Электродуговая печь

Электродуговая печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскин

Сощиапистических

Республик

<>791658 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260578 (21) 2621866/2g-33 с присоединением заявки 89 (23) Приоритет

Опубликовано 3Q,1280, Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30128Q. (51)М. Кл.З

С 03 В 5/02

Государственный коинтет

СССР ао делан изобретений н открытий

ПЗ> УДК 621. 365 (088. 8) A. B. Болотов, Б.Ф. Норкин, У.Б.Ашимов, И.Н.Братчиков и Н.И.Эпштей . (72) Авторы изобретения (7 1 ) Заявитель

Алма-Атинский:. энергетический институт (54) ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к технике получения плавлено-литых материалов, . конкретно к технике получения плавлено-литых огнеупоров, например, шпинельно-периклазовых, применяемых для 5 футеровки печей в цветной и черной металлургии.

Известны электродуговые печи для плавки металлов и ферросплавов (13.

Однако они не могут быть использованы 10 для производства огнеупоров так как высокая температура плавления сырьевых материалов, их большое удельное сопротивление, короткий интервал кристаллизаций расплава и большой его объем 15 определяют специфические требования, предъявляемые к конструкции печи для плавки огнеупоров.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электрот2О дуговая печь, включающая корпус с леткой и крышку с электродным блоком (2).Конструкция разработана для плавки огнеупорных материалов с т.п.до

2100 К. Недостатком этих печей с точки 5 зрения выпуска высокотемпературных рас— плавов, является низкая температура жидкой ванны, так как эти печи работают в режиме сопротивления, T .е. электроды погружены в расплав. и расплавления . 39 материала идет только за счет Цжоуэлева тепла. Этой энергии недостаточно для перегрева высокоогнеупорного материала и обеспечения его выпуска.

Кроме того, низкая высота плавильного пространства этих печей не позволяет повысить температуру расплава при плавке до 2600о К ввиду воэможности прогара крышки или обрушения свода.

При традиционном способе плавки после отключения питания трубуется время, необходимое для поднятия электродов из расплава для наклона печи, а. учитывая, что летка находится выше зеркала расплава, время, предшествующее выпуску, становится достаточным для того, чтобы расплав значительно ухудшил свои литейные свойства. Fta тракте выпуска в открытой не футерованной и не обогреваемой летке расплав также теряет значительную. часть своего тепла, кроме того, вожможно прогорание летки. Поэтому, известная конструкция печи не позволяет осуществить выпуск высокотемпературного расплава в форму.

Целью изобретения является сохранение повышенной температуры жидкой ванны расплава при его выпуске.

791658

Для .достижения поставленной цели в электродуговой печи, включающей корпус с леткой, крышку с электродным блоком, диаметр корпуса выполнен по отняшенйю к диаметру распада электродов в пределах 2Ä7-3,3, а высота правильного пространства по отношению к диаметру корпуса - в пределах

1,2 - 1,3, причем летка выполнена в виде подогреваемой по всей поверхности, трубы с отношением длины к диа-.

Метру 3 — 5 и футерована тугоплавким огнеупором.

Экспериментально подобраны оптимальные значения отношений диаметра корпуса к диаметру распада электродов и высо-,./» ты плавильного пространства к диаметру корпуса печи. Летка выполняется в виде трубы на уровне зеркала расплава с определенным отношением длины летки к ее диаметру и футе20 рована тугоплавким огнеупором.

Летка подогревается по всей поверхности. Увеличение соотношения Дк/Др. э более 3, 3 за счет увеличения Дк ведет к неоправданному увеличению капитальных затрат, излишней загрузки про- 2» изводственных площадей и увеличению эксплуатационных затрат, Увеличение соотношения,Цк/Др.э более 3,3 за счет уменьшения диаметра распада электродов ведет к увеличению рас- 30 хода электродов, к уменьшению диаметра жидкой ванны и, как следствие, к снижению производительности печи, где Дк-диаметр корпуса печи; Др.э диаметр распада электродов. 3»

Уменьшение соотношения Дк/Др.э менее 2,7 как за счет уменьшения Дк„ так и за счет увеличения Др.э приводит к увеличению диаметра х<идкой ванны, разгару футеровки и прогоранию кожуха печи. Последнее может привести к взрыву печи вследствие попадания горячего расплава в систему охлаждения печи.

