Sarcina perioadei de încărcare a încărcăturii este de a încărca rapid deșeurile în cuptor și de a le plasa într-un mod rațional în spațiul de lucru al cuptorului. Timpul de încărcare a deșeurilor în cuptor depinde de viteza mecanismelor de deschidere a spațiului de lucru al cuptorului, de proiectarea dispozitivului de stivuire (găleată), de funcționarea mecanismelor podului rulant de stivuire, de calitatea deșeurilor și de volumul spațiului de lucru al cuptorului, care determină numărul de găleți încărcate cu încărcătură. În majoritatea oțelăriilor electrice, principala modalitate de încărcare a deșeurilor în cuptor constă în încărcarea acestora de sus, în spațiul de lucru deschis al cuptorului, cu ajutorul unor dispozitive speciale de încărcare cu deschidere: găleți cu fund rigid (de obicei de tip apucător) sau coșuri cu fund din sectoare metalice flexibile. Găleata cu fund rigid reduce timpul de încărcare a deșeurilor, deoarece nu trebuie coborâtă în spațiul de lucru al cuptorului pentru a descărca deșeurile, spre deosebire de coșul cu fund flexibil. Alte metode de încărcare a deșeurilor (cu ajutorul macaralelor cu încărcare multiplă etc.) sunt auxiliare și sunt utilizate de obicei în atelierele mai vechi.
Plasarea rațională a încărcăturii în cuptor înseamnă că deșeurile sunt plasate astfel încât să se topească rapid cu un consum minim de energie, să elimine posibilitatea deteriorării grave a căptușelii băii și să reducă la minimum probabilitatea ruperii electrozilor. Recomandările pur generale pentru plasarea rațională a încărcăturii în cuptor, în cazul în care deșeurile sunt eterogene ca mărime și masă a pieselor, sunt rezumate după cum urmează: deșeurile grele (dar, de preferință, care nu cântăresc mai mult de 0,02 din capacitatea cuptorului) și cele refractare trebuie încărcate în partea de mijloc a spațiului de lucru al cuptorului, sub electrozi, în zona de temperatură ridicată de acțiune a arcurilor electrice, astfel încât să se excludă posibilitatea prăbușirii încărcăturii; în partea de jos și în pantă trebuie încărcate încărcături mici (până la 10 … 15 kg) și medii (până la 100 kg bucata), deasupra deșeurilor grele și mari trebuie acoperite cu încărcături medii și mici. Resturile grele nu trebuie încărcate împotriva pereților. Personalul cuptorului trebuie să aibă o înțelegere clară a deșeurilor încărcate în cuptor și a modului în care acestea sunt poziționate în cuptor. Numărul de coșuri de încărcare (găleți) încărcate în cuptor este determinat de calitatea încărcăturii și de gradul de pregătire a deșeurilor pentru topire. Dacă se utilizează deșeuri ușoare nepregătite, numărul de coșuri poate fi de trei sau mai multe, în timp ce în cazul deșeurilor grele, bine pregătite (tăiere cu foarfecă, fragmentare), există de obicei două coșuri. O încărcătură omogenă și bine pregătită elimină, de regulă, toate problemele legate de necesitatea plasării raționale a deșeurilor în cuptor.
Trebuie subliniat faptul că orice timp de oprire a cuptorului în timpul stivuirii, în special timpul de oprire cu un spațiu de lucru deschis, duce la o deteriorare vizibilă a performanței unității (creșterea consumului de energie, electrozi, durata de topire). Prin urmare, amenajarea atelierului, proiectarea cuptorului și a dispozitivelor de încărcare, precum și organizarea funcționării atelierului trebuie să excludă posibilitatea unor astfel de perioade de oprire.
În cazul în care se utilizează cocs pentru a crește conținutul de carbon din topitură, cocsul este de obicei încărcat în prima găleată după deșeurile ușoare, aproximativ la mijlocul înălțimii găleții. Cocsul este apoi acoperit cu restul încărcăturii metalice. La o astfel de încărcare, resturile de deasupra cocsului îl protejează de oxidarea de către atmosfera cuptorului sau de plutirea în timpul formării unui strat de metal lichid pe fund; asimilarea carbonului de către topitură este destul de stabilă. Nu se recomandă încărcarea cocsului pe fundul cuptorului: dacă cocsul are un conținut ridicat de umiditate, metalul poate fi ejectat din cuptor în timpul procesului de topire.
O asimilare mai stabilă a carbonului este obținută prin utilizarea fontei brute pentru carburarea topiturii. Cantitatea de fontă brută utilizată și modul în care aceasta este încărcată în cuptor sunt variate. Fierul adăugat la încărcătură reduce conținutul de cupru și nichel al încărcăturii, dar crește ușor conținutul de fosfor. Utilizarea fontei în cantități mari (20 % sau mai mult din masa încărcăturii) crește considerabil aportul de căldură în spațiul de lucru al cuptorului datorită oxidării excesului de carbon de către oxigenul gazos. În general, cantitatea de fontă brută adăugată la încărcătură este determinată de raportul dintre costul deșeurilor și cel al fontei brute.
