Технологический процесс сталеварения в электропечах включает пять периодов: заправку, расплавление металла, окисление кислородом или рудой, скачивание шлака, восстановление и выпуск металла.
Продолжительность процесса и отдельных периодов изменяется в зависимости от марки стали и емкости печи.
Продолжительность периодов работы печи характеризуется следующими данными, %:
Тепловой баланс печи, %.
Приход:
Расход
Работа электросталеплавильных печей сопровождается интенсивным выделением газов с высоким содержанием пыли. В период расплавления металла на качественный состав газов значительное влияние оказывает чистота скрапа. В период расплавления металла содержание пыли в отходящих газах относительно невелико, а размеры пылинок довольно значительны (5-20 мкм).
Окисление металла рудой или кислородом сопровождается бурным и неравномерным выделением газов, значительно отличающихся по составу и содержанию пыли от газов, выделяющихся в период расплавления. Содержание окиси углерода и других компонентов в разные периоды колеблется довольно значительно. Максимальное содержание окиси углерода в газах наблюдается в восстановительный период.
Содержание пыли в газах в период плавления и восстановления составляет 1,7-2 г/м3, а в окислительный период 7,5-8 г/м3.
Образующиеся при выгорании примесей металла и электродов газы нагреваются до 1500° С, резко увеличиваются в объеме и создают избыточное давление в печи, под действием которого они выделяются через неплотности в конструкциях печи.
При разработке газоотводящего тракта необходимо учитывать различные режимы работы печи, а также способы отвода газов и их очистки. Отвод газов от электросталеплавильных печей может осуществляться различными способами, которые по своему принципу разделяются на две группы.
Оба способа предусматривают отвод газа из печи через свод. Для регулирования раз-режения, создаваемого системой предусматривается сдвижной патрубок, размещаемый на стационарном воздуховоде. Сокращая или увеличивая разрыв между патрубком, установленным на своде печи и стационарным воздуховодом, достигают соответствующего разрежения в печи.
В первую очередь необходимо определить конструктивные размеры патрубка, размещенного на своде печи. При этом следует стремиться к тому, чтобы диаметр патрубка был максимально возможного размера и скорость движения газов в нем составляла 5-7 м/с.
Зная максимальное количество газов, подлежащих удалению из печи, и диаметр патрубка, размещаемого на своде определяют давление, необходимое для преодоления сопротивления при прохождении воздуха через печь.
Для того чтобы преодолеть потери сопротивления и тракте печи, необходимо обеспечить энергию разрежении в начале патрубка созданием соответствующей скорости.
Для отсоса газов у истока патрубка необходимо создать разрежение, соответствующее или несколько большее потерь, затрачиваемых газо-воздушной смесью при прохождении через печь и выходе из патрубка.
Для схем отвода газов от печи через расположенные над ними зонты количество отсасываемого воздуха будет значительно больше количества выделяемых газов.