Міністерство освіти
Російської Федерації
Липецький Державний технічнийуніверситет
Кафедра металургії
Домашнє завдання
з предмету В«ЕлектрометалургіяВ»
Розрахунок основних розмірів відновноїі рафінувальних печей
виконати:Валуйський тобто в.
ЧС - 98 - 2
ВЗЯВ: ВЕЧІРв. н.
Липецьк-2002
ЗАВДАННЯ
Визначити основні розміри відновної печі длявиплавки 45% FeSi для добової продуктивності.
Продуктивність печі на добу = 50 т.
Визначити основні параметри рафінувальних печі длявиплавки низьковуглецевого FeCrдля добової продуктивності.
Продуктивність печі на добу = 10 т.
ЗМІСТ
Введення
1. Визначенняосновних параметрів відновних електропечей
1.1 Визначенняпотужності трансформатора і електричних параметрів відновної печі
1.2 Визначеннягеометричних розмірів відновної печі
2. Визначенняосновних параметрів рафінувальних електропечей
2.1 Визначенняелектричних параметрів рафінувальних печі
2.2 Визначеннягеометричних параметрів рафінувальних печі
Бібліографічнийсписок.
ВСТУП
В нижче проведену роботу ми виробляємо розр
ахунок основнихрозмірів і параметрів феросплавних печей, в яких ми отримуємо різніферосплави. Феросплави - це сплави заліза з кремнієм, марганцем, хромом,вольфрамом і іншими елементами, що застосовуються при виробництві сталі дляполіпшення її властивостей і легування. Вводити в сталь потрібний елемент не у виглядічистого металу, а у вигляді його сплаву з залізом зручніше внаслідок нижчоїтемператури його плавлення і вигідніше, так як вартість провідного елементу всплаві з залізом нижче в порівнянні з вартістю технічно чистого металу.
Початковою сировиною для отримання феросплавів служать руди абоконцентрати. Для виробництва основних сплавів - феросиліцію, феромарганцю іферохрому - використовують руди, так як в них високий вміст оксидів елемента,підмета відновленню. При виробництві ферровольфрама, феромолібдену,феррованадия, Феротитан та інших сплавів руду внаслідок малої концентрації вній корисного елемента збагачують, отримуючи концентрат з досить високимвмістом оксидів основного елемента.
Феросплави отримують відновленням окислів відповіднихметалів. Для отримання будь-якого сплаву необхідно вибрати відповіднийвідновник і створити умови, що забезпечують високу витяг цінного(Провідного) елемента з сировини, що переробляється. Користуючись законамитермодинаміки, можна визначити хімічна спорідненість елементів до кисню. Зазростанням цього спорідненості елементи розподіляються в наступний ряд: Ni, Fе, Мn, V, Сr, Si, Ti, Al, Mg, Ca. Кожен нижчий елемент можеслужити відновлювачем для вищестоящого. Особливе місце займає вуглець,який може відновлювати ці елементи лише при перевищенні температури вищепевних значень, зростаючих у міру збільшення хімічної спорідненості докисню кожного елемента, наприклад, розрахунки показують, що для марганцю цятемпература становить близько 1150 В° С, для кремнію 1450 В° С і для алюмінію 1900оС.
Відбудовні процеси полегшуються, якщо вони проходять вприсутності заліза або його оксидів. Розчиняючи відновлений елемент абоутворюючи з ним хімічна сполука, залізо зменшує його активність, виводитьйого із зони реакції, перешкоджає зворотної реакції-окислення. У ряді випадківтемпература плавлення сплаву з залізом нижче температури плавленнявідновлюваного елемента, отже, реакція може протікати при більшнизькій температурі.
Залежно від виду застосовуваного відновлювача розрізняютьтри основних способи отримання феросплавів: углевосстановітельний,силікотермічеським і алюмінотермічеським. Найбільш дешевим є вуглець,тому його використовують при виробництві вуглецевих феромарганцю іферохрому, а також всіх сплавів з кремнієм (кремній перешкоджає переходувуглецю в сплав). Реакції відновлення металів і їх оксидів вуглецемендотермічну, тому углевосстановітельний процес вимагає підведення тепла.Повнота вилучення провідного елементу залежить від температури і тиску, прияких ведуть процес, від складу шлаку і сплаву.
силікотермічеським і алюмінотермічеським способами отримуютьферосплави зі зниженим або дуже низьким вмістом вуглецю:середньовуглецевого і маловуглецевої феромарганець і, безуглеродістий феррохром,металеві хром і марганець, феросплави і лігатури з титаном, ванадієм,вольфрамом, молібденом, цирконієм, бором та іншими металами. Коливиділяється при екзотермічних реакціях тепла достатньо для отриманняметалу і шлаку в рідкому вигляді, плавку проводять у відокремлених вогнищах -футерованих шахтах. При нестачі тепла плавку проводять в дугових печахсталеплавильного типу.
Тепер проведемо короткий опис самих феросплавних печей.
Відновлювальні феросплавні печі працюють безперервно. Впрацюючої печі електроди занурені в тверду шихту, яку поповнюють у міруїї проплавлення; сплав і шлак випускають періодично. Печі цього типу оснащеніпотужними трансформаторами (7,5-65 MB. A). Печі трифазні, стаціонарні абообертові раніше виготовляли відкритими, а нові печі закриті склепіннями.
Дугові руднотермічних печі призначені для виробництварізних феросплавів, кристалічного кремнію, технічного хрому імарганцю, карбіду кальцію, а також для отримання тітаністий, марганцевих ісинтетичних шлаків. Підводиться до печі потужність виділяється в дуговому розряді,в шихті і розплаві. При цьому розподіл потужності визначається типом печі івластивостями шихтових матеріалів, шлаку та металу. У печах, виплавляють,наприклад, висококремністие феросплави, більшою мірою виражений дуговогорежим, а при виплавці вуглецевого феромарганцю - режим опору. Впрацюючої печі струм протікає як по електродів через дуговий розряд за схемою"Зірка", так і через шихту за схемою "трикутник" і"Зірка". Тому для трифазної печі необхідно розглядати суміщеннявертикального і горизонтального електричних полів, тобто тривимірне поле.
У процесі плавки електрична енергія перетворюється втеплову. За рахунок тепла, що виділяється в дуговому розряді і в шихті, а також зарахунок тепла екзотермічних реакцій (і фізичного тепла шихтових матеріалів)вчиняються фізико-хімічні процеси плавки. З рівня колошника в зонувисоких температур (при виплавці феросиліцію і феромарганцю температура дугидосягає 6000-7000 В° К) поступово опускаються все нові й нові порції шихти, азнизу вгору спрямований потік газів і парів, що переробляються. Такимчином, у чинній дугової печі при виплавці феросплавів отримують розвитокскладні електричні, теплові та металургійні процеси. У табл. 1 наведенорозмірний ряд виробництва рафінувальних і відновних електропечей длявиробництва феросплавів. Рафінувальні печі зазвичай працюють періодичнимпроцесом, а відновні - безперервним з періодичним випускомпродуктів плавки (металу і шлаку).
Таблиця 1 Розмірний ряд рафінувальних і відновнихелектропечей для виробництва феросплавів.
Тип печі
Номінальна потужність, мВА
Ванна
Механізм
нахилу
Механізм
обертання
виплавляти сплави
рафінувальних електропечі
РКО-2, 5
2,5
відкр.
є
є
без малоугле
рід. Феррохром, феро марганець
РКО-3, 5
3.5 ...
