Оценка энергетических показателей электроплавки медно-никелевого сырья при переходе на брикетированную шихту
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ов и коротких замыканий, которые возникли при нарушении технологии электроплавки, когда концы глубоко погруженных в шлак электродов приближались к слою штейна.
Продолжая работу по дальнейшей интенсификации рудной злектроплавки на комбинате Печенганикель, предложили схему реконструкции печных трансформаторов, обеспечивающую увеличение мощности печей с 25200 до 31800 кВА за iет увеличения рабочего напряжения с 341,5 до 683 В и соответствующего снижения силы тока. Сравнение показателей работы печей, имеющих одинаковые мощности (25000 кВА) и состав шихты, но различное напряжение, показал (табл. № 1.4.), что повышение напряжения с 341,5 до 583 В увеличивает производительность печи на 5% и снижает удельный расход электроэнергии на 4,1%.
Таблица №1.4
Влияние напряжения на показатели работы электропечей [6]
Наименование показателейПечь 1Печь 2Отношение показателей печи 2 к печи 1, %Рабочая мощность, МВт24,2924,36100,2Напряжение на электродах, В341,5583173Суточный проплав, т745,8782,8105Удельный расход электроэнергии, кВтч/т778,1746,995,9Состав отвального шлака, %:SiO242,5942,3999,5MgO12,3212,39100,4Заглубление электродов в шлак, мм71030042
Снижение удельного расхода электроэнергии объясняется тем, что при двойном увеличении напряжения и соответственном уменьшении силы тока потери в короткой сети были снижены в 2,9 раза; кроме того, увеличилась доля мощности, выделяемой в контакте электрод-шлак. Последнее обстоятельство обусловило уменьшение тепловыделений в нижней части шлаковой ванны и некоторый перегрев верхней части. В результате этого повысилась интенсивность процесса плавки.
С повышением напряжения заглубление электродов в расплав уменьшилось с 700-800 до 300-350 мм; по этой причине сократился расход электродной массы (примерно на 20%) и резко уменьшилось количество поломок рабочих концов электродов. Было установлено, что при содержании в шлаке кремнезема менее 40% заглубление электродов в шлаке становится меньше 150 мм и возникает открытая электрическая дуга. Работа печи в дуговом режиме сопровождается слепящим светом дуги и резким треском, что создает тяжелые условия труда на загрузочной площадке.
Были испытаны режимы работы печи на мощности 27 МВА и фазовом напряжении 622 и 658 В, подтвердившие преимуществ плавки на повышенном напряжении. Вместе с тем выявилось серьезное осложнение, связанное с уменьшением заглубления электродов в шлаковую ванну: из-за охлаждения нижних слоев шлаковой ванны и штейна увеличились настыли на подине в области штейнового торца печи. В связи с этим режим плавки на напряжении 583 В был признан наиболее рациональным. Хорошие технико-экономические показатели работы электропечей на повышенном напряжении позволили изготовить трансформаторы для новых электропечей комбината Печенганикель со ступенями рабочих напряжений до 743-800 В. Испытания режимов работы одной из печей на напряжении 760 и 684 В и мощности 33 МВА показали, что работа печи на напряжении 760 В характеризовалась малым заглублением электродов (150-200 мм) и требовала содержания кремнезема в шлаках не менее 42-43%; в противном случае возникает дуговой режим плавки. Напряжение 684 В обеспечивало более спокойный режим плавки, при этом по сравнению с плавкой на напряжении 492 В удельный расход электроэнергии уменьшился на 3,3%, соответственно увеличилась производительность печи, заглубление электродов уменьшилось с 800-1000 до 300-400 мм.
Приведенные примеры показывают, что выбор рационального электрического режима открывает широкие возможности улучшения технико-экономических показателей электроплавки. В табл. №1.5 приведены рациональные электрические режимы электроплавки на отечественных медно-никелевых заводах (применительно к характеристике печных трансформаторов). [6]
Таблица №1.5.
Электрические режимы электроплавки на отечественных медно-никелевых комбинатах
ПредприятиеМощность печных трансформаторов, кВАРабочая мощность печи, кВАЧисло и тип трансформаторовРабочее напряжение, ВСила тока Аcos j"Печенганикель"31800 5000027000 400003, однофазные 3, однофазные583-622 581-64515600-14800 23400-210000,98 0,98"Североникель"30000270001, трехфазный550298000,97НГМК45000400003, однофазные550-60224700-226000,98
1.1.4 "ияние высоты шлакового и штейнового слоев на электрический режим электроплавки
Глубина шлаковой ванны оказывает существенное влияние на режим электроплавки. В настоящее время электроплавку медно-никелевых руд и концентратов ведут с глубиной шлаковой ванны 1500-1800 мм при слое штейна 600-900 мм. Уровень общей ванны составляет 2400-2700 мм. Режим электроплавки на глубокой шлаковой ванне впервые был освоен в 1949 г. на комбинате "Печенганикель" под руководством И. И. Суровова, предложившего увеличить шлаковый слой в печи с 600-700 мм до 1200-1400 мм. Двойное увеличение высоты шлакового слоя значительно улучшило работу электропечи:
1. Возросла тепловая инерция печи, так как с ростом глубины ванны увеличилось количество тепла, аккумулированного ванной расплава (это уменьшило колебания температуры ванны при загрузке шихты и обеспечило более ровный ход печи).
2. Электрический режим плавки стал более спокойным, так как уменьшилась возможность "закорачивания" электродов штейном.
3. При большом объеме шлаковой ванны заливка в печь оборотного конвертерного шлака незначительно изменила состав шлака.
4. Увеличение высоты шлакового слоя создало благоприятные условия для отстаивания и отделения штейна от шлака, что снизило потери металлов со шлаком.
Ниже приведены данные (табл.№1.6), характеризующие положительное влия