Способ коксования самоспекающегося электрода и устройство для его реализации

Способ коксования самоспекающегося электрода и устройство для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С С

Социалистических

О Л И С А Е 777859

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2505873/24-07 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.01.81 л з Н 05 В 7/.09

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

К 621.365.22 (088.8) (72) Авторы изобретения М. А. Вапник, Г. М. Жилов, В. Н. Ковалев, М. Д. Атабаев и В. А. Цвит (71) Заявитель Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (54) СПОСОБ КОКСОВАНИЯ САМОСПЕКАЮЩЕГОСЯ

ЭЛЕКТРОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение о вносится к элект ротермии и может быть использовано в карбидных, фосфорных, ферросплавных и других электропечах, имеющих самоспекающиеся электр оды. 5

Известен способ естественного коксования самоспекающегося электрода, при котором тепло для коксования поступает в электрод из реакционной зоны печи и в виде джоулева тепла, выделяющегося при притакании рабочего тока по электроду (1).

Такой способ коксования часто пр иводит к опусканию уровня зоны коксования ниже контактных щек, что влечет за собой обрыв электрода, остановку, печи и как 15 следствие снижение .производительности печи.

Известен способ коксования самоспекающегося электрода с установленным внутри него дополнительным электродом, 20 при котором определяют, а затем регулируют уровень зоны коксования изменением количества джоулева тепла путем регулирова ния величины тока между дополнительным электродом и кожухом самоспекающегося электрода (2).

При этом способе происходит принудительное дополнительное введение тепла в зону коксования, что позволяет регулировать уровень зоны коксования. Однако в ЗО устройствах для реализации этого способа дополнительный электрод «запекается» в зоне коксования и в дальнейшем расходуется вместе с электродом. При этом относительно высокое удельное сопротивление жидкой электродной массы шунпируется скоксованной частью электрода и ток от дополнительного электрода к кожуху,протекает по нижней скоксован ной части электрода с малым удельным сопротивлением.

Низкое сопротивление нагрузки ограничивает подъем напряжения источника питания и количество подводимой электроэнергии оказывается весьма малым даже при токах в тысячи ампер, Кроме того, диаметр расходуемого электрода во много раз меньше диаметра сам оспекающегося электрода и объемная плотность электроэнергии вблизи него достигает больших значений что приводит к значительному перепаду температуры и также ограничивает количество вводимой электроэнергии. Все это снижает надежность коксования электродной массы и практически не устраняет недостатки сущесввующего способа естественного коксования, и вероятность обрыва электрода не снижается.

777859

Целью изобретения является повышение надежности спекания электрода.

Для достижения указанной цели в качестве дополнительного электрода используют нера сходуемый электрод, непрерывно измеряют температуру на eIo поверхности, сравнивают ее с температурой коксования электрода и при превышении ее над темпе,ратурой коксования на 50 †1 С дополнительно регулируют количество джоулева тепла уменьшением в "личины указанного то.ка.

Кроме того, для повышения точности определения уровня зоны коксования пер иодически опускают дополнительный электоод вдоль оси самоспекающегося электрода до контакта его с зоной коксованпя, причем момент контакта определяют по скачку тока в электроде, а определение уровня зоны коксования ведут по величине перемещения электрода.

Такой способ может быть осуществлен в устройстве содержаще;I источ ник питания, к одному из полюсов которого подсоединен кожух самоспекающегося электрода, а ко второму — дополнительный электрод, установленный внутри кожуха. Отличие устройства состоит в том, что электрод выполнен нерасходуемым и снабжен электроизоляционным .покрытием, к его нижнему ко нцу прикреплена вершиной коническая насадка, боковая поверхность которой составляет 10 — 25% от .площади сечения самоспекающегося электрода.

Для оптимизации процесса спекания насадка установлена от уровня зоны коксования на расстоянии составляющем 0,2 — 0,6 от диаметра самоспекающегося электрода.

Кроме того, для повышения точности поддержания уроННН зоны коксования и возможности контроля ее дополн1ительный электрод установлен, подвижно.

На чертеже изображено устройство для реализации предложенного способа коксования, общий вид.

О но состоит из источника 1 .питания, дополнительного электрода 2, кронштейна с тросом 8, электроизолирующего покрытия

4, насадки 5 с раз в итой токопроводящей поверхностью которая размещена внутри кожуха самоспекающегося электрода 6.

Электрод спекается в зоне расположения контактных щек 7, пр|ичем скоксовавшаяся часть 8 элактрода расположена,в зоне щек и "ниже их, à нескоксовав шаяся часть 9— над щеками.

Форма конца дополнительного электрода (т. е. насадки) должна обеспечить максимально возможное выделение энергии в нижних слоях жидкой массы при минимально возможной концентрации электроэнер« гии на поверхно1сти токопровода.

