Системата за ексцентрично дънно нарязване (EBT) е стандартна за електродъговите пещи от края на 80-те години на миналия век, но въпреки това остава една от най-често срещаните причини за повреди в електродъговите пещи. Отвор за нарязване, който не се отвори при първия опит, струва от 3 до 8 минути на нагряване. За месец с 600 нагрявания това е от 30 до 80 часа загубена продукция - еквивалент на 100 до 250 нагрявания, които никога не сте правили.
MONTE INTELLIGENCE е проектирала и доставила EBT системи за пещи с обем от 15 до 120 тона. Тази статия разглежда инженерните решения, оперативните практики и процедурите за поддръжка, които определят надеждността на EBT.
Концепцията на EBT е проста на хартия. Вместо да се изпуска през вратата за шлака, както правеха по-старите пещи, пещта EBT има отвор за изпускане на стоманата в долната част, изместен от централната линия на пещта. Накланянето на пещта напред довежда отвора за изпускане на стоманата под нивото на стоманената вана и стоманата изтича под действието на гравитацията. Накланянето назад затваря отвора за изпускане на стоманата. Резултатът е изпускане на стоманата без шлака - шлаката плува върху стоманата и не достига отвора за изпускане на стоманата до самия край на изливането, и дори тогава операторът може да се наклони назад, за да спре потока, преди да започне пренасянето на шлаката.
Реалността е по-сложна. Системата EBT трябва да обработва разтопена стомана при 1600-1650°C, да издържа на хидравличното налягане на пълна пещ (около 0,5 бара при отвора за летва в пълна 100-тонна пещ), да поддържа надежден механизъм за отваряне и да уплътнява срещу изтичане на газ по време на фазите на топене и рафиниране.
Диаметърът на отвора за летва е първото конструктивно решение. Той определя скоростта на изпускане и времето за изпускане. За 50-тонна пещ, диаметър на отвора за летва от 80-100 мм осигурява скорост на изпускане от 2 до 3 тона в минута и общо време за изпускане от 15 до 25 минути. По-малките диаметри увеличават разкъсването на струята и увличането на въздух. По-големите диаметри крият риск от прекомерна турбулентност в кофата, което може да повреди огнеупорния материал на кофата и да причини прекомерна загуба на температура.
Втулката на отвора за изпускане е консумативната огнеупорна тръба, която образува действителния канал за изпускане. Опциите за материали на втулките включват магнезиево-въглероден (MgO-C), магнезиево-хромен (MgO-Cr2O3) и алуминиево-въглероден (Al2O3-C). MgO-C втулките доминират на пазара, защото съчетават добра устойчивост на шлака с приемлива устойчивост на термичен удар. Типичният живот на втулката варира от 80 до 150 нагрявания на втулка.
Износването на втулката не е равномерно. Най-голямо износване се наблюдава на горещата повърхност - краят на втулката, който е в контакт с разтопената стоманена баня - защото тази зона е подложена на най-висока температура и най-голямо химическо въздействие от шлаката. Скоростта на износване на горещата повърхност може да бъде 2-3 пъти по-висока от скоростта на износване на студената повърхност (външния край). Поради тази причина някои оператори използват двукомпонентна конструкция на втулката, при която секцията с горещата повърхност може да се сменя независимо от останалата част на втулката, което намалява общите разходи за огнеупорни материали с около 20%.
Пясъкът за пълнене е материалът, който запълва отвора за нарязване между плавките. Когато пещта се наклони напред за нарязване, пясъкът трябва да изтича свободно, позволявайки на стоманата да го следва. Тук се намесва концепцията за скорост на свободно отваряне. Скорост на свободно отваряне от 95% означава, че 95 от 100 плавки се отварят от първия опит, без да е необходимо подаване на кислород.
