Maвзу : ёйли пўлат еритиш печ кувватини автоматик ростлаш. Режа

АСОСИЙ КИСМ
1. ЭЛЕКТР ЁЙ ПЕЧЛАРИ ВА УЛАРНИНГ ЭЛЕКТР ЖИҲОЗЛАРИ

2.1. ЭЛЕКТР ЁЙ ПЕЧЛАРИ.
Ҳозирги пайтда бутун дунѐда ишлаб чиқарилаѐтган пўлатнинг деярли 20% металлургия корхоналарининг электр ѐй печларида эритилмоқда. Электр энергияни иссиқлик энергиясига ўзгартириш бўйича электр ѐй печлари икки гуруҳга бўлинади. 19 Биринчи гуруҳга кирувчи печларда электродлар билан эритилаѐтган шихта оралиғида электр ѐйи ҳосил қилинади, яъни электр энергия бевосита иссиқлик энергиясига ўзгартирилади ва бу иссиқлик энергияси шихтани эритади. Бу турдаги электр ѐй печлари асосан пўлат эритишда қўлланилади, улар уч фазали бўлиб қуввати бир неча ўн мегаволтамперларни ташкил этади. Иккинчи гуруҳга кирувчи печларда электр ѐйи электродлар орасида ҳосил қилиниб, ѐйнинг иссиқлик энергияси эритилаѐтган металлга асосан нурланиш бўйича узатилади. Печнинг футеровкаси ва конструкциясининг бошқа элементлари ҳам оғир иссиқлик шароитида, яъни жуда юқори ҳароратларда ишлайди. Ёйдан нурланаѐтган иссиқлик оқимининг деярли ярми аввал печнинг ички деворларига урилади ва ундан қайтибгина эритилаѐтган шихтага етиб келади. Бу ҳолат печларнинг қувватини чеклайди. Бу гуруҳга кирувчи печлар одатда бир фазали унча катта бўлмаган қувватли (500 – 500 кВА) бўлиб, эритиш ҳарорати 1300 – 1400 О С дан ошмайлиган металларни эритишда ишлатилади. Шунинг учун ҳам бу печларда асосан рангли металл ва таркибида рух бўлган қотишмалар эритилади. Саноатда бирламчи қуввати катта бўлган пўлат эритувчи электр ѐй печлари кенг қўлланилади. Бундай печларда металл чиқиндиларидан (скрапдан) легирланган ва олий сифатли пўлат олинади. Бир тонна пўлат олиш учун ўртача 500 – 1000 кВтсоат электр энергия сарф бўлади.
2. ПЎЛАТ ЭРИТИШ ЁЙ ПЕЧЛАРИНИНГ КОНСТРУКТИВ ТУЗИЛИШИ
Уч фазали пўлат эритувчи ѐй печининг конструктив тузилиши 2.6 – расмда келтирилган. Ҳар бир фазага алоҳида уланадиган учта электрографитдан ясалган электродлари (1) бор. Электродларга ток электрод маҳкамлагичлар (2) орқали узатилади. Электродларнинг вертикал йўналишдаги ҳаракатланиши электр юритма ѐки гидроюритмалар воситасида амалга оширилади. Печнинг футеровкали думалоқ деворлари ташқаридан пўлат қобиқ билан ўралган. Футеровканинг пастки қисми печ ваннасини, юқори қисми печнинг эритиш оралиғини ташкил этади.

