Плазменно-дуговая печь

Плазменно-дуговая печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О ll И С А Н И 6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii1 5Б816

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 30.09.74 (21) 2063515/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 27.07.76 (51) М. Кл. С 22В 4/08

С 21С 5/56

Н 05В 7/18

Геев дарственный комитет ееевте Министров СССР (53) УДК 621.365.24 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения М. Я. Каплун, М. М, Крутянский, В. С. Малиновский и Г. И. Меерсон (71) Заявитель (54) ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ ПЕЧЪ

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, в частности к плазменно-дуговым электропечам с керамической футеровкой.

Известна плазменно-дуговая печь с перемешивателем, содержащая электромагнит, который питается током низкой частоты, располагается под подиной печи, создает бегущее электромагнитное поле, которое, наводя в ванне индуктированные токи, заставляет металл в нижней части ванны двигаться по направлению бегущего поля, а в верхней— в противоположную сторону (1). К недостаткам такой печи следует отнести высокую стоимость источника тока низкой частоты и электромагнита, необходимость в немагнитном днище кожуха, что также удорожает печь, большие габариты печной установки.

Известна плазменно-дуговая электропечь, содержащая электромагнит с четным числом полюсов, причем соседние полюсы имеют противоположную полярность, а оси плазмотронов расположены в плоскостях антисимметрии магнитной системы (2). В этой печи устранен источник тока низкой частоты.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электропечь, содержащая футерованный кожух, по крайней мере один плазмотрон и не менее трех подовых электродов, соединенных с источником электропитания (3).

Однако такая электропечь имеет электромагнит, днище из немагнитного материала и

5 большие габариты установки. Кроме того, у торца подового электрода возникают большие по величине усилия, обусловленные максимальной плотностью тока и напряженностью магнитного поля в этой зоне, в результате че10 го увеличивается износ подового электрода.

С целью улучшения качества металла и повышения срока службы подовых электродов подовый электрод, соединенный с силовым источником электропитания, размещен между

15 двумя другими подовыми электродами, соединенными с дополнительным низковольтным источником тока, причем подовые электроды, подсоединенные к дополнительному низковольтному источнику тока, расположены свои20 ми торцами, обращенными в ванну, выше аналогичного торца подового электрода, подсоединенного к силовому источнику электропитания, на расстоянии 0,3 — 0,7 глубины ванны.

На чертеже показана предлагаемая элект25 ропечь, разрез.

Электропечь содержит один или несколько плазмотронов 1, плавильную футерованную емкость 2 в металлическом кожухе, не менее трех подовых электродов 3 и 4, нпзковольт30 ный источник тока 5, подсоединенный к подо515816 вым электродам 4, силовой источник питания

6, подсоединенный к подовому электроду 3 и плазмотрону 1. Подовые электроды 4 изолированы от кожуха печи изоляторами 7.

Устройство работает следующим образом.

После загрузки электропечи включают силовой источник питания 6 и íà IHHBIQT плавку.

После образования жидкой ванны включают низковольтный источник тока 5.

Движение расплава в печи осуществляется объемными электромагнитными силами, возникающими при взаимодействии тока 8, протекающего между подовыми электродами 4 в ванне печи, с магнитным полем тока 9, протекающим между плазмотроном 1 и подовым электродом 3 по ванне печи, а также тока 9 с магнитным полем тока 8. Взаимодействие горизонтальной составляющей тока 8 с азимутальной составляющей магнитного поля тока 9 приводит к появлению вертикальной составляющей объемных электромагнитных сил. Одновременно взаимодействие вертикальной составляющей тока 9 с азимутальной составляющей магнитного поля тока 8 приводит к появлению горизонтальной составляющей объемных электромагнитных сил.

Эти силы максимальны в зоне пересечения токов, а у торцов подовых электродов они имеют значительно меньшее значение. Указанные силы вызывают движение расплава в горизонтальном и вертикальном направлениях, что позволяет выравнивать температуру и химсостав металла по всему объему ванны.

Предлагаемая электропечь позволяет уменьшить габариты и стоимость установки за счет упрощения конструкции путем устранения rpoмоздких электромагнитов, выполнения днища кожуха из обычной стали и повышения срока службы подовых электродов. Указанный принцип позволяет перемешивать расплав не только в плазменно-дуговых печах, но и в других устройствах, работающих на постоянном токе.

Формула изобретения

Плазменно-дуговая печь, содержащая футерованный кожух, по крайней мере один плазмотрон и не менее трех подовых электродов, один из которых соединен с силовым источником электропитания, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения качества металла и повышения срока службы подовых электродов, подовый электрод, соединенный с силовым источником электропитания, размещен между двумя другими подовыми электродами, соединенными с дополнительным низковольтным источником тока, причем последние расположены своими торцами, обращенными в ванну, выше аналогичного торца по25 дового электрода, подсоединенного к силовому источнику электропитания, на расстоянии

0,3 — 0,7 глубины ванны.

Источники информации, принятые во вниЗ0 мание при экспертизе.

1. Окороков Н. В. Электромагнитное перемешивание металла в дуговых сталеплавильных печах. М., «Металлургия», 1961.

2. Лвт. св. № 323873, кл. Н 05В 7/18, 1973.

35 3. Патент ¹ 1458942, кл. 18В 5/52, ФРГ, 1965.