Автоматизация теплового и технологического режимов дуговой печи ДСП-180 в условиях ЭСПЦ ОАО "ММК"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?а, обеспечивая увеличение производительности ДСП[3].
Основной задачей, решаемой в данной работе, является необходимость обеспечивать определенное варьирующееся в заданных пределах значение скорости роста температуры расплава.
Второй задачей является разработка и исследование поискового метода интенсификации расплавления металлошихты и нагрева расплава в сверхмощной ДСП-180 за счет рационального использования потребляемой печью электрической энергии. Рациональное использование подводимой к ДСП-180 электрической энергии обеспечивается оперативным определением и поддержанием в течение всей электроплавки и для всех выбранных величин напряжения питания такого электрического режима, определяемого положением электродов, при котором достигается выделение максимально возможной электрической мощности.
Для обеспечения рационального энергосберегающего оперативного изменения подводимой мощности в заключительный (жидкий) период электроплавки необходима непрерывная информация о текущем температурном состоянии расплавленного металла и огнеупорной кладки[1].
1. УСТРОЙСТВО ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ
1.1 Основные технические характеристики и устройство современных сверхмощных дуговых печей ДСП-180
Дуговая печь серии Ultimate компании VAI "FUCHS" была введена в эксплуатацию в 2006 г. на территории открытого акционерного общества "Магнитогорский металлургический комбинат" (ОАО "ММК"). VAI "FUCHS" предлагает печь нового поколения, созданную на базе результатов исследований и разработок в сочетании с передовыми технологиями и конструктивными особенностями электродуговых печей. Печь серии Ultimate (масса плавки 180 т, средняя продолжительность плавки от выпуска до выпуска 42…48 мин) рассчитана на производство примерно 1,8 млн. т стали в год. Общий вид печи серии Ultimate показан на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Общий вид печи серии Ultimate
Печь серии Ultimate оборудована следующими установками и системами: автоматическая установка корзины для лома; робот для очистки рабочего окна; измерение температуры ванны жидкой стали; технология вдувания кислорода и углеродсодержащих материалов с помощью RCB (рафинирующей комбинированной горелки); автоматическое управление выпуском плавки с главного пульта печи с помощью видеокамеры; автоматическое распознавание появления шлака во время выпуска стали с помощью системы ИРИС (системы распознавания по инфракрасному излучению); робот для очистки выпускного отверстия; кран с двумя вспомогательными крюками для быстрой замены электродов; стенд для перезапуска электродов с орошающим охлаждением водой.
Система вдувания кислорода и углеродсодержащих материалов RCB, изображенная на рисунке 1.2, форсирует поступление экзотермического тепла и активно ускоряет дожигание. Глубокий ввод струи под уровень жидкой стали обеспечивается конструкцией выступающей панели системы. Робот для очистки рабочего окна очищает эту зону от лома во время завалки, поэтому нет необходимости в оконной горелке или фурме. Система распознавания появления шлака по инфракрасному излучению ИРИС определяет идеальный момент для выпуска плавки с минимальным попаданием шлака в ковш. Благодаря роботу для очистки выпускного отверстия не только сократилась продолжительность этой операции и высвободилось рабочее время, но и значительно улучшились условия труда обслуживающего персонала. Печь ДСП-180 имеет характеристики, показанные в таблице 1.1.
1 - робот для очистки окна; 2 - система бесконтактного измерения температуры; 3 - ИРИС
Рисунок 1.2 - Расположение устройств для вдувания кислорода и углеродсодержащих материалов (вид сверху)
Таблица 1.1 - Основные технические и эксплуатационные характеристики ДСП-180
Наименование параметровЗначениеМасса плавки:- номинальная, т180- максимальная, т210- остаток металла после выпуска, т30Мощность трансформатора, МВА150Вторичный ток, kA70Частота тока, Гц50Высоковольтное напряжение, В800-1225-1400Количество рабочих ступеней трансформатора, ед.23Диаметр кожуха на уровне откосов, мм7400Диаметр выпускного отверстия, мм200Диаметр распада электродов, мм120050Диаметр графитированных электродов, мм600-610Ход электродов, мм6300Максимальная скорость перемещения электродов:- автоматический режим, мм/с80-120- ручной режим, мм/с300Высота подъёма свода, мм400Угол поворота свода, град.70Угол наклона печи:- на слив металла, град.20- на слив шлака, град.10Объем загрузочной бадьи, м316,5Объем ванны, м329,7Глубина ванны, мм1290Производительность по вдуванию:- Кислорода, нм3/ч6 х 2800- природного газа, нм3/ч6 х 350- углерода, кг/мин2x60Мощность горелок RCB, кВт6 х 3500Высота системы охлаждения стен, мм3210Общая площадь водоохлаждаемых элементов, м275Площадь водоохлаждаемой панели свода, м257Расход воды на охлаждение:- свод, м3/ч550- кожух печи, м3/ч950- трансформатор, м3/ч160- общий расход, м3/ч1950
Общий вид электродуговой печи ДСП-180 представлен на рисунке 1.3.
1 - печной трансформатор; 2 - гибкий токопровод; 3 - токоведущие рукава; 4 - водоохлаждаемый свод; 5 - газокислородная горелка; 6 - комбинированная горелка; 7 - инжектор угольной пыли; 8 - робот для очистки порога шлакового окна; 9 - медные водоохлаждаемые стеновые панели с повышенным тегатосьемом; 10 - стальные водоохлаждаемые стеновые панели; 11 - электрод; 12 - робот для очистки канала донного выпуска.
Рисунок 1.3 - Общий вид ДСП нового поколения серии Ultimate
К конструктивным особенностям основ