Водоохлаждаемый свод

Водоохлаждаемый свод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Ф.А.Куприянов, А.И.Иосунов, А.И.Чижиков, Nt.S.ÁÜéäéòêåç —, П. Б. Гутовсввй, П. П. Грввавов, B. А. Повйв, П.:П; Боррвой н С. Ф. Харичев

1 (71) Заявнтель (54) ВОДООХЛАЖДАЕИЫЙ СВОД

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве стали на дуговых сталеплавильных печах.

В результате выполнения работ и расчетов по изысканию новой конструкции.свода на дуговых сталеплавильных печах установлено, что снижение тепловых потерь через свод достигается путем применения в конструкции печи

lO экранного ограждения и повышения отражательной способности рабочей поверхности огнеупорной обмазки. Прн .. этом обеспечивается снижение расхода электроэнергии, необходимой на вып15 лавку стали, и улучшение условий по технике безопасности при эксплуатации печи со сводом пр длагаемой.конструкции.

Основной частью известных водоохлаждаемых сводов является полый ь.етала лический каркас, на рабочую поверхность которого нанесен слой огнеупорной обмазки. В процессе плавки в полости металлического каркаса циркулирует вода.

Известна конструкция водоохлаждаемого свода плавильной электропечи, содержащая водяную полость, изолированную огнеупорной набивкой со стороны рабочего пространства и патрубка для подвода и отвода воды. С целью повышения стойкости водяная полость разделена нри помощи перегородки, имеющей отверстия в верхней части на центральной и передней части, при этом основание последней расположено ниже

Известно также устройство, содерж щее вертикальную экранированную топочную камеру с горелкамн, расположенными тангенциальио к поду камеры.

С целью повышения тепповосприятия экранов под выполнен в виде двух олуцнлиндров, а в верхней части камеры размещен рассекатель (21.

Известен свод электродуговой печи, причем верхняя часть стеновой кон3 . 8 струкции приспособлена для удержания и закрепления свода электродуговой, печи, содержащий ряд радиально изогнутых элементов, расположенных между раЭмещенных по окружности радиальных поперечных элементов 333.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является свод водоохлаждаемой печи ДСВ-10 34).

Однако известные водоохлаждаемые своды при их использовании влекут эа собой увеличение тепловых потерь и ухудшение условий по технике безопас.ности

Целью изобретения является обеспечение дифференцированного и плавного теппоотбора от поверхности свода и повышение его стойкости.

Укаэанная цель достигается тем, что корпус снабжен металлической перегородкой с дном, расположенной по всему его периметру и выполненной сплошной с зазором от дна, равным

0,003 — 0,005 диаметра свода, а в цокольной части выполнены отверстия по всей окружности дна для подачи воды

s зазор. Кроме того, между верхней стенкой корпуса и перегородкой установлены две трубы, расположенные напротив, выполненные с отверстиями в боковых поверхностях, при этом к середине каждой трубы прикреплены патрубки, один из которых сообщен с зазором в центре перегородки, другой для отвода воды соединен с боковой поверхнос" тью корпуса, ребра жесткости которого выступают через нижнюю поверхность свода и образуют ячейки для нанесения огнеупорной обмазки.

На фиг. 1 изображен водоохлаждаемый свод, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез

В-В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез

Г-Г на фиг. 3.

Водоохлаждаемый свод представляет собой полый металлическнй каркас, выполненный в форме круглой коробки, разделенной на ряд полостей, из них полости 1, llи И! — охлаждаемые водой, полость IV - воздушная и полость Vфутерованная огнеупорной обмазкой.

Боковая поверхность (обечайка) 1 каркаса с внутренней стороны разделена перегородкой 2 на две части, образуя полость I, а полости Н! и IV отделены дном 3, полости III,IV u V отделены от обечайки 1 кольцом 4.3asop

40 на электродуговую печь подключают штан. ги к патрубкам 10 и 12 для подачи и отвода охлаждающей воды. Включают подачу воды и устанавливают ло показа45 ниям прибора ее расход соответствуюЪ

Э щий 35 м /ч, При достижении требуемого расхода водоохлаждаемой воды через отверстия 7 вводят электроды, полость печи к этому времени заполнена твердой

55 предлагаемого водоохлаждаемого свода ° с экраном и повышенной отражательной. способностью рабочей поверхности огнеупорной обмазки по сравнению с извест"..

