Конструкция электропечи и изложницы для плавки белого корунда

Выплавка электрокорунда белого может производиться двумя способами — «на блок» и «на выпуск». В России вплоть до 50-х годов прошлого века плавили белый электрокорунд способом «на блок» массой 20−50 т. В 1952 году на Ленинградском заводе «Ильич» был освоен способ выплавки белого электрокорунда «на выпуск», преимущество которого перед «блок-процессом» состоит в возможности установки более мощных и высокопроизводительных электропечей, работающих с меньшим удельным расходом электроэнергии, а также в возможности более полной механизации и автоматизации процесса с улучшением условий труда обслуживающего персонала. Плавка способом «на выпуск» («на слив») производится в дуговых трехфазовых печах (рис. 2.29), оснащенными графитированными электродами 2, удерживаемыми электрододержателями /, которые имеют внутреннее водяное охлаждение и гидравлическую систему перепуска электродов. Печь имеет механизм наклона 6 для удобства слива расплава электрокорунда. Свод печи 3 представляет собой секционную водоохлаждаемую конструкцию, футерованную изнутри специальным огнеупором. В своде печи предусмотрены отверстия для электродов, окна для обслуживания колошника и отвода печных газов и пыли к электрофильтрам. Свод J, кожух 4 и днище печи охлаждаются водой. Для охлаждения кожуха служит.

Рис. 2.28. Технологическая схема аппаратурного оформления производства белого электрокорунда в куске по [7|:

/— грейферный кран; 2 — бункер для глинозема; 3 — циклон; 4 — печной бункер; 5— электродуговая печь мощностью 4500 кВ А; 6 — реверсивная тележка; 7— изложница емкостью 4.5−7,0 т; 8 — электромостовой кран; 9 — застывший слиток белого электрокорунда; 10 — электромостовой кран;

• 11— поддон для загрузки (затаривания) куска белого электрокорунда;
• 12— бункер для куска белого электрокорунда; 13— ленточный наклонный конвейер для подачи куска корунда на дробление; 14— выталкиватель застывшего

слитка белого электрокорунда.

Рис. 2.29. Схема установки для выплавки белого электрокорунда «на слив»:

1 — электрододержатель; 2— электрод; 3 — свод электропечи; 4— кожух электропечи; 5— футеровка электропечи; 6— механизм наклона электропечи; 7— летка для слива расплава электрокорунда; 8 — сектор наклона электропечи; 9— механизм перемещения электродов; 10— короткая сеть.

стальное кольцо диаметром 50 мм, в котором через каждые 30 мм просверлены отверстия диаметром 4 мм, из которых на кожух поступает вода. Вода, охлаждая кожух, поступает к его днищу и затем отводится в дренажные траншеи. За работой системы водяного охлаждения необходимо вести постоянный контроль во избежание аварий при попадании воды в расплав электрокорунда. Механизм перемещения электродов 9 состоит из лебедки, колонн (стальных труб) и кареток с кронштейнами; скорость подъема электродов составляет 0,5 мм/мин. Механизм наклона печи 6 обеспечивает ее наклон двумя гидравлическими сварными домкратами грузоподъемностью 30 т. Суммарное время наклона и подъема печи — 5−10 мин. Для печей мощностью 5000 кВ, А используют трансформатор типа ЭТЦП-7500/6 с масляным охлаждением, его номинальная мощность 5500 кВ А. С низкой стороны трансформатор имеет 10 ступеней напряжения, из которых пять (267, 236, 212, 193, 178 В) используются при включении печи по схеме треугольник—треугольник и пять (154, 136, 122, 111, 103 В) — при включении по схеме звезда—треугольник |2|. Переключение ступеней напряжения осуществляется дистанционно и обязательно при отключенной печи. В цехах белого электрокорунда Бокситогорского завода используются трехэлектродные электропечи с мощностью печного трансформатора 6600 кВ А, оборудованные графитированными электродами диаметром 400 мм. Но с низкой стороны трансформатор имеет 10 ступеней напряжения. Напряжение с низкой стороны 286—218 В при схеме соединения Д—Д (треугольник-треугольник) (пять ступеней) и 165—126 В при схеме соединения? —Д (звезда—треугольник) (5 ступеней). Футеровка печи 5 наплавляется следующим образом: на дно кожуха 4 послойно укладывают крупку (крупность менее 10 мм) и куски (150—200 мм) белого электрокорунда слоем высотой 1000 мм. На этот слой под электроды загружается слой глинозема высотой 100 мм, и на нем выкладывается в виде треугольника или звезды коксовая дорожка из электродного боя или литейного кокса крупностью кусков не более 25−50 мм и небольшой массой (40−50 кг), чтобы избежать науглероживания расплава электрокорунда. На вершины треугольника (или звезды) плотно устанавливаются электроды, через них подается напряжение и производится розжиг печи. В период розжига печи глинозем подается порционно через 20−40 мин с учетом погружения электродов в глинозем на 200−300 мм. В ходе розжига после образования необходимого количества расплава начинается загрузка глинозема под электроды, а к стенкам кожуха по всему его периметру — крупки белого электрокорунда. Перед выплавкой непосредственно белого электрокорунда производят наплавление футеровки, которое ведется в печи мощностью 5000 кВ, А при напряжении 122—154 В в течение 48 ч и заканчивается при достижении расплавом уровня летки.

Изложница для приема расплава белого электрокорунда состоит из подины и кожуха, представляющего собой усеченный стальной конус с толщиной стенок 20 мм. Емкость изложницы 5 т, высота 1500 мм, а размеры верхнего и нижнего диаметров 1300 и 1500 мм соответственно. Изложница снабжена под ее ребордой и в центре металлическими кольцами (диаметром 40 мм с отверстиями в 3 мм через каждые 20 мм), служащими для охлаждения изложницы водой. Под изложницы — это стальной цилиндр диаметром 1980 мм и высотой 200 мм, выложенный по его дну и бортам огнеупорным кирпичом, а по центру— угольными плитами размером 200×200 мм. Цилиндр засыпают крупкой белого электрокорунда. Кожух устанавливают на под, а между нижней кромкой кожуха и подиной насыпают слой белого электрокорунда крупностью 25 мм и толщиной 200−250 мм. После этого изложницу устанавливают на металлическую тележку 6 (см. рис. 2.28), и в таком виде изложница готова к приему в нее расплава.