Системы опор печи на фундамент

Печи небольшой емкости до пяти тонн устанавливают на опорных секторах, которые крепят непосредственно к кожуху печи (рис.4). В печах емкостью шесть тонн и больше (рис. 21) для опоры корпуса печи на фундамент и для наклона печи при сливе металла служит люлька (рис. 21, 3). Она выполнена в виде горизонтальной сварной коробчатой плиты с двумя опорными сегментами (3 а). Механизм наклона может быть с гидравлическим (рис. 21, а) или электромеханическим (рис. 21, б) приводом. В первом случае подаваемая в гидроцилиндры 1 под давлением жидкость вызывает выдвижение или опускание штоков 2, во втором электродвигатели 6 с редукторами 4 обеспечивают продольное перемещение зубчатых реек 5. При перемещении штоков или реек опорные сегменты люльки перекатываются по горизонтальным фундаментным балкам опорных станин 7 печи, что вызывает качание люльки и наклон печи.

Рис.21. Люлька и механизмы наклона печи:

а – гидравлический привод; б – электромеханический привод;1 – гидроцилиндр;

2 – шток; 3 – люлька; 3а – опорный сегмент; 4 – редуктор; 5 – рейка; 6 – электродвигатель; 7 – фундаментные балки

В зависимости от схемы опор на фундамент печи с загрузкой сверху подразделяют:

1. Печи с выкатным корпусом (рис. 22). В печах этого типа механизмами, укрепленными на портале, свод приподнимается, а корпус печи с помощью гидравлического или электромеханического привода, расположенного на фундаменте печи, выкатывается в сторону рабочей площадки или в сторону выпускного желоба под загрузку или для ремонта футеровки. Портал печей такого типа опирается на два отдельных сектора.

рис.22. печь с выкатным корпусом

2. Печи с откатным порталом (рис. 23), который перемещается для загрузки или для ремонтных целей либо в сторону рабочей площадки или в сторону выпускного желоба Откат портала осуществляется с помощью электромеханического привода по специальным рельсам – направляющим. В печах такого типа портал опирается на общую люльку

Рис.23. Печь с откатным порталом

3. Печи с поворотным сводом (рис. 24). Приподнятый свод вместе со стойками и полупорталом поворачивается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси на 80–90°, открывая рабочее пространство. В этом случае полупортал монтируют на люльке вместе с печьюили он опирается на отдельный фундамент.

Рис.24. Печь с поворотным сводом

В нашей стране взят курс на строительство дуговых печей преимущественно с поворотным сводом. Поэтому в дальнейшем при изложении материала основное внимание будет уделяться главным образом печам серии ДСП. Техническая характеристика печей этой серии приведенав (табл. 9). По емкости все электропечи условно подразделяют на печи малой, средней, большой емкости. В серии ДСП печи емкостью 12, 25 и 50 т относят к печам средней, а печи 100 и 200 т к печам большой емкости.

Таблица 9

Техническая характеристика дуговых сталеплавильных печей ДСП

Параметры	Тип электропечи вместимостью, т
ДСП-12	ДСП-25	ДСП-50	ДСП-100	ДСП-200
Номинальная емкость, т
Внутренний диаметр кожуха, мм
Мощность трансформатора, МВ ∙ А
Пределы вторичного напряжения трансформатора, В	318 – 120	370 – 128	465 – 159	590 – 200	825 – 320
Максимальная сила тока печи, кА	17,5	28,0	47,7	58,7	87,5
Диаметр распада электродов, мм
Ход электрода, мм
Диаметр ванны на уровне откосов, мм
Глубина ванны, считая от порога, мм
Высота от порога до пят свода, мм
Размеры рабочих окон, мм	980 х 680	1000 х 800	1180 х 970	1180 х 1100	1500 х 1450
Удельный расход электроэнергии кВт • ч/т
Расход охлаждающей воды м3/ч

Для удобства организации работ в цехах, дуговые электропечи изготавливают в левом или правом исполнении, что позволяет группировать вспомогательное оборудование на две печи. Исполнение печи определяется расположением токоподвод от шин трансформатора до электрододержателей, если смотреть на печь со стороны сливного желоба (рис.25).

