Основным условием ровного, т.е. наиболее производительного, хода ферросилициевой печи (в том числе и постоянства электрического режима) является правильное обслуживание колошника. Поэтому желательна не только механизация, облегчающая тяжелый труд плавильщика, но и автоматизация загрузки шихты. Завалочной лопаты не было уже на однофазных печах запорожского завода. Шихту выпускали из бункеров, расположенных по окружности ванны над колошником, нажатием рабочего рычага на рычаг заслонки-противовеса, собственной тяжестью возвращавшейся на место и закрывавшей бункер. Все же шихта не ложилась на нужное место (в частности, из-за изменений уровня колошника), и значительную часть ее приходилось вручную подгребать к электроду для лучше го использования физического и химического тепла отходящих газов.
На трехфазных круглых ферросилициевых печах первый загрузочный механизм – быстроходный транспортер И. ? Сюткина – был внедрен во втором цехе челябинского завода в 1953 г. Однако, получая шихту из дозировочной тележки через промежуточные бункера, эти машины, особенно установленные сбоку, периодически забрасывали шихту то с меньшим, то с большим содержанием кварцита, вследствие расслоения колоши во время перевалок. Кроме того, расслоение компонентов шихты происходило и при броске на колошник.
Поэтому при выплавке 45%-ного ферросилиция частично сохранилась ручная завалка, а при выплавке 75%-ного – лишь частично применялась механизированная загрузка. Кроме того, много сил отнимал ремонт машин. Транспортеры И. Ф. Сюткина были заменены движущимися по рельсам вокруг печи машинами конструкции ? С Плюйко (рис. 64).
Эта машина воспроизводит бросок лопатой. Расслоение. шихты, забрасываемой этой машиной, настолько незначительно, что при выплавке 45%-ного ферросилиция не требуется никаких других операций по обслуживанию колошника; при выплавке 75%-ного все еще частично приходится заваливать шихту вручную, прошивать колошник, сдергивать и удалять настыли.
Применение машин конструкции Плюйко потребовало изменения устройств, отражающих теплоизлучение колошника В. С. Долгушев на челябинском заводе предложил установить двойные щиты, наклоняемые и отпускаемые «усами» завалочной машины при ее передвижении (рис. 65).
П. С. Плюйко считает, что три машины облегченной конструкции, установленные на неподвижных вертикальных осях, при увеличении угла поворота в горизонтальной плоскости смогут обслуживать и ферросилициевую печь, закрытую сводом (с целью использования потенциальной энергии колошниковых газов).
Однако все работающие закрытые электроплавильные печи (электродомны, печи для ферромарганца, герметические печи в цветной металлургии и химической промышленности в том числе для карбида кальция) обладают устройствами для загрузки шихты на колошник самотеком сверху; во многих случаях шихта опускается через отверстие в своде кольцом вокруг электрода, оттесняя от него колошниковые газы. Проверка подобных устройств применительно к производству ферросилиция представляет собой неотложное дело; условием работы метательных загрузочных приспособлений является удобный обзор колошника машинистом, что нелегко выполнить в случае закрытой печи.
Механическая загрузка шихты на колошник должна сочетаться с автоматической дозировкой ее. Автоматическая дозировка колош устранит ошибки, неизбежные при ручном взвешивании, позволит уменьшить объем колош, предупредив этим возможность расслоения шихты, и повысит производительность труда.
В новых ферросилициевых цехах, по проектам Гипростали, шихта будет дозироваться в шихтарнике и подаваться к загрузочным карманам печи. Такая схема, удобная в других отношениях, должна быть приспособлена к дозировке и транспортировке возможно более мелких колош, поскольку применение агломерата, «моношихты», предложенной кафедрой металлургии черных металлов Грузинского политехнического института [169], и брикетов является для производства ферросилиция делом будущего. Оговоримся, что при выплавке низкопроцентного ферросилиция в закрытых электроплавильных печах с введением железа не в виде стружки, а в виде окислов – руд или окалины – частичное и даже полное агломерирование шихты представляется выгодным уже теперь. Автоматизацию работы дозировочной тележки осуществил работник кузнецкого завода т. Соловьев.
Действующие ферросилициевые печи и употребляемая в настоящее время шихта требуют, кроме механизации загрузки, механизации операций прошивания колошника, удаления настылей, подгребания шихты. Первым механическим приспособлением для прошивания колошника были стальные пики с общим пневматическим приводом, расположенные по окружности однофазных печей, работавших на запорожском заводе. Это устройство, приносившее некоторую пользу в других производствах (например, при выплавке шлаков алюминатов кальция), оказалось малоэффективным при получении ферросилиция; пики прошивали всегда одни и те же места колошника на его периферии и даже здесь часто застревали в вязком слое содержимого ванны и быстро оплавлялись Другие предложения (например, прокалыватель-вибратор) не вышли из стадии эксперимента.
Отсутствие приспособлений для прошивания колошника вызвало необходимость создания печи с вращающейся ванной. Но и при вращении ванны, которое не может быть быстрым во избежание поломки электродов, существующая технология требует вмешательства при «свищах» или спеканиях на колошнике, хотя и более редкого; это относится особенно к выплавке 75- и 90%-ного ферросилиция. На вращающейся печи, пущенной в апреле 1958 г на кузнецком заводе, при выплавке 45%-ного ферросилиция удельный расход энергии снизился приблизительно на 4%.
Таким образом, механизация обслуживания колошника печи освобождает обслуживающий персонал от тяжелой и изнурительной работы.