Выбор и расчет технологии получения стали марки 20Л в дсп

Дуговая печь Consteel с непрерывной загрузкой металлошихты, подогретой в тоннельной печи отходящими газами (рис. 15.13), впервые была введена в эксплуатацию в 1990 г. на заводе фирмы Florida Steel в Шарлотте (шт. Северная Каролина, США, разработка фирмы Intersteel Technology Inc., в настоящее время входящей в Techint Group). Аналогичные печи были введены в эксплуатацию на заводах еще четырех фирм.

Рисунок 5 - Дуговая печь Consteel
За время работы фирма значительно усовершенствовала процесс: были исключены топливно-кислородные горелки для подогрева лома в тоннельной печи, изменена система охлаждения конвейера, расходуемые кислороднорые фурмы замены водоохлаждаемыми, введен свод над загрузочной частью нагревательной печи.
Фирма Nippon Steel Plant and Machinery Division, Япония, усовершенствовала нагрев лома на конвейере. Горячие отходящие газы проходят через слой лома, а не над ним, как в первых печах Consteel, что повышает эффективность нагрева лома.
Преимуществами печи Consteel являются снижение уровня звукового шума, выбросов пыли на 40%, полное дожигание монооксида углерода и значительное снижение издержек производства.
К недостаткам этой печи следует отнести необходимость тщательной подготовки металлошихты к загрузке по размерам кусков и большую протяженность эстакады для загрузочного конвейера.

Показатели работы печей типа Consteel:

• 
  продолжительность плавки – 45-55 мин.,
  
• 
  время работы под током – 42 – 51 мин,
  
• 
  удельный расход электроэнергии – 315 – 390 кВт-ч/т,
  
• 
  расход кислорода – 22,2 – 35 м³/т,
  
• 
  удельный расход электродов – 1 – 1,85 кг/т,
  
• 
  удельная годовая производительность – 4100 – 12500 т/(т емкости)
  
• 
  часовая производительность – 54,5 – 229 т.
  

Дуговая печь постоянного тока Comelt с несколькими наклонными под углом 40 град. электродами, пропущенными через периферийную часть свода, и с сочлененной со сводом шахтой, где происходит подогрев лома отходящими газами, разработана фирмой Voest Alpine Industrieanlagenbau. Опытная печь постоянного тока с четырьмя графитовыми электродами диаметром 250 мм и подовым анодом (рис. 15.15) была сооружена на базе плазменной печи вместимостью 50 т на заводе в Линце (Австрия).

• 
  
  

Рисунок 6 -Дуговая печь Comelt
Дуги длиной 0,5 - 1,2 м горят по оси электродов, образуя в шихте полости длиной до 1,7 м. Лом поступает по транспортеру в верхнюю часть шахты со скоростью около 25 т/мин. После выпуска металла в печь загружают 60-80 % всей шихты вместе с известью и коксом. Печь оборудована тремя газокислородными горелками и тремя кислородными фурмами для дожигания монооксида углерода. Каждая пара электродов питается через свой трансформатор мощностью 48 МВ- А. Максимальные значения силы тока и напряжения на дуге составляют соответственно 29 кА и 850 В. Печь тщательно герметизирована, отходящие газы проводят через слой шихты. Собираемую пыль можно возвращать в печь, вдувая через полый электрод в токе азота.
Плавку ведут под вспененным шлаком. Считают, что при вместимости печи Comelt более 150 т продолжительность плавки составит менее 40 мин. При этом по сравнению с обычной дуговой печью общая экономия энергии составит около 100 кВт-ч/т, расход электродов будет на 30 % меньше (0,9 вместо 1,4 кг/т), снизятся удельные капитальные расходы и затраты на ремонт (на 15-20%). Конструкция печи Comelt обеспечивает полное улавливание выделяющихся газов при уменьшении их объема на 70 %, снижение шумовыделения на 15-20 дБ, уменьшение фликера на 25-50 %.
Дуговая печь постоянного тока Contiarc конструкции фирмы Mannesmann Demag AG представляет стационарную кольцевую шахтную печь с центральным электродом (рис. 15.14). Кольцевая шахта печи образована внешним и внутреним реакторами. Загрузка лома осуществляется кольцевую шахту. По мере опускания лома нижнюю часть шахты происходит его подогрев за счет теплоты восходящих технологических газов Графитовый электрод расположен во внутреннем реакторе, что защищает его от разрушений опускающимся ломом.

Рисунок 6 - Дуговая печь Contiarc
Электрическая дуга горит между электродом и жидкой ванной и находится внутри так называемой "полости в ломе". Жидкий метал можно выпускать непрерывно или периодически сифонным способом под давлением. Шлак в печи вспенивают при вдувании угля и кислорода и выпускают из печи через подогреватель и шлаковую летку. Так как металл можно выпускать из печи по ходу процесса, печь под нагрузкой работает практически постоянно. Печь полностью герметизирована, поэтому количество подсасываемого воздуха и объем отходящих газов весьма малы, что снижает пропускную способность системы газоотвода с 900 до 150 тыс.м³ при производительности печи 100 т/ч. При этом энергопотребление дымососа сокращается на 23,1 кВт-ч/т. Общее энергопотребление печи Contiarc на 200 кВт-ч/т меньше, чем обычных мощных дуговых печей. Расход электроэнергии планируется на уровне 260 кВт-ч/т.
Пилотная установка Contiarc была построена на заводе фирмы American Cast Iron Pipe Co. (Бирмингем, США) в 1997 г. Первая промышленная печь Contiarc производительностью 550 тыс.т/год должна быть введена в эксплуатацию на заводе фирмы Halyvourgia Thessalias S.A. (Греция) в 1999 г. На 2000 г. намечен ввод в эксплуатацию печи Contiarc производительностью 65 т/ч мощностью 65 МВт на заводе фирмы American Cast Iron Pipe Co