Рис. 25. виды исполнение печей: а – левое исполнение; б – правое исполнение

2.6.2 механизмы подъема - поворота свода

Печи с поворотным сводом бывают двух разновидностей: с механизмом поворота свода с опорой на люльку или на отдельный фундамент. Большая часть изготовленных в последние десятилетия отечественных печей с опорой механизма поворота свода на люльку схожи с устройством печи вместимостью 100 т, схематически показанной на рис. 26 Корпус печи (на рис.26 не показан) опирается на люльку 8 через четыре опорных тумбы 9. Свод 12 подвешен с помощью цепей 11, перекинутых через ролики 13, к полупорталу, который состоит из двух Г-образных стоек 14, Концы цепей соединены с приводом 7 (электродвигатель и червячный редуктор с тяговым винтом), который перемещает цепи, обеспечивая подъем и опускание свода. Два привода 7 соединены синхронизирующим валом 15.

Полупортал закреплен на литой стальной поворотной плите 1, которая одним концом насажена на поворотный вал 4 диаметром 750 мм. Вал закреплен в люльке, опираясь на подпятник 5, верхний и нижний роликовые подшипники 6. Вращение вала осуществляет электродвигатель с редуктором 2 через коническую шестерню, входящую в зацепление с коническим зубчатым сектором 3, закрепленным на валу 4. На поворотной плите 1 между Г-образными стойками закреплены три стойки механизмов перемещения электродов (на рис. 21 не показаны).

При открывании печи для загрузки включают привод 7, приподнимая свод на 150–300 мм, и поднимают электроды, выводя их из рабочего пространства. Далее включают привод 2, поворачивая вал 4 на угол в 80°; вместе с валом вокруг его оси поворачивается плита 1 и закрепленные на ней портал, свод и электроды, открывая рабочее пространство сверху.

Печь снабжена механизмом вращения ванны. Он предназначен для поворота печи вокруг вертикальной оси на 40° в одну и другую сторону относительно нормального положения. Это позволяет во время плавления при трех положениях кожуха проплавлять в шихте девять "колодцев", что сокращает время расплавления шихты. Возможность вращения обеспечивается благодаря тому, что корпус 19 печи посредством прикрепленного к нему кольцевого рельса 17 опирается на ролики 16 опорных тумб 9.

Один или два механизма вращения 10 установлены на люльке; каждый из них состоит из электродвигателя с редуктором, выходной вал которого входят в зацепление с закрепленным на корпусе печи зубчатым сектором, благодаря чему вращение вала вызывает поворот корпуса. При включении механизма 10 и вращении корпуса кольцевой рельс 17 катится по роликам 16, а ролики 18 предотвращают боковое смещение корпуса.

На высокомощных печах в таком механизме нет необходимости, поскольку в процессе расплавления вокруг трех электродов образуется общая плавильная зона или колодец, а не три отдельных проплавляемых колодца, характерных для простых печей.

Печи с опорой механизма отворота свода на отдельный фундамент эксплуатируются уже много лет. Имеется несколько их разновидностей.

Современных вариант устройства отечественной высокомощной печи (ДСП-100И6) (рис.27). Кожух печи 6 жестко закреплен на стационарных опорах 5 и тумбах 20, которые жестко установлены на прямоугольные балки 4 люльки печи. На кожухе печи смонтированы гидропривод подъема заслонки рабочего окна 7, подвод воды к водоохлаждаемым панелям 8, заслонка рабочего окна 9.

К полупорталу 11 с помощью четырех гибких тяг подвешен водоохлаждаемый свод 10. В своде установлены газокислородные горелки 12 с изменяющимся направлением факела. Полупортал 11, траверса шахты 19, шахта 36, несущая траверса 21 объединены в общую конструкцию, которая в нижнем положении опирается на тумбы 20, а свод на корпус печи.