Скоростта на свободно отваряне зависи от три фактора: качество на пясъка, процедура за пълнене и състояние на отвора за летва. Качеството на пясъка започва с химичния състав. Пясъкът трябва да е с високо съдържание на силициев диоксид (минимум 97% SiO2) с ниско съдържание на железен оксид (максимум 0,5% Fe2O3). Железният оксид насърчава синтероването на пясъчните частици при температури на производство на стомана, което предотвратява свободния поток. Разпределението на размера на частиците трябва да се контролира: твърде фин пясък ще се уплътни твърде плътно; твърде едър пясък ще позволи проникването на стомана между частиците.
Процедурата по пълнене е също толкова важна. Пясъкът трябва да е сух — влагата в пясъка създава риск от парна експлозия и насърчава синтероването. Пясъкът трябва да се изсипва в отвора за изливане от височина, достатъчна за постигане на естествено уплътняване, обикновено 500-800 мм над отвора на отвора за изливане. Трябва да се избягва уплътняването; уплътненият пясък не тече свободно. Пясъкът трябва да запълни отвора за изливане до около 50-100 мм над горещата повърхност на втулката, за да се предотврати навлизането на стомана в втулката по време на следващото нагряване.
Състоянието на отвора за резба влияе върху свободното отваряне, тъй като грапавата или ерозирала повърхност на муфата осигурява механични точки за закрепване на пясъка. След всеки 20-30 нагрявания отворът за резба трябва да се проверява с бороскоп. Всяка ерозия на муфата, надвишаваща 20% от първоначалния диаметър, всяка пукнатина, по-дълга от 50 мм, или всяко проникване на метал в стената на муфата е причина за подмяна на муфата.
Кислородното продухване е резервният метод, когато отворът за крана не се отваря свободно. Тръба за фурна с кислородна дюза 6-8 мм се вкарва в отвора за крана отдолу и се продухва кислород под налягане 8-12 бара, за да прогори всяко препятствие. Продухването уврежда огнеупорния материал на ръкава - всяко продухване намалява живота на ръкава с приблизително 2-3 загрявания - така че минимизирането на продухването е пряк икономически стимул за поддържане на високи нива на свободно отваряне.
Системата от шибъри е механичен клапан, който предотвратява навлизането на стомана в отвора за летва по време на топене. На пазара се конкурират два дизайна: плъзгащ се шибър и въртящ се шибър. Плъзгащите се шибъри използват огнеупорна плоча, която се плъзга хоризонтално през отвора на отвора за летва. Ротационните шибъри използват въртящ се цилиндър с проходен отвор. Плъзгащите се шибъри доминират в по-големите пещи (над 80 тона), защото осигуряват по-добро уплътнение. Ротационните шибъри са често срещани в по-малките пещи, защото струват с около 30% по-малко.
Поддръжката на шибъра е систематична дейност. След всяко загряване, механизмът на шибъра трябва да се проверява визуално за износване на огнеупорни частици, натрупване на метал и течове от хидравличната система. Ходът на хидравличния цилиндър трябва да се провери спрямо проектните спецификации. Всяко отклонение от проектния ход с повече от 5 мм показва износване на механизма на лостовата система.
Електрическата бутилка за оттичане (EBT), където се намира черпакът по време на изпускане на стомана, също се нуждае от внимание при проектирането. Пръските от струята на изпускане могат да повредят околното оборудване и да създадат опасност за безопасността на операторите. Бункерът трябва да бъде облицован с огнеупорен материал, който може да издържи на случаен директен контакт с разтопена стомана. Дренажът трябва да отвежда разлятата стомана далеч от електрическите кабели и хидравличните линии.
Системите MONTE INTELLIGENCE EBT са проектирани за свободно отваряне над 95% при правилна работна дисциплина. Стандартният ни пакет включва муфа за отвора за резба от MgO-C или материал, определен от клиента, пясък за пълнене със сертифициран химичен състав и размер на частиците, система за затваряне с хидравличен агрегат и пълен монтажен надзор.
За запитвания относно EBT системи или за да обсъдите вашата специфична конфигурация на пещта, свържете се с helenxu@cnlymonte.com.
