Thiết Kế hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò hồ quang

Download Đồ án Thiết Kế hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò hồ quang miễn phí

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
Trong đời sống và sản xuất, yêu cầu về sử dụng nhiệt năng rất lớn. Trong các ngành công nghiệp khác nhau, nhiệt năng được dùng để nung, sấy, nhiệt luyện, nấu chảy các chất . là một yêu cầu không thể thiếu. Nguôn nhiệt năng này được chuyển từ điện năng qua các lò điện là rất phổ biến và thuận tiện.
Từ điện năng có thể thu được nhiệt năng bằng nhiều cách: Nhờ hiệu ứng Jounle ( lò điện trở ), nhờ phóng điện hồ quang ( lò hồ quang ), nhờ tác dụng nhiệt của dòng xoáy Foucoult thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ ( lò cảm ứng). Trong đó phương pháp biến đổi điện năng thành nhiệt năng nhờ phóng điện hồ quang( lò hồ quang) được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp.
I. KHÁI NIỆM
Lò hồ quang là lò lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang giữa các điện cực hay giữa các điện cực với kim loại để nấu chảy kim loại. Lò điện hồ quang dùng để nấu thép hợp kim chất lượng cao.
II. PHÂN LOẠI .
Việc phân loại hồ quang dựa theo từng đặc điểm sau:
1. Theo dòng điện sử dụng , lò hồ quang được chia thành:
- Lò hồ quang một chiều.
- Lò hồ quang xoay chiều.
2. Theo cách cháy của ngọn lửa hồ quang, lò hồ quang chia ra:
- Lò nung gián tiếp: nhiệt của ngọn lửa sẩy ra giữa hai cực ( grafit, than ) được dùng để nấu chảy kim loại.
- Lò nung trực tiếp: nhiệt của ngọn lửa hồ quang sẩy ra giữa điện cực và kim loại dùng để nấu chảy kim loại.
3. Theo đặc điểm chất liệu vào lò, lò hồ quang được phân thành:
- Lò chất liệu bên sườn bằng phương pháp thủ công hay máy móc qua cửa lò.
- Lò chất liệu trên đỉnh lò xuống nhờ gầu chất liệu, loại lò này có cơ cấu nâng vòm lò.

Tóm tắt nội dung:

