Электрооборудование доменных печей

Общие сведения.

В доменных печах осуществляют выплавку чугуна из ферросодержащего сырья – руды, агломерата, окатышей. Это сырье, смешанное в определенной пропорции с коксом и флюсами загружают через засыпное устройство в верхнюю часть домны. В нижней ее части происходит сгорание топлива, для чего через фурмы подают горячий воздух, обогащенный кислородом, природный газ, мазут или другой вид топлива. Расплавленный чугун из доменной печи выпускают через специальные летки по стационарным и подвижным желобам в ковши чугуновозов, которые доставляют жидкий чугун к миксерам сталеплавильных цехов или к разливочным машинам.

Шлак из печи выпускают через шлаковые летки по желобам в чаши шлаковозов.

Процессы шихтоподачи исходных материалов в домну очень развиты. Транспортирование материалов от бункеров рудного двора к подъемнику печи осуществляется с помощью вагон-весов, а подъем их на колошник печи – скиповым подъемником. В доменных печах полезным объемом 5000 м³ и выше вместо скипового подъема стали использовать непрерывный конвейерный подъем.

К приводу механизмов, обслуживающих доменный процесс, предъявляют целый ряд требований, основными из которых являются надежность и бесперебойность работы, возможность полной автоматизации процесса загрузки печи. Задержка в загрузке материалов даже за короткое время влечет за сбой перевод печи на тихий ход или полную остановку. Поэтому для основных механизмов, обеспечивающих доменный процесс, предусматривается резервирование практически всех элементов электрооборудования – двигателей, преобразователей, линий электроснабжения и т. п.

Доменная печь является крупным потребителем электроэнергии. Ее обслуживают сотни электрифицированных механизмов общей мощностью десятки тысяч киловатт.

Оптимальный ход доменного процесса поддерживается путем регулирования режима загрузки, режима дутья и т. п. С помощью измерительных приборов контролируется и регистрируется примерно 15-20 основных технологических параметров: температура, состав, давление и влажность колошникового газа; тепловое состояние различных зон печи; уровень шихты и ее распределение по сечению печи; давление и температура дутья и т. д. Наиболее ответственным и сложным является комплекс загрузки шихтой. Загрузка печи агломератом, коксом, флюсами производится в определенном порядке, устанавливаемом в зависимости от химического состава компонентов и требований к качеству выплавляемого чугуна.

Механизмы шихтоподачи.

Вагон-весы. Вагон-весы служат для доставки руды, агломерата и флюсов от рудных бункеров к скипам. Они состоят из железнодорожной платформы, на которой на рычагах установлено два бункера-кармана соответственно двум скипам подъема. Вагон курсирует между двумя рядами бункеров, из которых он забирает материал, доставляет его к скиповой яме и сгружают в скип. Рудные бункера снабжены затворами. После того, как вагон-весы подошел к соответствующим бункерам, машинист вагона-весов, воздействуя на пневмопривод, поднимает фартук, преграждающий перемещение материала из бункера, после чего включается электропривод барабана затвора, расположенный на вагоне-весах.

Таким образом, основными являются электроприводы механизма перемещения вагона и механизма вращения затвора бункеров. Перемещение вызывается двумя или четырьмя двигателями постоянного тока последовательного возбуждения с реостатно-контакторным управлением. Механизм вращения барабана затвора также содержит два двигателя постоянного тока с реостатным управлением, но с независимым возбуждением. Питание электродвигателей осуществляется через главные троллеи, подвешенные вдоль линии бункеров.

Механизмы транспортерной шихтоподачи. На крупных доменных печах доставка шихты от рудных бункеров к скиповой яме производится с помощью механизмов транспортерной шихтоподачи. Сюда относятся шиберы, ленточные и пластинчатые конвейеры, весовые воронки, грохоты и т. п.

Электропривод шиберов выполняется на асинхронных короткозамкнутых двигателях с системой динамического и механического торможения для обеспечения быстрого останова в конце перекидки.

Для приводов барабанных питателей бункеров, когда нет потребности в регулировании скорости и реверсе, используются асинхронные короткозамкнутые двигатели. Весьма широкое применение в транспортной системе доменных и агломерационных цехов получили питатели с вибрационными двигателями.

Пластинчатый конвейер подает агломерат (горячий) в весовую воронку. Для точного взвешивания агломерата необходимо в конце загрузки воронки снижать скорость конвейера. Для этого используют привод постоянного тока по системе ТП-Д.

Коксозагрузочное устройство. Загрузка скипа осуществляется с помощью грохота, который служит затвором коксового бункера, и с помощью затвора коксовой весовой воронки. Для привода грохота предусматривается асинхронный короткозамкнутый двигатель с динамическим торможением, а для привода затвора – асинхронный короткозамкнутый двигатель с динамическим и механическим торможением, что обусловлено необходимостью быстрой остановки затвора.