Дуговая рудно-термическая электропечь

Дуговая рудно-термическая электропечь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в элементах конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии, химической промышленности. Сущность изобретения: электропечь снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, вертикально проходящими через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электрододе ржател ей до уровня нижней кромки контактных щек. Труботечки расположены в осевой плоскости электрода. 5.3.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 F 27 D 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901203/02 (22) 07.12.90 (46) 30.09.92. Бюл. N. 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) Л.З,Беленький и А.Г,Лыков (56) Шевченко В.Ф, Устройство и эксплуатация оборудования ферросплавных заводов.

М.: Металлургия, 1982, с. 117-119, Гасик М,И. Электроды рудовосстановительных электропечей. М.; Металлургия, 1984, с, 219, Изобретение относится к конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии и химической промышленности.

Одним из важнейших факторов, влияющих на ход технологического процесса в электропечи и на его технико-экономические показатели, является система загрузки шихты в электропечь. Опыт в эксплуатации печей показывает, в частности, что система загрузки должна обеспечивать такой рельеф колошника, при котором происходит наиболее эффективный противоток шихты, поступающей в активную зону печи сверху, и печных газов, выходящих из активной зоны вверх, в систему газоочистки. При таком противотоке происходит полезный теплообмен с охлаждением газа и нагревом шихты, а также фильтрация газа в слое шихты, сводящая к минимуму вынос из печи с газами ведущих химических элементов. Такой рельеф колошника лучше всего достигается при загрузке шихты через воронки с образованием конусов вокруг электродов. Но со(54) ДУГОВАЯ РУДНО-ТЕРМИЧЕСКАЯ

ЭЛ Е КТРОП ЕЧ Ь (57) Использование: в элементах конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии, химической промышленности.

Сущность изобретения: электропечь снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, вертикально проходящими через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электрододержателей до уровня нижней кромки контактных щек.

Труботечки расположены в осевой плоскости электрода. 5 з.п. ф-лы, 2 ил, временные электропечи из условий экологии стремятся строить герметичнымы, поэтому вместо воронок, на месте которых располагаються уплотнения электрод— свод. используют для загрузкй шихты труботечки.

Однако при загрузке труботечками ухудшается рельеф калошника, образующийся обратный конус шихты приводит к тому, что толщина слоя шихты, прилежащая к электроду, уменьшается и газ вместо равномерного выделения со всей поверхности колошника выходит преимущественно в узкой кольцевой зоне вокруг электрода, что нередко приводит к образованию свищей, В результате ухудшается теплообмен между газом и шихтой, увеличивается вынос окислов из печи, увеличивается температура под сводом.

Второе важное условие эффективной работы системы шихтоподачи заключается в обеспечении возможности оперативной корректировки шихты в ходе процесса. За1765663

15

30

55 паздывание корректирующих добавок приводит к длительному расстройству технологического хода печи и к снижению ее технико-экономических показателей.

Известна дуговая рудно-термическая электропечь с уплотненными в своде электродами, в которую подача шихты осуществляется через загрузочные труботечки.

Недостатком такой конструкции является то, что, во-первых, колошкик печи имеет неблагоприятный рельеф, при котором происходит слабый теплообмен между выделяющимся печным газом и поступающей в печь шихтой, увеличивается пылеунос из печи, растет температура под сводом до величин, недопустимых с точки зрения стойкости элементов конструкции, а во-вторых, не имеется возможности оперативной корректировки шихты, так как корректирующие добавки в течение нескольких часов проходят весь тракт шихтоподачи и попадают в точки колошника, удаленные от активной зоны печи, что еще более задерживает их воздействие на технологический процесс.

Известна дуговая рудно-термическая электропечь, содержащая ванну, погруженные в нее уплотненные в своде электроды, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи с труботечками, пропущенными через свод.