2.5 - расм. Уч фазали пўлат эритувчи ѐй печининг соддалаштирилган конструктив схемаси
Ўтга чидамли ғиштлардан ясалган гумбаз кўринишдаги қопқоқ (3) печни тепадан ѐпиб туради. Печ қопқоғида ўзаро симметрик жойлашган учта тешикка электродлар жойлаштирилади ва бу тешиклар орқали печ ичидаги қизиган газларнинг ташқарига чиқиб кетишига йўл қўймаслик ҳамда электродларни совутиш мақсадида электродлар билан тирқич орасига сув билан совутиладиган ҳалқалар (4) жойлаштирилган. Печ ичига, махсус қурилмали кўтарма кран ѐрдамида шихтани солиш вақтида электродли қопқоқ кўтарилади ва четга сурилади. Печ деворининг бир – бирига қарама – қарши томонларида икки туйник жойлашган. Улардан бири футеровкали эшикча (5) билан беркитиладиган «ишчи туйник» бўлиб, бу туйник орқали пўлат эритиш жараѐнида суюқ металл юзасида ҳосил бўлган шлакни (7) олиб ташлашга 1 2 3 5 6 4 8 9 27 хизмат қилади. Шунингдек, бу туйник орқали шлак ҳлсил қилувчи қўшимча материаллар ва тайѐрланаѐтган пўлат нави учун зарур бўлган легирловчи қўшимчалар ҳам киритилади. Қўшича туйник (8) орқали эса тайѐр бўлган суюқ пўлат қуйиш жўмраги воситасида махсус идишларга қуйилади. Тайѐр бўлган суюқ пўлатни қуйишдан олдин печ қуйиш жўмраги томонга 40 – 450 га энгаштирилади, шунингдек шлакни чайқатиб олиш учун «ишчи туйник» га ҳам 10 – 150 га энгаштирилиб олинади. Катта қувватли пўлат эритиш печларида суюқ пўлатни аралашувчини яхшилаш мақсадида печ ваннаси туби ташқарисида электромагнит аралаштирувчи қурилма (9) ўрнатилган бўлади. Бу қурилманинг қобуғи номагнит пўлатдан ясалган бўлиб, ичида ўзакли индуктор жойлаштирилган. Суюқ металл индукторнинг электрмагнит майдони таъсирида аралашиши юзага келади. Бу қурилма 1,5 – 0,5 Гц частотали ўзгарувчан ток манбаидан таҳминланади. Суюқ металлни аралаштирувчи кучлар қуввати етарли бўлиши учун токларнинг металл ичига кириб бориши чуқурлиги печ ваннасининг деярли қоқ ярмига тенг бўлиши керак. Катта сиғимли печларда бу чуқурлик тахминан 1 метрга тенгдир. Токларнинг металл ичига кириб бориш чуқурлигини қуйидаги эмпирик ифода билан аниқланади:
  503  / f . (2.8)
Суюқ пўлатнинг солиштирма электр ўтказувчанлиги  ва магнит сингдирувчанлиги  қийматларини (2.8) га қўйиб ҳисобланганида, (2.8) тенглама қуйидаги содда кўринишга эга бўлади:
  (0,59 0,62) 1/ f . (2.9)
Агар электромагнит қурилмага берилаѐтган ўзгармас токнинг частотаси f  0,5Гц бўлса, у ҳолда
  0,85 метр бўлади.
ПЎЛАТ ЭРИТИШ ЁЙ ПЕЧЛАРИНИНГ ИШ РЕЖИМЛАРИ. Пўлат эритиш ѐй печларида таркиби таҳминан маълум бўлган бирламчи материал бўлган темир – терсакларни эритилиб, керакли миқдорда углерод ва легирловчи материал ва қўшимча моддаларни қўшиш натижасида олий навли пўлат олинади. Пўлат эритиш печидаги пўлат олиш жараѐни қуйидаги иш режимларидан иборат: печни бирламчи хом – ашъѐ билан тўлдириш, уларни эритиш, оксидлаш, керакли навдаги пўлат ҳолига келтириш ва легирлаш, тайѐр суюқ ҳолдаги пўлатни махсус идишларга қуйиш
(2.6 – расм)

I – печни бирламчи хом – ашъѐ билан тўлдириш; II - уларни эритиш; III – оксидлаш; IY – керакли навдаги пўлат ҳолига келтириш Печга темир – терсак, иҳак ва кокс каби материлалар (шихта) печ қопқоғини очиб печ ичига солинади. Печни шихта билан тўлдириш иложи борича оз вақт ичида тугалланиши керак, чунки бу вақт оралиғида печ жуда кўп иссиқлик йўқатади. Пўлат эритишдаги биринчи босқич шихтани суюқ ҳолга келтиришдир. Печ қопқоғи ѐпилгандан сўнг электродларга кучланиш берилади. Электродлар шихтага то тегиб қисқа туташув ҳосил қилгунга қадар вертикал йўналишда ҳаракатда бўлади, қисқа туташув содир бўлгандан сўнг электродлар билан шихта орасида турғун электр ѐйи ҳосил бўлгунча маълум масофагача улар орасида оралиқ ҳосил қилинади. Электродлар билан шихта орасида ҳосил бўлган электр ѐйнинг иссиқлик энергияси шихтани эрита бошлайди. Бу жараѐнда печ тармоқдан энг кўп қувват олиб ишлайди.
