Selam Mendalam Peralatan Mekanikal EAF: Cangkerang, Bumbung, Kecondongan dan Pemotongan Sanga
Kebanyakan perbualan tentang teknologi relau arka elektrik memberi tumpuan kepada sistem elektrik dan kawalan proses. Bahagian mekanikal - cangkerang, bumbung, tiang elektrod, sistem condong, skimmer sanga dan lubang tafol - adalah sama pentingnya, dan pilihan reka bentuk yang dibuat di sini menentukan bagaimana relau akan bertindak untuk 15 hingga 20 tahun akan datang. Saya ingin membincangkan setiap elemen mekanikal utama, termasuk keputusan reka bentuk yang telah membuktikan diri mereka dalam pemasangan MONTE INTELLIGENCE EAF merentasi tiga benua.
Reka Bentuk Cangkang Relau
Cangkerang relau merupakan tulang belakang struktur keseluruhan EAF. Cangkerang EAF 100 tan seberat 180 hingga 250 tan kosong, mengandungi lapisan refraktori seberat 35 hingga 50 tan, dan membawa rendaman lebur 100 tan keluli pada suhu 1600 darjah Celsius. Cangkerang mesti mengendalikan kitaran haba antara 50 darjah Celsius (kosong, dilucutkan refraktori) dan 1600 darjah Celsius (semasa operasi) tanpa ubah bentuk kekal.
Kelongsong EAF moden dikimpal dengan keluli karbon, biasanya ASTM A36 atau A516 Gred 70, dengan ketebalan antara 40 mm pada kon atas hingga 60 hingga 80 mm pada garisan sanga. Kon bawah dan perapian diperkukuh dengan gusseting berat. Kelongsong terletak pada cincin trunnion yang boleh dimiringkan, yang memindahkan semua beban menegak dan mendatar ke asas semasa operasi kecondongan.
Cangkang MONTE INTELLIGENCE direka bentuk dengan analisis unsur terhingga untuk tegasan haba dan pesongan struktur. Had pesongan ialah 5 mm pada garisan sanga di bawah beban operasi penuh. Cangkang yang memesongkan lebih daripada itu akan memecahkan lapisan refraktori lebih awal. Kita telah melihat cangkerang berusia 30 tahun dalam perkhidmatan yang masih memenuhi kriteria ini kerana ia dibina dengan toleransi yang lebih ketat daripada purata industri.
Reka Bentuk Bumbung dan Mekanisme Pengangkat
Bumbung EAF ialah kubah refraktori yang disokong oleh cincin keluli. Bumbung moden menggunakan 70 hingga 75 peratus bata refraktori alumina, dengan bahan penyerap alumina tinggi di sekeliling port elektrod. Suhu bumbung pada permukaan panas mencecah 1500 hingga 1700 darjah Celsius semasa operasi kuasa penuh.
Bumbung mesti terangkat dan berayun ke tepi untuk setiap kitaran cas baldi. Tiga reka bentuk pengangkat bumbung mendominasi: ayunan kantilever (paling biasa pada relau yang lebih kecil), lif selari dengan bumbung gelongsor (relau sederhana dan besar), dan lif gantry (relau yang sangat besar). Setiap reka bentuk mempunyai keseimbangan dalam masa kitaran, kerumitan mekanikal dan akses penyelenggaraan.
MONTE INTELLIGENCE biasanya menetapkan reka bentuk buaian kantilever untuk relau sehingga 80 tan dan bumbung gelongsor angkat selari melebihi 80 tan. Reka bentuk kantilever adalah lebih pantas dalam masa kitaran (15 hingga 20 saat angkat untuk membuka kunci) tetapi memerlukan lebih banyak ruang menegak di atas relau. Reka bentuk bumbung gelongsor lebih padat dan mengendalikan bahagian bumbung yang lebih berat, tetapi menambah 5 hingga 10 saat pada kitaran.
Tiang Elektrod dan Sistem Pengapit
Tiang elektrod memegang elektrod grafit dan lengan elektrod, dan ia mengawal panjang arka melalui gerakan menegak. Kelajuan pengawalaturan adalah kritikal: relau UHP memerlukan pergerakan menegak 5 hingga 10 m seminit untuk mengikuti perubahan paras tab mandi yang pantas semasa runtuhan skrap.
Pemacu tiang telah berkembang daripada silinder hidraulik kepada motor AC kawalan servo dengan skru bola. Sistem servo memberikan tindak balas yang lebih pantas, ketepatan kedudukan yang lebih baik dan penyepaduan yang lebih mudah dengan pengatur arka berasaskan model. Pengapit elektrod biasanya pneumatik dengan pengapit keselamatan bermuatan pegas, yang membolehkan elektrod tergelincir dengan cepat sekiranya berlaku kecemasan.
Mekanisme Kecondongan
Mekanisme kecondongan merupakan bahagian bergerak yang mendapat perhatian paling banyak semasa penyelenggaraan berjadual. Relau condong 12 hingga 15 darjah ke hadapan untuk penorehan dan 5 hingga 8 darjah ke belakang untuk pemotongan sanga. Kecondongan mestilah licin, boleh dikawal dan boleh diterbalikkan dalam bajet masa kitaran.
