转炉及电炉炼钢2 - 图文(2)

电极密封圈可用普通或非磁性钢板焊成中空圆环型，内进行通水冷却。它可以通过环形钢板装于炉顶衬砖上(如图9—5所示)，也可嵌入炉顶衬砖里。采用普通钢板时，为避免电磁感应涡流而引起的电损耗，应在图9—5中嵌入非磁性钢板1。大容量或超高功率供电的电炉应选用非磁性钢板焊制。

密封圈内径应比电极直径大15～20mm，以使电极能自由升降，外径为电极直径的1．5～2倍，高度为电极直径的o．8～1倍。为加强密封效果，可在电极与密封圈内壁间隙处通惰性气体进行强制密封。 9．2．5出钢装置

现有电炉多用带有较长出钢槽的出钢口(图9～6)，这种出钢口，出钢时，炉子倾角大，则电极使用的水冷电缆较长，电损失较大。目前已研制出由炉底进行出钢的新型电炉，其结构如图9—6所示。出钢口用铰链式盖板8关闭。出钢口由外层出钢口砖1，内层出钢损耗砖2，尾砖4组成。内、外层间填以可浇灌的耐火材料3，尾砖4经防松法兰5、水冷底环6固定。水冷底环用楔固定在炉壳上。出钢前，盖板8上的石墨板7紧压着尾砖。出钢时，盖板摆开，浇灌的耐火材料在钢水的静压力作用下自动穿透，钢水由通道流入停在炉底下面 的盛钢桶内。

炉底出钢装置的优点是：炉子倾角小，倾动机构、炉子基础等均可简化；由于水冷电缆短，提高了电效率；钢流集中，流程短，出钢时间短，因而可降低出钢温度，减少钢水含氮量，缩短了冶炼周期。因此，在保证安全的情况下，是可推广的一种结构。

9．3炉体倾动装置

9．3．1倾动机构的工作特点

电炉倾动机构的工作特点是负荷重、速度低，一般倾动速度为O．7～1．2r／min。由于出钢、出渣时，其转动中心在不断变化，此外，为缩短水冷电缆线长度，一般电炉出钢时前倾角不大于45°，后倾时出渣角不大于15°。

倾动机构传动方式有电机传动、液压传动两种型式。由于液压传动能满足电炉工作特 点，故得到广泛应用。图9—7为国产75t电炉液压传动倾动机构。炉体(图中假想线)置 于摇架6的四个锥形支承辊9上，炉体与摇架中心由装在偏心轴的定位辊10来实现。摇架 通过下部的两个弧形板支承在导轨8上，由液压缸3推动摇架使炉体前后倾动。为防止摇 架倾动时打滑，在导轨上钻有许多销孔，同时在扇形板上也相应装上短销7。为防止炉渣等 损坏液压缸密封，将缸体与摇架铰接，柱塞与基础铰接。

当炉子处于水平位置装料时，摇架采用支承装置1来增加炉子的稳定性，炉子倾动时， 用液压缸使支承装置脱开。

9．3．2倾动机构的设计计算 9．3．2．1倾动力矩计算

电炉倾动力矩也是由三部分组成，即空炉力矩Mk；炉液力矩My；弧形板接触摩擦力矩Mm。其计算式为：

M?Mk?My?Mm (9—1)

a空炉力矩计算

空炉力矩计算方法与转炉相似，计算时，电极位置按提升至极限位置考虑。为降低负 荷也有将电极下端提升至不与钢水接触的高度来考虑。

图9--7液压传动式倾动机构

1一支承装置； 2、4、5一塔形立柱；3一液压缸；6一摇架；7一短销；8一导轨；9一支承辊；10一定

位辊

b炉液力矩计算

当电炉炉膛为圆柱一截锥形时，其炉液力矩可参照转炉的计算方法。电炉在倾动过程中，钢水的重量及其重心对瞬时中心的距离都是变化的，对炉底为球缺形的炉膛，计算时可先将

熔池中金属体积Vy，折算成容积的球冠，其球冠底直径与熔池直径相等，如图9--8所示，此时钢水重量可按下式计算：

式中 R——球半径，m； h——球冠高，m； y——钢水密度，N／m。

由图9—8所知，炉子倾至?角时，钢水深度为：

式中?——出钢口对中心的夹角，球冠中心角的半值，(°)。

将h值代入式(9—2)，则得倾炉时钢水重力与倾动角度的关系式：

3

图9—8倾动机构计算简图

当倾炉时，钢水重心总是处于球冠的对称轴上，所以无需求出钢水重心的确切位置，只要求出重心铅垂线与弧形板中心铅垂线之间的距离即可(即钢水力矩的力臂)。若电炉处于初始水平位置时，球冠中心O1，与弧形板中心的距离为e，则x??ensi(其中?为OO1???)，

与炉体中心线的夹角，负号用于前倾出钢，正号用于后倾出渣，由此得：

c 摩擦力矩计算