Электр ѐйининг узунлиги 2 – 3 см бўлиб, ҳар бир электрод атрофида эриѐтган металл алоҳида қудуқчалар ҳосил бўлади ва улардан ванна тубига эриган металл оқиб туради. Қудуқча деворларидан кўчиб тушаѐтган шихта бўлакчалари кўпинча электр ѐйи оралиқларини туташтириб қўяди ва натижада эксплуатацион қисқа туташув (ЭҚТ) деб аталадиган такрорланувчи ишчи цикллар юзага келади. Бу йиклларнинг қайтарилиши ҳар минутда таҳминан 5 – 10 мартага тўғри келади. Электр ѐйи узилганида автоматик бошқариш тизими электродни то ѐй ҳосил бўлмагунча вертикал йўналишда электр юритма ѐрдамида ҳаракатлантириб туради. ЭҚТ вақтида токнинг силтаб ўзгариши шиддатли кечади. Бу жуда нотинч ва нотўғри эриш даври. Бу даврда печга максимал электр энергия узатишга ҳаракат қилинади, чунки бу даврнинг қанча кам бўлиши шунча электр энергнияни иқтисод қилишга олиб келади. Печнинг кейинги эритиш даври – оксидланиш. Бу даврда углерод, фосфор ва олиниши талаб этилган пўлат нави учун нокерак бўлган легирловчи материаллар ѐндирилади. Бунинг учун эриѐтган металлга Pmax (0,7 – 0,8) Pmax (0,4 – 0,5) Pmax Шлакни чайқатиб ташқарига чиқаришга кетадиган вақт Р I II III !Y t 29 оксидловчи сифатида темир рудаси солинади. Руда углерод билан реакцияга киришиб СО ва СО2 газларни ҳосил қилади. Металлда эриган фосфор, кремний ва марганецлар ҳам олксидланади. Бу оксидлар металлни ифлослайди, шунинг учун ҳам уларни чиқариб ташлаш керак. Шу мақсадда печга оҳак ташланади ва у оксидлар билан мустаҳкам бирикиб металл юзасида шлак қатламини ҳосил қилади. Оксидланиш режимида электр ѐйининг ѐниши тинч бўлади ва унинг узунлиги 5 – 10 см ни ташкил этади. Бу вақтда ѐй иссиқлик энергиясининг нурланиб печ ички деворларига узатилиши олдинги эритиш жараѐиндагига нисбатан кўпроқ бўлади. Оксидланиш реакцияси экзотермик, яъни иссиқлик ажралиб чиқиши билан боғлиқ бўлгани учун ҳам печга узатилаѐтган қувватни 15 – 20% га камайтириш имконини беради. Оксидланиш даврининг охирига келиб печ 5 – 10 минутга ўчирилади ва шлак ишчи туйник орқали ташқарига чиқариб ташланади. Пўлат эритишнинг кейинги босқичи – керакли навдаги пўлат ҳолига келтириш. Бу даврнинг бошланишида печга оксидловчи бирикмалар солинади, эриган металлдаги олтингугуртни шлак билан боғлаш учун унга оҳак ҳам қўшилади ва сўнгра ғосил бўлган шлак чиқариб ташланади. Шлак чиқариб ташланганидан сўнг пўлат навига мос равишда легирловчи материаллар қўшилади. Легирловчи материаллар сифатида темирнинг хром ва марганец билан бирикмалари – ферроқотишмалар эриѐтган пўлатга ташланади. Бу даврда электр ѐйининг узунлиги 20 – 30 см ни ташкил этади. Печ ичидаги ҳарорат жуда юқори бўлиб, футеровкаси оғир режимда ишлайди. Бу эса печга берилаѐтган қувватни 30 – 50% га камайтириш имконини беради. Тайѐр бўлган суюқ ҳолдаги пўлат печни 40 – 450 га оғдириб мхсус идишларга қуйилади.