35 от перегородки 2 до дна 3 равен 0 003

0,005 от диаметра свода. Верхняя часть обечайки I закрыта крышкой 5, а низ обечайки I завершен кольцом 6. В нодоохлаждаемом своде выполнено три отверстия 7 под электроды, расположенные о по окружности равномерно через 120 а также отверстие 8 для отсоса газов и продувки жидкой ванны кислородом.

На поверхности свода, обращенной в рабочее пространство печи, выполнены ячейки 9 для крепления огнеупорной обмазки. Огнеупорная обмазка, состоящая из хромомагнезитового порошка, замешанного на жидком стекле, наносится слоем толщиной до 65. мм после че о го высушивается при 150-200 С в тече-. ние нескольких часов. Ячейки 9 выполнены из литой жаропрочной стали. В качестве материала для обечайки 1, верхней крышки 5, а также разделяющей перегородки 2 и дна 3 применена нержавеющая сталь, а для кольца 4 и нижнего кольца 6 применена жаростойкая сталь. Для охлаждения водой. полостей

I II и III, заключенных между поверхностяии 5, 2 и 3, установлены патрубки

10. И пространстве между верхней крышкой 5 и перегородкой 2 установлены одна против другой две трубы 11, изогнутые по длине по 1/4 окружности с выполненными в боковых поверхностях отверстиями, при этом к середине каждой трубы 11 приварены патрубки12, один из которых соединен с зазором через центр перегородки 2, другой для отвода воды — с боковой поверхностью обечайки

Работа водоохлаждаемого своде осуществляется следующим образом.

После установки просушенного свода шихтой. После установки отсасывающей газ трубы (не показана)иэ отверс-" тия 8 подают напряжение к печи, в которой начинает плавиться шихта. Эконо-. мическая эффективность от использования 1

5 8729 ными заключается в экономии электроэнергии, необходимой на выплавку стали в печи, и охлаждающей воды.. Расчет для каждого конкретного свода печи производят по формуле

3= И 4f. +абС, где h — стоимость электроэнергии, Руб/кВт.ч

hf — уменьшение расхода, электроэнергии, кВт-ч/т; д — стоимость воды, руб/м ф

h C — уменьшение расхода воды, м/т.

Уменьшение расхода электроэнергии находят по формуле 1 5

Ьф F

390 Ь где hq — уменьшение теплового потока через свод, ккал/м .ч;

Л

F — площадь свода, м

L -- производительность печи, т/ч

360 -переводной коэффициент, ккал/кВт.ч.

Для 10-тонной печи дц=12000ккал/м.ч., .Lg 3,8 т/ч, F=13,4 м . Тогда

Л

4f = 45,1 кВт.ч/т, что составляет, экономию удельного расхода электроэнер гии на 25-35Х для периода доводки и .на 1О-15Х для всей, плавки. Стоимость электроэнергии h 0,02 руб/кВт.ч.

Ь

Уменьшение расхода воды дС = 22,5 и/ч, 4С 6 м /т. Стоимость воды d 0,006

0,006 руб/т. Тогда экономический эффект

Э 1,0 руб/т.

Формула изобретения

Водоохлаждаемлй свод, содержащий металлический корпус с ребрами жест30. 6 когти, цокольную часть и огнеупорную-, обмазку, нанесенную на ячеистую рабочую поверхность свода, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения дифференциального и плавного теплоотбора от поверхности свода и повышения его стойкости, корпус снабжен металлической перегородкой с дном, расположенной по всему его периметру и выполненной сплошной с зазором от дна, равным 0,003-0,005 диаметра свода, а в цокольной части выполнены отверстия по всей окружности дна для подачи воды в зазор, при этом между верхней стенкой корпуса и перегородкой установлены одна против другой две трубы, имеющие отверстия в боковых поверхностях, причем к середине каждой трубы прикреплены патрубки,-один из которых сообщен с зазором в центре перегородки, другой для отвода воды соединен с боковой поверхностью корпуса, ребра жесткости которого выступают через нижнюю поверхность свода и образуют ячейки для нанесения обмазки.

Источники инфор мацни в принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 462055, кл. F 27 0 1/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 643721, кл. F 23 И 1/10, 1979.

3. Патент Великобритании

У 1576760, кл. F 27 d l/02, 1979.

4. Дуговые сталеплавильные печи. Атлас. М, "Иеталлургия", 1978, с. 70.

872930 фиг.3

Составитель А. Щербаков

Редактор Л. Конецкая ТехоедА, Савка Корректор Г. Назарова

Заказ 9007/60 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государств нного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIHII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4