Недостаток такой конструкции заключается в том, что, устраняя один существенный недостаток аналога (неэффективная корректировка шихты), не устраняется другой существенный недостаток аналога (неблагоприятный профиль колошника). Кроме того, система подачи шихты в ванну печи через полый электрод имеет сложную конструкцию и требует специального обслужи.вания, Целью изобретения является создание дуговой руднотермической электропечи, лишенной указанных недостатков, снижение расхода электроэнергии, улучшение технологии выплавки сплава.

Эта цель достигается тем, что дуговая рудно-термическая электропечь, содержащая ванну, погруженные в нее электроды, уплотненные на своде, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи с труботечками, пропущенными через свод, снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, проходящими вертикально через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электрододержателей до уровня нижней кромки контактных щек, жестко соединенных с кронштейнами-захватами, установленными на своде.

Кроме этого, дополнительные труботечки расположены между нажимными упорами нажимного кольца, диаметр дополнительной труботечки составляет 0,2 — 0,3 диаметра основной труботечки, места прохода дополнительных труботечек через фланцы несущих кожухов герметично уплотнены, дополнительная труботечка в поперечном сечении может быть выполнена овальной формы, при этом ширина овала составляет 0,15 — 0,2 диаметра основной труботечки, а отношение ширины овала к его длине составляет

0,6 — 0,8, дополнительные овальные труботечки расположены в плане таким образом, что их продольные оси расположены радиально относительно центра электрода.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид дуговой рудно-термической электропечи с дополнительными труботечками: на фиг, 2 — узел на фиг. 1 (с дополнительной труботечкой).

Дуговая рудно-термическая электропечь содержит ванну 1, заполненную шихтой 2, В ванну 1 погружены электроды 3 с контактными щеками 4 на подвесках 5 и токоподводящими трубами 6, Контактные щеки 4 охвачены нажимным кольцом 7, прикрепленным подвесками 8 к несущему кожуху 9. К нажимному кольцу 7 прикреплена обечайка 10, а к своду 11 — кронштейн 12, на котором находится уплотнение 13. Система шихтоподачи состоит из бункеров 14 и основных труботечек 15, проходящих сквозь перекрытия 16 и свод 11 в ванну 1. Дополнительные труботечки 17 проходят вертикально сквозь фланец 18 несущего кожуха 8 и нажимное кольцо 7 до уровня нижней кромки контактных щек 4. Верхняя вертикальная часть дополнительных труботечек

17 жестко соединена кронштейнами-захватами 19, установленными на своде 11, Шихта 2, поступающая в ванну 1, располагается на колошнике в виде конусов 20. Дополнительные труботечки 17 могут располагаться между нажимными упорами 21 нажимного кольца 7. Места прохода дополнительных труботечек 17 сквозь фланец 18 несущих кожухов 9 имеют герметичные уплотнения

2, В нажимном кольце 7 в местах прохода труботечек 17 установлены вертикальные направляющие втулки 23, на верхнем фланце которых установлен уплотнитель 24, примыкающий по периметру к наружной поверхности труботечки 17. Свободное пространство между нажимным кольцом 7 и контактными щеками 4 перекрыто асбесто1765663 цементной плитой 25. На верхнюю поверхность нажимного кольца 7 и плиты 25 уложена асбестовая крышка 26. Воздух, поступающий из кольцевого зазора между несущим кожухом 9 и электродом 3 (путь прохождения воздуха изображен стрелками на фиг. 2), выходит в атмосферу через отверстия 27, выполненные во фланце 18.

Поскольку назначение дополнительных труботечек 17 заключается в подаче корректирующих добавок в виде мелкой шихты и

10 формировании конусов 20 шихты 2 вокруг электрода 3, а основная масса шихты 2 подается через труботечки 15, то диаметр дополнительной труботечки 17 предлагается 15 равным 0,2-0,3 диаметра основной труботечки, Поперечное сечение дополнительной труботечки 17 предлагается овальной формы с шириной овала 0,15 — 0,2 диаметра основной труботечки 17, а отношение ширины 20 и длины овала предлагается равным 0,6 — 0.8, при этом труботечки предлагается в плане расположить таким образом, чтобы продольные оси овала располагались радиально относительно центра электрода 3. Это 25 соответствует условиям подачи шихты через дополнительную труботечку 17 в количестве, составляющем 0,04-0,09 количества шихты через основную труботечку 15 (пропорционально квадрату диаметров труботе- 30 чек, находящихся в соотношении 0,2 — 0,3), а также конструктивным условиям.