LỜI NÓI ĐẦU
Trải qua bao thăn trầm của lich sử, làm cho ta phát triển các ngành công nghiệp nước ta còn rất chậm so với nền công nghiệp của thế giới. Để thoát khỏi tình trạng này chúng ta tiến hành đổi mới nền kinh tế đẩy mạnh công tác công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ và nhanh tróng của nghành công nghiệp thế giới trong những năm gần đây. Một mặt chúng ta cần áp dụng các thành tựu khoa học vào sản xuất, một mặt chúng ta đầu tư nghiên cứu chế tạo đòng thời tiến hành cải tiến cho trang thiết bị cho trình độ vận hành và trình độ sản xuất.
Là một kỹ sư tương lai, Em luôn xác định rõ trách nhiệm học tập của mình về kiến thức và kinh nghiệm để sau này có thể thúc đẩy sự phát triển của nghành công nhiệp nước nhà tiến gần các nền công nghiệp tiên tiến của các nước trên thế giới .
Sau 5 năm nghiên cứu tại trường. Em được giao đề tài :”Thiết Kế hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò hồ quang” phục vụ cho ngành công nghiệp. Qua 3 tháng tìm tòi nhiên cứu cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Lê Xuân Giao cùng với các thầy giáo tronh bộ môn. Đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã được hoàn thành. Vì kiến thức còn hạn chế, còn thiếu sót nên mong được sự góp ý của các thầy.
Em xin chân thành Thank !
Sinh viên:
Nguyễn Tuấn Huệ
PHẦN I
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ
LÒ ĐIỆN HỒ QUANG
Đ1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
Trong đời sống và sản xuất, yêu cầu về sử dụng nhiệt năng rất lớn. Trong các ngành công nghiệp khác nhau, nhiệt năng được dùng để nung, sấy, nhiệt luyện, nấu chảy các chất ... là một yêu cầu không thể thiếu. Nguôn nhiệt năng này được chuyển từ điện năng qua các lò điện là rất phổ biến và thuận tiện.
Từ điện năng có thể thu được nhiệt năng bằng nhiều cách: Nhờ hiệu ứng Jounle ( lò điện trở ), nhờ phóng điện hồ quang ( lò hồ quang ), nhờ tác dụng nhiệt của dòng xoáy Foucoult thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ ( lò cảm ứng)... Trong đó phương pháp biến đổi điện năng thành nhiệt năng nhờ phóng điện hồ quang( lò hồ quang) được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp.
I. KHÁI NIỆM
Lò hồ quang là lò lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang giữa các điện cực hay giữa các điện cực với kim loại để nấu chảy kim loại. Lò điện hồ quang dùng để nấu thép hợp kim chất lượng cao.
II. PHÂN LOẠI .
Việc phân loại hồ quang dựa theo từng đặc điểm sau:
Theo dòng điện sử dụng , lò hồ quang được chia thành:
Lò hồ quang một chiều.
Lò hồ quang xoay chiều.
Theo cách cháy của ngọn lửa hồ quang, lò hồ quang chia ra:
Lò nung gián tiếp: nhiệt của ngọn lửa sẩy ra giữa hai cực ( grafit, than ) được dùng để nấu chảy kim loại.
Lò nung trực tiếp: nhiệt của ngọn lửa hồ quang sẩy ra giữa điện cực và kim loại dùng để nấu chảy kim loại.
Theo đặc điểm chất liệu vào lò, lò hồ quang được phân thành:
Lò chất liệu bên sườn bằng phương pháp thủ công hay máy móc qua cửa lò.
Lò chất liệu trên đỉnh lò xuống nhờ gầu chất liệu, loại lò này có cơ cấu nâng vòm lò.
III. KẾT CẤU LÒ HỒ QUANG.
Về kết cấu, một lò hồ quang bất kỳ đều có các bộ phận chính như sau:
Nồi lò có lớp vỏ cách nhiệt, có của lò và miệng rót.
Vòm nóc lò có vỏ cách nhiệt.
Cơ cấu giữ và dịch chuyển địên cực, truyển động bằng điện hay thuỷ lực.
Cơ cấu nghiêng lò truyền động bằng điện hay thuỷ lực.
Phần dẫn điện từ biến áp lò đến lò.
Ngoài ra đối với lò hồ quang nạp liệu từ trên cao còn có cơ cấu nâng, quay vòm lò, cơ cấu rót kim loại cũng như gầu nạp liệu.
Đối với các lò quang có các nồi lò sâu, kim loại lỏng ở trạng thái tĩnh có chênh lệch nhiệt độ theo độ cao (Khoảng 1000c/m ); Và để đẩm bảo khả năng nung nóng kim loại trước khi rót, cần khuấy trộn để không những giảm lao động vất vả của thợ nấu mà còn nâng cao được chất lượng của kim loại nấu.
Các thông số quan trọng của lò hồ quang:
Dung lượng định mức của lò: tần số kim loại lỏng trong một mẻ nấu.
Công xuất định mức của biến áp lò là: ảnh hưởng quyết định đến thời gian nấu luyện nghĩa là tới năng xuất lò theo mức độ công suất tác dụng của biến áp trong dai đoạn nấu chảy đối với một tấn kim loại lỏng lò hồ quang còn chia ra: lò có công suất bình thường, có công suất cao, và công xuất siêu cao.
III. CHU TRÌNH CÔNG NGHỆ LÒ HỒ QUANG.
Chu trình làm việc của lò hồ quang gồm 3 giai đoạn với các đặc điểm công nghệ sau:
Giai đoạn nung nóng liệu và nấu chảy kim loại.
Trong giai đoạn này, lò cần có công xuất lớn nhất, điện năng tiêu thụ chiếm khoảng ( 60(80)% năng lượng toàn mẻ nấu và thời gian của nó chiếm (50( 60)% toàn bộ thời gian một chu trình.
Để đảm bảo công suất nấu chảy, ngọn lửa hồ quang cần cháy ổn định. Khi cháy điện cực bị ăn mòn dần, khoảng cách giữa điện cực và kim loại tăng lên. Để duy trì hồ quang điện cực phải được điều chỉnh gần vào kim loại. Lúc đó dễ sẩy ra hiện tượng điện cực bị chạm vào kim loại - gọi là quá trình điều chỉnh và gây ra ngắn mạch làm việc. Ngắn mạch làm việc tuy sẩy ra trong thời gian ngắn nhưng lại hay sẩy ra, nên các thiết bị trong mạch động lực thường phải làm việc ở điều kiện nặng nề. Đây là điểm nổi bật cần lưu ý khi tính toán và chọn thiết bị cho hồ quang.
Hiện tượng ngắn mạch làm việc cũng có thể gây ra cho sụt lở các thành của hồ quang bao quang đầu điện cực tạo ra ở trong liệu. Rồi sự nóng chảy các mẩu liệu cũng có thể phá huỷ ngọn lửa hồ quang do tăng chiều dài ngọn lửa. Lúc đó phải tiến hành mồi bằng tay hạ điện cực xuống cho cham kim loại rồi nâng lên tạo hồ quang. Trong giai đoạn này, số lần ngắn mạch làm việc có thể nên tới 100 lần hay hơn. Mối lần sẩy ra ngắn mạch làm việc, công suất hữu ích giảm mạnh và có khi bằng 0 với tổn hao cực đại . Thời gian cho phép của 1 lần ngắn mạch làm việc lá ( 2 (3)s.
Tóm lại, giai đoạn nấu chảy là giai đoạn hồ quang cháy kém ổn định nhất, công suất nhiệt của hồ quang tăng dao động mạch và ngọn lửa hồ quang cháy rất ngắn, thường từ vài mm đến (10(15)mm. Do vậy trong giai đoạn này điện áp cấp và công xuất ra của biến áp là lò lớn nhất.
Giai đoạn oxi hoá và hoàn nguyên.
Đây là giai đoạn khử các bon của kim loại đến một giới hạn nhất định tuỳ theo yêu cầu công nghệ, khử P vá S khử khí trong gang rồi tinh luyện. sự cháy hoàn toàn C gây sôi mạnh kim loại. Ở giai đoạn này công suất nhiệt yêu cầu về cơ bản là để lùi lại các tổn hao nhiệt và nó bằng khoảng 60% công suất nhiệt của giai đoạn một. Hồ quang cũng cần duy trì ổn định. Trước khi thép ra lò phải qua giai đoạn hoàn nguyên là giai đoạn khử oxi, khử sunfva và hợp kim hoá kim loại. Công suất yêu cầu lúc này chỉ có 30% so với giai đoạn 1 chế độ năng lượng tương đối ổn định và chiều dài ngọn lửa hồ quang vài chục mm.
Giai đoạn phụ.
Đây là giai đoạn lấy sản phẩm đã nấu luyện, tu sửa, làm vệ sinh và chất liệu vào lò.
Đ2 SƠ ĐỒ ĐIỆN LÒ HỒ QUANG
Điện áp cấp cho lò hồ quang lấy từ biến áp lò. Điện á...

Link download: