Рудовосстановительная электропечь

Рудовосстановительная электропечь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ , содержащая ванну, в которой размещены симметрично относительно ее центра самообжигающиеся электроды с помещенными в них контейнерами, заполненными металлургическими отходами , отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода электродной массы и повышения надежности работы электродов путем выравнивания температуры по их поперечному сечению, симметрично прямым, проходящим через центры ванны и электродов, в контейнерах , выполненных в виде сужающихся к донной части усеченньгх конусов с. укло .ном образующей, равным 0,008-0,01, установлены продольные дугообразные перегородки, разделяющие контейнеры на две пары секторов, причем участки перегородок сопряжены под углами 60- , 90 расстояние между сопряженными участками этих секторов составляет (Л 0,2-0,25 максимального диаметра контейнера , а теплопроводность помещенных в них отходов в 50-100 раз ниже теплопроводности отходов, находящихся в смежных секторах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (! 1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3598537/24-07 (22) 04.04.83 (46) 07.02.85. Бюл, Ф 5 (72) В.Я.Капелянов, А.Г,Кучер, И.А.Арабули, Г.Ш.Васадзе и Г.С.Андрюхин. (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Л.И.Брежнева (53 ) 621. 365. 22 (088.. 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 549664, кл. F 27 В 3/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3387028/24-07, кл. H 05 В 7/06, 1982. (54)(57) РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ, содержащая ванну, в которой размещены симметрично относительно ее центра самообжигающиеся электроды с помещенными в них контейнерами, за4(51) Н 05 В 7/02 H 05 В 7/09 полненными металлургическими отходами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода электродной массы и повышения надежности работы электродов путем выравнивания температуры по их поперечному сечению, симметрично прямым, проходящим через центры ванны и электродов, в контейнерах, выполненных в виде сужающихся к донной части усеченных конусов с уклоном образующей, равным 0,008-0,01, установлены продольные дугообразные перегородки, разделяющие контейнеры на две пары секторов, причем участки перегородок сопряжены под углами 6090, расстояние между сопряженными участками этих секторов составляет

0,2-0,25 максимального диаметра контейнера, а теплопроводность помещенных в них отходов в 50-100 раз ниже теплопроводности отходов, находящихся в смежных секторах. суются неравномерно.

11389

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано при эксплуатации рудовосстановительных печей с самообжигающимися электродами, Известна рудовосстановительная печь, включающая каркас с футеровкой и самообжигающиеся электроды )1$ .

Недостатки такой печи - низкие термостайкость и прочность электро- 1а дов, При работе рудовосстановительной печи центральная часть ее ванны перегревается значительно больше, чем периферийные зоны. Этот фактор и характер распределения электрического тока в ванне печи приводят к тому, что различные участки электрода коке

2О

Участки„ расположенные в соседст,ве с центром ванны печи, начинают каксоваться на 250-300 мм выше, чем периферийные участки электродов. Эта приводит к неравномерности состава

2 массы по сечению обожженного электродар снижению его механической и термической прочности, повышенному расходу. электродной массы.

Наиболее близкой IIo технической

ЗО сущности к предлагаемой является рудо- . " восстановительная электропечь, содержащая ванну, в которой размещены симметрично относительно ее центра самоабжигающиеся электроды с помещенными в них канте=:.нерами, заполненными металлургическими отходами (2j .

Недостатком известной печи является сравнительно высокий расход электродной массы вследствие низкой ф) термостойкасти самоабжигающихся элек- тродов.

Цель изобретения — уменьшение расхода электродной массы и повышение надежности работы электродов путем выравнивания температурного поля по их поперечному сечению.

Поставленная цель достигается тем, чта в рудовасстановительной печи, содержащей ванну, в которой размещены симметрична относительно ее цент- ра самоабжигающиеся электроды с ламе." щенными в них контейнерами,. заполненными металлургическими отходами, сим метрична прямым, проходящим чеаез центры ванны и электродов, в контейнерах, выполненных в виде сужающихся к донной части уееченных конусов с уклоном образующей, 59 2 равным 0,008-0,01, установлены продольные дугообразные перегородки, разделяющие контейнеры на две пары. секторов, причем участки перегородок сопряжены под углами 60-90, расстояG ние между сопряженными участками этих секторов составляет 0,2-0,25 максимального диаметра контейнера, а теплоправоднасть помещенных в них отходов в 50-100 раз ниже теплопроводности отходов, находящихся в смежных секторах.

Уклон усеченного конуса обечайки контейнера в 0,008-0,01 объясняетоя теи, что при своем опускании в жидкой массе конусность контейнера обеспечивает ее уплотнение от действия радиальных сил. Испытания на механическую прочность образцов электродной массы после ее обжига в печи до

О

900 С показали, чта при увеличении уклона образующей контейнера с максимальным диаметром 40 мм в кожухе с массой диаметром 100 мм от 0 до 0,008 прочность на разрыв образцов почти не возрастает и для массы производства

Никопольского завода ферросплавов составляет 21 кг/см . При увеличении наклона с 0,008 до 0 01 прочность на разрыв увеличивается цо 23 кг/см, а

Я затеи пачти не изменяется. При уклоне меньшем 0,008 радиальные силы недостаточны для создания платной обожженной массы, а при уклоне большем

0,01 емкость контейнера значительно уменьшается, а радиальное усилие превышает оптимальное значение.

