоқтайды. Осыдан кейiн бас тартушы конвейер, және материал екі конвейер (тартушы және жылжымалы ) арқылы бункерге түседі. Жоғарғы көрсеткіш белгіге дейін материалдың толтырылуы жалғастырылады, осыдан кейін екі конвейер сөніп қалады. Электрпешке присадканың белгілі салмағын алу үшін оператор басқару орнынан материалдың қажетті мөлшерін тапсырып береді. Осыдан кейін тиісті бункердің виброқоректендіргіші қосылады. Материал таразы-мөлшерлегішке түсе бастайды. Қажетті мөлшер алынғаннан кейін виброқоректендіргіш сөндіріледі, ал өлшенген материал электрпешке тиеледі. Ферроқорытпаларды цехке конвейерді көлікпен немесе өзі түсіргіш конвейермен жеткізіледі. Тиеу негізгі тиегіш немесе қозғалмалы реверсивті конвейерді сусымалы материалдарға қолдану арқылы іске асырылады (мұнда ферроқортпалар бункерін сссусымалы материалдар бункерінің қасына қойып, дәл солайша тиеиді. Ферроқортапларды бункердан сусымалы материалдарды берген сиақты береді. Өлшенген ферроқортпаларды әдетте, балқыманы шығару сәтінде шөміщке жібереді ) немесе құрамына бункерлар, виброқоректендіргіш, таразы-өлшегіш кіретін сусымалыларды жіберу трактысы сиақты ферроқортпаларды берудің өзіндік трактысын құрастыру арқылы. Екі жағдайда да керек мөлшерді электрпешті басқару орнынан жинайды.

     Ферроқортпаларды  өзі түсңргіш контеинерлериен берген кезде, оларды автокөлік немесе темір  жол торабы арқылы ферроқортпа аумағына жеткізіледі және негізгі жұмыс  істеу аумағында бункеге түсіріледі. Барлық ортақ осы бункерлардан басқа әрбір электр пешінде таразы- өлшегіші бар өз бункері болады. Осы блокқа ферроқортпаларды негізгі жұмыс алаңшасы арпқылы авто тиегішпен жеткізеді. Бункер блогын тельфермен немесе авто жүктегішпен тиеиді. Ферроқортпаларды берудің кез келген әдісінде олардың алдын ала қыздырылуы мүмкін.