В шахте 36 размещены три гидроцилиндра, которые перемещают вверх – вниз трубчатые телескопические стойки 17, на которых с помощью рукавов закреплены три электродержателя 13. Электроды в электродержателях зажимаются пружинно-гидравлическими зажимами 15, которые размещены на рукавах электродержателей. Ток от гибких кабелей 18 подводится к электродержателям медными водоохлаждаемыми трубками 16.

Механизм поворота свода расположен на отдельном фундаменте и включает поворотную платформу 26 с закрепленными на ней двумя направляющими стойками 22 и перемещаемую по ним вверх–вниз с помощью направляющих роликов 25 каретку 24.

Рис. 26. Механическое оборудование печи с опорой механизмов подъема – поворота свода на люльку: 1 – поворотная плита; 2 – электродвигатель с редуктором; 3 – конический зубчатый сектор; 4 – вал; 5 – подпятник; 6 – верхний опорный роликовый подшипник; 7 – привод (электродвигатель и червячный редуктор с тяговым винтом); 8 – люлька; 9 — опорные тумбы; 10 -- механизм вращения; 11 – цепи: 12 – свод; 13 – ролики; 14 – Г-образ-ные стойки; 15 – синхронизирующий вал; 16 – ролики опорных тумб;17 – кольцевой рельс; 18 – ролики, предотвращающие боковое смещение корпуса; 19 – корпус печи

При открывании рабочего пространства печи вначале из него выводят электроды путем подъема стоек 17. Одновременно с помощью двух гидроцилиндров 32 перемещают каретку 24 вверх. Конический хвостовик каретки 23 входит в соответствующее отверстие несущей траверсы 21, а привалочные плоскости каретки 33 прилегают к шахте 36. Движущиеся вверх каретка поднимает несущую траверсу 21 и закрепленное на ней все оборудование в т. ч свод и электроды. После подъема свода на 200–300 мм каретку 24 останавливают. С помощью гидроцилиндра 31 начинают поворот платформы 26 вокруг центральной опоры 27. Многократная опорная система 29 платформы движется по кольцевым рельсам 28. Вместе с платформой вокруг центральной опоры поворачивается все приподнятое кареткой оборудование, включая свод и электроды. Поворот ведут до полного открывания рабочего пространства печи. Наклон печи для слива металла и шлака, и возврат в рабочее положение производится двумя гидроцилиндрами 1, которые поворачивают дуговые секторы 3 люльки печи по фундаментным балкам 2.

36

Рис.27. Общий вид дсп емкостью 100 т:

1 – гидроцилиндры наклона печей; 2 – фундаментные балки; 3 – секторы люльки печи; 4 – прямоугольные балки люльки печи; 5 – стационарные опоры кожуха печи; 6 – кожух печи; 7 – гидропривод подъема заслонки рабочего окна; 8 – подвод воды к водоохлаждаемым панелям; 9 – заслонка рабочего окна;10 – водоохлаждаемый свод; 11 – полупортал; 12 – газокислородные горелки;13 – электродержатели; 14 – электроды 15 – пружинно-гидравлический зажим электродов; 16 – токоведущие медные трубки; 17 – трубчатые телескопические стойки; 18 – гибкая часть токоподвода; 19 – траверса шахты; 20 – тумбы; 21 – несущая траверса; 22 – стойки; 23 – конический хвостовик; 24 – каретка; 25 – направляющие ролики; 26 – платформа поворота свода; 27 – центральная опора; 28 – кольцевые рельсы; 29 – многократная опорная система; 30 – кронштейн; 31 – гидроцилиндр поворота свода; 32 – гидроцилиндр перемещения каретки вверх; 33 – привалочные плоскости каретки; 34 – кронштейн траверсы; 35 – стопор; 36 – шахта