Наверху кожуха электрода делают два отверстия,,Перед наращиванием кожуха электрода в эти .отверстия вставляют

Зо

40 стержень, на котором крепят дополнительный электрод. После этого снимают подвес, отводят кронштейн и у станавливают новую секцию кожуха. Затем снова подвешивают дополнительный электрод к кронштей ну, вынимают стержень и заваривают отверстия.

Работает устройство, реализующее предложенный способ, следующим об разом.

П1.и реализации способа задают оптимальное положение зоны коксования относительно контатных щек. Устанавливают нерасходуемый электрод на расстоянии

0,2 — 0,6 диаметра электрода от заданной зоны. Определяют отклонение положения зоны скоксова нной части электрода от зада нного положения.

Изменяют количество подаваемого джоулева тепла,в за висимости от этого отклонения. Например, если зона коксования находится выше заданного положения, то количество подаваемого тепла уменьшают. Наоборот, если зона, коксования находится ниже заданного положения, количество подаваемого тепла увеличивают.

Количество подводимого джоулева тепла уменьшают, если электродная масса начинает коксоваться на поверхности электрода. Для этого, на пример, измеряют температуру его |поверхности и ограничивают количество подводимого тепла таким образом, чтобы разность между контролируемой температурой и температурой коксования была не менее 50 — 100 С.

Периодически, например оди н,раз в смену, опускают токопровод относительно контактных щек до момента появления скачка тока и по величине перемещения токопровода определяют положение зоны скоксованной части электрода. Для снижеiHия скачка тока уменьшают подводимое к электроду нацряжение или вообще отключают от источника питания.

Предложенный способ и устройство позволят ввести в зону коксования электродной массы,прои токе токоподвода 500 — 1ООО

А мощность порядка нескольких десятков киловатт. Этого тепла достаточно для коксования электрода со скоростью несколько сантиметров в час и подъема зоны коксования на любую заданную высоту, так как ,расход электрода на действующих печах составляет не более 2 — 3 см(ч.

Предложенный способ может быть реализован на фосфорных электрапечах.

Ликвидация обрывов позволит увеличить .производительность печей более, чем на 3%.

Предложенный способ может быть также использован для коксования электродной ма|ссы BIHe электропечной установки, что позволит усиорить пуск печи при замене электродов.

777859

Формула изобретения

2. Способ по,п. 1, отл и ч а ю щи и с я вижно. тем, что,,с целью повышения точности определения ypOBIHH зоны коксования, периоди- 5 Источники информации,,принятые во чески опускают дополнительный электрод внимание прои экспертизе; вдоль оси самоспекающегося электрода до 1. Гасик М. И. Самообжигающиеся контакта его с зоной коксования, причем электроды рудновосстановительных электромомент контакта определяют по скачку то- печей.— М., Металлу ргиздат,1976, с. 279— ка в электроде, а определение уровня зоны 30 342, коксования ведут по величине перемещения 2.Патент Японии Мз 48-15973, кл. 67 J 4, электрода. i 97 3. — гСоставитель О. Турпак

Техред А. Камышникова Корректор С. Файн

Редактор Т. Загребельная

Заказ 1688/1485 Изд № 587 Тираж 889 Подписное

1-1ПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

1. С пособ коксова ния самоспекающегося электрода с установленным внутри него дополнительным электродом, при котором определяют, а затем регулируют уровень зоны коксования изменением количества джоулева тепла путем регулирования величины тока между дополнительным электродом и кожухом самоспекающегося электрода, отл и чающ ий с я тем, что, с целью повышения надежности спекания электрода, в качестве дополнительного элекпрода используют нерасходуемый электрод, непрерывно измеряют температу,ру на его поверхности, сравнивают ее " темлературой коксования электрода и при превышении ее над температурой коксования на 50 — li00 С дополнительно регулируют количество джоулева тепла, уменьшением величины указанного тока.

3. Устройство для реализации способа по пп. 1 и 2, содержащее источник питания, к одному полюсу которого подсоедикен кожух самоспекающегося электрода, а ко второму — дополнительный электрод, установленный внутри кожуха, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительный электрод выполнен,нерасходуемым и снабжен электр оизоляционным пакрытием, к его нижнему концу прикреплена вершиной коническая насадка, боковая, поверхность которой составляет 10 — 25о/о от площади сечен ия самоспекающегося электрода.

4. Устройство,по п. 3, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что насадка установлена от уровня зорины коксования на расстоянии, составляющем 0,2 — 0,6 от диаметра самоспекающегося электрода, 5. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что, с целью повышения точности поддержания уровня зоны коксования, до:полн ительный электрод установлен под