Dua sistem pemacu condong adalah perkara biasa: silinder hidraulik (reka bentuk lama) dan rak-dan-pinion yang dipacu motor AC (reka bentuk yang lebih baharu). Rak-dan-pinion lebih andal dalam persekitaran suhu tinggi dan mengelakkan risiko kebocoran sistem hidraulik. MONTE INTELLIGENCE menetapkan pemacu condong rak-dan-pinion pada semua pemasangan baharu melebihi 60 tan.
Mekanisme kecondongan terletak pada cincin trunnion, iaitu penempaan keluli berat yang dipasang pada platform relau. Galas trunnion disejukkan dengan air pada relau yang lebih besar untuk mengelakkan terlalu panas akibat sinaran dari cangkerang relau. Maklum balas kedudukan kecondongan disediakan oleh pengekod mutlak yang berlebihan, dengan saling kunci keselamatan untuk menghentikan kecondongan pada titik tetap pili dan selak.
Sistem Taphole Bawah Eksentrik (EBT)
Reka bentuk EAF moden semuanya menggunakan sistem EBT kerana ia menuang 95 peratus atau lebih keluli dengan pengaliran sanga yang minimum. Lubang tafo EBT diletakkan di dinding sisi bawah, sedikit diimbangi dari garis tengah tab mandi. Lubang tafo diisi dengan bahan penambat pasir antara pemanasan, dan dibuka dengan lance oksigen pada paip.
Pengisaran pasir EBT diautomasikan pada kebanyakan EAF moden. Mesin pengisaran pasir meletakkan lubang tapola, memadatkan pasir pada tekanan 4 hingga 6 bar, dan membentuk profil lubang tapola. Kitaran pengisaran mengambil masa 60 hingga 90 saat. Jangka hayat lubang tapola bergantung pada kimia rendaman dan suhu paip, tetapi jangka hayat lubang tapola EBT biasa ialah 200 hingga 400 kepanasan sebelum pengubahsuaian.
Sistem Pemotongan Sanga
Penyingkiran sanga membuang lapisan sanga teroksida selepas paip untuk membersihkan rendaman bagi haba seterusnya dan untuk mendapatkan semula sanga galas besi untuk dikitar semula. Sanga boleh terdiri daripada 12 hingga 18 peratus daripada berat paip, dan operasi penyingkiran yang baik dapat memperoleh semula 80 hingga 90 peratus daripadanya sebagai sanga yang boleh dijual atau sebagai suapan untuk pensinteran.
Dua sistem penyaringan sanga mendominasi: reka bentuk pintu sanga (pintu berengsel pada dinding sisi relau yang terbuka untuk menuang sanga) dan reka bentuk periuk sanga (periuk boleh alih yang diletakkan di luar relau untuk menangkap sanga apabila relau condong ke belakang). Reka bentuk periuk sanga lebih cekap dan merupakan standard pada kebanyakan EAF moden melebihi 60 tan.
Panel Sejuk Air dan Lance Pembakar/Oksigen
Panel yang disejukkan dengan air meliputi 70 hingga 90 peratus garisan sanga pada EAF moden, dengan selebihnya kekal refraktori. Aliran air penyejukan panel adalah kritikal - aliran yang tidak mencukupi menyebabkan panel terbakar, aliran yang berlebihan membazirkan tenaga.
Lance oksigen biasanya merupakan reka bentuk supersonik yang disejukkan dengan air dengan halaju keluar 1.5 hingga 3.0 Mach. Lance menyuntik oksigen untuk penyahkarbonan, suntikan karbon untuk sanga berbuih dan suntikan kapur untuk penyaman sanga. Reka bentuk EAF moden menggunakan dua atau tiga lance melalui pintu sanga atau dinding sisi, dengan kedudukan automatik untuk mengoptimumkan titik hentaman pada rendaman.
Menyatukannya
Reka bentuk mekanikal EAF menentukan ketersediaannya, produktivitinya, dan kos operasinya. EAF 100 tan yang direka bentuk dengan baik boleh menjalankan 8000 hingga 9000 haba setahun antara baik pulih utama. Relau yang direka bentuk dengan buruk akan menghadapi kesukaran untuk mencapai 5000. Perbezaannya bukan pada sistem elektrik atau kawalan - semuanya sudah matang dan terbukti. Perbezaannya adalah pada cangkerang, kecondongan, bumbung, dan lubang paip.
MONTE INTELLIGENCE telah menghabiskan 20 tahun memperhalusi elemen mekanikal ini. Lawatiwww.cnlymonte.com/products-electric-arc-furnace.html untuk foto pemasangan dan senarai rujukan. Untuk perbincangan sulit tentang projek EAF anda yang seterusnya, emel helenxu@cnlymonte.com dengan tajuk reka bentuk mekanikal EAF.