În legătură cu necesitatea de a asigura formarea timpurie a zgurii și cu scopul defosforizării metalelor în timpul perioadei de topire, alegerea momentului și a metodei de încărcare a varului în cuptor este de mare importanță. În vechile magazine, varul era încărcat în procesul de stivuire pe podea și în timpul stivuirii de încărcare a unor porțiuni aproximativ egale din găleata de încărcare sau mașina muldozavalachnaya. În cuptoarele mici, varul era încărcat manual.
Metodele de introducere a încărcăturii în cuptor utilizate într-o oțelărie electrică modernă trebuie să asigure un timp minim de oprire a cuptorului în timpul procesului de topire, astfel încât cuptorul electric și cuvele de încărcare de tip grapă sunt proiectate astfel încât deșeurile de oțel necesare să fie încărcate în cel mult două etape. Acest lucru se realizează în primul rând prin pregătirea preliminară a deșeurilor, creșterea volumului spațiului de lucru al cuptorului prin înlocuirea căptușelii de cărămidă a pereților cu panouri răcite cu apă și creșterea volumului cuvelor de încărcare. Încă din anii 1980, pentru cuptoarele cu arc de 100 de tone, se foloseau cuve cu un volum de până la 75 m 3 . În prezent, aceste cuptoare utilizează găleți de 100… 120 m 3. Trebuie avut în vedere faptul că, atunci când numărul de acumulări de încărcături pentru topire crește, nu numai timpul de oprire în timpul topirii crește, ci și timpul de topire a încărcăturilor din cauza unei scăderi a puterii medii a arcului, deoarece la începutul topirii la arderea arcului instabil utilizarea puterii transformatorului scade, iar fiecare acumulare de încărcături reia într-o anumită măsură condițiile inițiale de topire. Durata de stivuire a deșeurilor este redusă considerabil prin utilizarea mecanismelor rapide de deschidere și închidere a spațiului de lucru al cuptorului, a macaralelor de stivuire cu acționare rapidă, a containerelor tip scoică și a organizării raționale a producției.
Alimentarea cu alte materiale de încărcare (componente de formare a zgurii, cocs, agenți oxidanți solizi etc.) a unui cuptor de mare putere este de obicei organizată astfel încât să poată fi efectuată fără oprirea cuptorului. În fabricile moderne, aceste materiale sunt încărcate în cuptor printr-o deschidere specială în boltă. Materialele de încărcare necesare sunt depozitate în buncăre instalate în partea superioară a unui pod buncăr special adiacent podului cuptorului. Sistemul de alimentare a cuptorului cu materiale de încărcare din buncăruri este echipat cu dispozitive de dozare, permite alimentarea complet mecanizată cu materiale de încărcare suplimentare și poate funcționa în mod automat. Materialele de încărcare din buncăruri sunt, de asemenea, alimentate în cazanul de oțel instalat pe cazanul de oțel în timpul topirii din afara cuptorului. O parte din var este încărcată în partea inferioară înainte de stivuirea primei porțiuni de deșeuri, iar cealaltă parte a varului poate fi încărcată în cuptor în porțiuni mici sau continuu în timpul topirii. Această schemă de alimentare cu var permite obținerea mai rapidă a zgurii active, accelerarea defosforizării metalelor și protejarea mai sigură a căptușelii pereților de radiațiile puternice ale arcului la sfârșitul topirii. Acest sistem este deosebit de important pentru funcționarea cuptoarelor moderne cu arc puternic, în care necesitatea de a obține zgură spumoasă, precum și reducerea semnificativă a duratei perioadei de topire și a perioadei de oxidare ulterioare impun măsuri obligatorii pentru accelerarea formării cantității necesare de zgură în cuptor, cu o capacitate de defosforizare suficient de mare, și pentru realizarea unei
Găleată de încărcare (coș)
Încărcarea materialelor de încărcare în cuptorul electric de sus se realizează cu ajutorul unei găleți de încărcare (coș). Sunt utilizate pe scară largă coșuri cu funduri flexibile cu sector (fig. 70). Găleata încărcată cu încărcătură este transportată cu ajutorul unui palet pe care sunt fixate trei încuietori articulate. Înainte de umplerea găleții cu încărcătură, capetele sectoarelor sunt „asamblate”, scop în care se trece un lanț prin ultimele inele ale sectoarelor, care este închis cu un știft. Inelul lanțului de blocare este agățat de corpul găleții, apoi găleata este fixată de palet cu trei încuietori articulate. După umplerea găleții cu încărcătură, aceasta este transportată pe un cărucior până la palierul cuptorului, apoi cu macaraua până la cuptorul electric. În apropierea cuptorului, jgheabul este așezat pe platforma de lucru, se deconectează paletul și jgheabul este coborât în cuptor, după ce în prealabil s-a agățat lanțul de blocare pe cârligul auxiliar al macaralei. Partea de jos a cuvei se deschide după ce se scoate știftul din încuietoare.
Volumul cupei de încărcare pentru cuptoarele de 100 și 200 t este de 50 și, respectiv, 160 m 3. În ultimii ani, a început să se utilizeze cupa de încărcare de tip grapă, a cărei bază este similară cu cupa unei macarale cu grapă. În acest caz, nu este nevoie de un palet, ceea ce mărește masa utilă a încărcăturii în cupă și simplifică pregătirea cupei pentru încărcare, în timp ce deschiderea treptată a cupei în cuptor protejează zidăria refractară de distrugerea de către încărcătură.