На участке электрода в 90-120, расположенном против центра лечи, температура намного выше, чем в соседних, и особенно в периферийных зонах. В смежных участках электрода в 60-90 температура имеет праиежуО точное значение. Для выравнивания температуры па сечению электрода необходима тепло от участков против

1 центра печи передать к периферийным участкам электрода. Сектора углом в 60-90 заполнены нетеплопроводными а отходами, При угле меньшем 60 промежуточные зоны имеют более высокую температуру, чем периферийные, а при угле большем 90 ограничен участок а перехода тепловой энергии от зан, обращенных к центру печи и периферийныи зонам электрода. Сопряжение грао ней секторов в 60-90 служит для образования перехода между секторами

59 4 секторов, причем перегородки 8 секто-. ров с углами в 60-90 сопряжены таким с образом, что расстояние между сопряженными участками этих секторов составляет 0,2-0,25 й„с,, а в секторах

9 и 10, пересекаемых указанной прямой, размещены отходы (металлическая пыль,теплопроводность которых в 50-!

00 раз выше теплопроводности отходов,мелкий кокс в смежных секторах.

Устройство работает следующим образом.

Во время плавки в рудовосстановительной электропечи вследствие преимущественного распределения тока между электродами 3 электродная масса в них обжигается неравномерно. Участки, расположенные ближе к центру печи, перекоксовываются, тогда как в периферийных зонах масса еще не начала коксоваться. 3а счет ввода в центр электрода 3 контейнеров 4 в виде сужающихся в донной части усеченных конусов с уклоном образующей в 0,008-0,01 с продольными перегородками, разделяющими контейнер 4 на сектора 9 и 10, заполненные соответственно отходами металла и кокса, тепло от центральных частей электрода передается к периферийным. Это

Теплопроводность отходов кокса в объеме секторов в 60-90о в 50-100 раз меньше теплопроводности отходов металла в смежных секторах.

При отношении теплопроводности этих материалов меньше 50 температу- 35 ра по всему сечению электрода не выравнивается, а при отношении больше

100 температура в периферийных зонах становится большей, чем в промежуточных зонах. 40

На фиг.1 представлена печь, горизонпальный разрез; на фиг.2 — контейнер, вид сбоку; на фиг.3 — разрез

А-А на фиг ° 2.

Рудовосстановительная электропечь 45 состоит из каркаса 1 с футеровкой 2, самообжигающихся электродов 3 с контейнерами 4 металлургических отходов с верхними крышками 5 с отверстиями 6 и распорками 7. 50

Симметрично от прямых, проходящих через центры печи, и электродов 3 в контейнерах, выполненных в виде сужающихся в донной части усеченных конусов с уклоном образующей в 0,008- 55

0,01, выполнены продольные перегородки 8, проведенные через лучи накрестлежащих углов, образующих две пары приводит к выравниванию температурного поля электрода 3 и к повышению его термостойкости. 3а счет того, что контейнеры 4 выполнены в виде усеченных конусов с уклоном образующей, например, в 0,009, электродная масса уплотняется, что способствует образованию более плотного обожженного электродного блока, При этом исчезает анизотропия свойств обожженных участков и снижается расход электродной массы (на 8-10Xj. Общая стоимость контейнеров ниже стоимости массы, которую они заменяют в центре электрода 3, Например, стоимость электродной массы в условиях Зестафонского ферросплавного завода равна 140 g/ò, а стоимость отходов кокса составляет

5-6 р/т. Изготовление металлических контейнеров с отходами обходится в

80-85 р/т. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой рудовосстановительной печи с самообжигавщимися электродами с контейнерной загрузкой по центру металлургических отходов только по одной печи РКГ-75 даст в условиях Зестафонского ферро" сплавного завода 23296 р.

3 11389 в 90-120 для передачи тепла в электо роде от зон против центра печи к периферийным зонам. Грани секторов выполнены радиально по вертикальным плоскостям для равномерного распределения тепла по высоте электрода.

Для передачи тепла между противоположно расположенными секторами служит переход шириной, равной 0,20,25 максимального диаметра контейне- 10 ра (Д ми с . При его ширине, меньшей

0 2 и теплопередача между секмсгкс торами недостаточна,для выравнивания температурного поля по всему периметру электрода, а при его ширине, 15 большей 0,25 с1мо„с, перегретыми окажутся промежуточные зоны электро да. Анализируя возможность исполвзования различных отходов металлургического производства в контейнерах для самообжигающихся электродов, рассматривались материалы, которые не могли быть пущены непосредственно в производство и при перегреве не выделяли бы летучих более 137. (требования 25

ГОСТа в массе). Такими материалами являются мелочь выплавляемого металла и отсевы кокса. Эти материалы и. опробовались при заполнении контейнеров .

1)38959

1138959

Составитель E.Ïoíîìàðåâ

Редактор А.Мотыль Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко

Заказ 10708/45 Тираж 794 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4