Дуговая рудно-термическая электропечь работает следующим образом.

В процессе производства заданного 35 сплава в ванну 1 загружается шихта 2. Основное ее количество подается через труботечки 15, при этом конусы шихты, образующиеся под труботечками 5, отстоят от электродов 3 на некотором расстоянии 40 из-за наличия уплотнений электрод — свод, вследствие чего около поверхности электродов 3 поверхность колошника местами понижается, Шихта 2, подаваемая в эти места через дополнительные труботечки 17, под- 45 нимает уровень колошника вокруг электродов 3, что приводит к более эффективному теплообмену между горячим газом, поднимающимся снизу из ванны 1, и холодной шихтой 2, опускающейся сверху из системы 50 загрузки, при этом более полно используется тепло, выделяющееся в печи, снижается температура подсводового пространства, увеличивается стойкость свода 11, повышаются технико-экономические показатели, в 55 частности снижается удельный расход электроэнергии. Периодически, по мере необходимости, через дополнительные труботечки

17 в активную зону ванны 1 оперативно подаются корректирующие добавки, что улучшает технологию выплавки сплава. Кроме того, корректирующие добавки позволяют быстро приводить печь в нормальное состояние при различных технологических расстройствах, что дополнительно снижает удельный расход электроэнергии.

Печные газы не могут поступать в атмосферу цеха, так как труботечки 15 уплотнены на своде 11, а труботечки 17 также снабжены уплотнителями 22 и 24, кроме этого, обечайка 10 снабжена уплотнителем 13 и, наконец, уплотнено свободное кольцевое пространство между электродом 3 и нажимным кольцом 7 с помощью плиты 25 и сыпучим уплотнителем 26. Вертикальные участки труботечек 17 позволяют осуществлять вертикальное перемещение несущего кожуха 9 с подвешенными к нему элементами на величину хода электрода 3 (на фиг. 2 условными линиями показано крайнее верхнее положение обечайки 10). Прижимной элемент кронштейна-захвата 19 расположен по высоте таким образом, чтобы не препятствовать вертикальному перемещению обечайки 10 на величину хода электрода 3.

Технико-экономический эффект от внедрения данного изобретения определяется улучшением технологии выплавки сплава и снижением удельного расхода электроэнергии за счет более эффективного нагрева поступающей в печь шихты 2 отходящими печными газами и оперативной корректировки шихты.

Формула изобретения

1, Дуговая рудно-термическая электропечь, содержащая ванну, погруженные в нее уплотненные в своде электроды, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи с труботечками, проходящими через свод, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, улучшении технологии выплавки сплава, электропечь снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, проходящими вертикально через фланцы несущих кожухов, и нажимные кольца электрододержателей до уровня нижней кромки контактных щек, жестко закрепленными на своде посредством кронштейнов-захватов, которыми снабжена печь, 2. Электропечь по п, 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что диаметр дополнительной труботечки составляет 0,2 — 0,3 диаметра основной труботечки, 3. Электропечь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что дополнительные труботечки в поперечном сечении выполнены в овальной форме, при этом ширина овала

1765663 составляет 0,15-0,2 диаметра основной труботечки, а отношение ширины овала к его длине составляет 0,6 — 0,9.

4. Электропечь по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что дополнительные труботечки расположены между упорами нажимного кольца.

5. Электропечь по п.1, отл и ч а ю щая с я тем, что места прохода дополнительных труботечек через фланцы несущих кожухов герметично уплотнены.

6. Электропечь по п. 1, о т л и ч а ю щ а5 я с я тем, что проекция продольной оси дополнительной труботечки на горизонтальную плоскость расположена радиально по отношению к центру электрода, -1765663

Составитель А .Янковская

Техред М,Моргентал Корректор Л Ливринц

Редактор А .Бер.- - Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3377 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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