Увеличение соотношения Н/Дк более

1,3 за счет увеличения Н ведет к увеличению капитальных затрат и эксплуатационных расходов; за счет уменьшения Дк приводит к снижению производительности и разгару футеровки печи, где H — высота плавильного простран- »О стра печи.

Уменьшение соотношения Н/Дк менее

1,2 за счет уменьшения Н приводит к прогоранию крышки печи и обрушиванию свода; за счет увеличения Цк ведет к утяжелению конструкции, увеличению капитальных и эксплуатационных затрат. ,Т1ля сокращения тракта выпуска в плавильном пространстве, летку выполняют на уровне зеркала расплава с уче-60 том максимальной глубины жидкой ванны.

Для сохранения литейных свойсов расплава, предотвращения переохлаждения и обеспечения его выпуска летка подогревается по всей поверхности, выполня- 65 ется закрытой в виде трубы с отношением длины летки к его диаметру в пределах е / где iE. — — длина летки/

98 - диаметр летки.

Увеличение соотношения 8/1)4 более

5 за счет увеличения 4 приводит к удлинению тракта выпуска и к переохлаждению расплава, а за счет уменьшения

Ь4 к закупорке живого сечения летки.

Уменьшение соотношения 8/D4 менее

3 за счет уменьшения не обеспечивает попадания расплава в форму, а ,эа счет увеличения b4 ведет к увеличению тепловых потерь через летку и потере расплава.

Для предотвращения прогорания стенок летки она футеруется тугоплавким огнеупором.

Таким образом, все перечисленные выше положения позволяют осуществить выпуск плавленолитого огнеупорного материала из печи.

На фиг. 1 изображена электродуговая печь; на фиг. 2 — крышка электродуговой печи.

На корпусе 1 выполнена летка 2 в о виде трубы, футерованной огнеупором

3, и обогреваемой снаружи по всему тракту выпуска нагревателем 4.Электродуговая печь оснащена блоком 5, установленным на крышке печи 6.Летка . выполнена на уровне зеркала расплава при соотношении 8/М 3-5. Корпус выполнен с соотношением.его диаметра

6 к диаметру распада электродов в пределах Дк/Др.э 2,7-3,3, а высота плавильного пространства к диаметру корпуса печи в пределах Н/Дк 1,2-1, 3.

Плавка в электродуговой печи ведется за счет энергии, выделяющейся в дугах, в опорных пятнах дуг и

Джоулева тепла. Шихта загружается традиционным способом. Выпуск распла; ва осуществляется через футерованную огнеупором и подогреваемую по всему тракту выпуска летку.

На опытно-промышленной печи, установленной на Актюбинском заводе ферросплавов, получена партия плавленолитых шпинельно-периклазовых огнеупоров из смеси 35Ъ магнезита, 65% хромитовой руды. Полученные материалы относятся к изделиям высокой плотности (открытая пористость 2-5Ъ), высокой прочности (до 2200 кгс/см ), L с обычной для данного типа огнеупоров термостойкостью (до 12 возд. теплосмен) . Сравнительно испытания

Ф образцов на шлакоустойчивость показали, что огнеупоры монолитного строения в 1,75-2,2 раза более стойки к воздействию шлаков по сравнению с промышленными образцами и со спеченными материалами из плавленных зерен. По данным лабораторных исследований применение плавлено-литых огнеупорных материалов, полученных в печи данной KoHcTpvKlIHH, увеличит

791658 бормула изобретения

Составитель Н. Ильиных

Редактор Л. Новожилова Техред Т.Маточка Корректор Н. Стец

Заказ 9376/19 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 срок службы футеровок тепловых агрегатов в 2-3 раза.

Электродуговая печь, включающая корпус с леткой, крышку с электрод- 5 ным блоком,. отличающаяся тем, что, с целью сохранения повышенной температуры жидкой ванны расйлава при его выпуске, диамегр корпуса выполнен по отношению к диа- Ц метру распада электродов в пределах

2, 7-3,3> а высота плавильного простран-. ства по отношению к диаметру корпуса в пределах 1, 2-1 3, причем летка вы« полнена в виде подогреваемой по всей поверхности трубы с отношением длины к диаметру 3-5 и футерована тугоплавким огнеупором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Свенчанский С.,Д. Электроплавильные печи, М., Энергия, 1970, с. 12-15.

2. Галдина Н;М., Чернина Л.Л.

Электроплавильные огнеупоры для стекловаренных печей, М., Стройиздат, 1975, с ° 79.