Защитный экран электрододержателя дуговой электропечи

Защитный экран электрододержателя дуговой электропечи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистичесиин

Республик и 932656 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 15.07.80 (2}) 2959755/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 05. 82. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (51)М. К .

Н 05 В 7/12

F 27 0 11/10

Гоеударетмнный квинтет.СССР но делам нзебретеннй н вткрытнй (53) УДК 621. 365. . 22 (088. 8}

И. Н. Курапин, В. П. Кучеренко, В. И. филиппов, Л.З.Беленький и Л.А.Шикунова

Всесоюзный научно-исследовательский, прое конструкторский и технологический институ электротермического оборудования и Специа проектно-конструкторское, технологическое электротермического оборудования (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ЗАЦИТНЫЙ ЭКРАН ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛЯ ДУГОВОЙ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии, в частности может быть использовано на фосфорных печах химической промышленности, а также в герметичных руднотермических электро.— печах черной и цветной металлургии.

Известны защитный экран электрододержателя дуговой печи, содержащий металлический цилиндр, на внутренней поверхности которого по всей его высоте приварены по винтовой линии желоба, образующие водоохлаждаемые полости 1).

Недостаток этой конструкции состоит в том, что полости образованы угольниками, сваренными, друг с другом, в результате чего возникает воэможность перетекания воды из одной полости в другую (в случае непровара или некачественного шва ).

В этом случае возникают неводоохлаждаемые участки экрана, что способствует прогару цилиндра и попаданию воды в ванну печи с возможным взрывом и длительным простоем печи.

Известен также защитный экран, содержащий металлический цилиндр, на внутренней поверхности которого по всей высоте приварены по винтовой линии с равномерным шагом водоохлаждаемые желоба трапециедальной формы. Такая конструкция является более совершенной, поскольку она обеспечивает свободный доступ к сварным швам (2 1.

Одна ко для и спол ь зова ни я накладных водоохлаждаемых желобов трапе" циедальной формы важно определить оптимальные соотношения геометричес" ких размеров трапециедального сечения, от которых зависит механическая прочность желоба, трудоемкость его изготовления, а также количество сварных швов.

Цель изобретения - повышение надеж. ности работы экрана путем предотвращения его коробления.

932656

Указанная цель достигается тем, что отношение толщины листа трапециедального желоба к. высоте трапеции составляет 0;1.5, а высота трапеции относится соответственно к меньшему и большему ее основаниям как 1:2, 6:4,6.

На фиг. 1 изображено расположение электрододержателя в ванне печи; на фиг. 2 - узел I, на фиг.1 защит- 1е ный экран в разрезе ; на фиг. 3узел 1I на фиг. 2 (установка коллектора к экрану).

Защитный экран содержит металлический цилиндр 1, выполненный путем воль-1

II цовки и сварки металлического листа, например, из маломагнитной стали.

Защитный экран, установленный соосно электроду 2, через отверстие в своде 3 печи опускается в ванну 4.

Места прохода защитного экрана через свод 3 уплотняются сальником 5.

На внутренней поверхности цилиндра по всей его высоте приварены по винтовой линии желоба 6 трапецеидальной формы, образующие водоохлаждаемые полости 7.

Желоба б расположены независимо друг от друга с равномерным шагом, причем профиль желоба 6 в поперечном сечении представляет трапецию с большим основанием, прилегающим к поверхности цилиндра 1.

Желоба б также могут быть выполнены из маломагнитной листовой стали.

Под нижней кромкой цилиндра 1 уста31 новлен кольцевой коллектор 8, желоба 6 прикреплены к внутренней поверхности цилиндра 1 с помощью сварных швов 9.

Защитный экран электрододержателя дуговой печи работает следующим образом.

Наличие водоохлаждения цилиндра обуславливается тем, что последний находится в зоне высоких температур. Охлаждаемая вода поступает в полости 7 из коллектора 8. Учитывая то, что полости 7 отделены друг от

Р друга, исключается возможность проте. о кания охлаждающей воды на одной полости в другую, что обеспечивает более надежную эксплуатацию цилинд" ра 1.

Предлагаемая конструкция в случае прогара цилиндра обеспечивает возмож- ность ремонта сварных швов 9, поскольку к ним имеется свободный доступ.

Выполнение желобов 6 трапецеидальной формы обеспечивает возможность расположить их с максимальным расстоянием друг от друга с точки зрения выполнения сварных швов 9.

Для обеспечения эффективности работы трапецеидальных желобов 6 очень важно определить оптимальные геометрические соотношения трапецеидального сечения.

В результате многочисленных испытаний в производственных условиях определены оптимальные соотношения, которые выражаются в следующем: отношение толщины листа желоба б к высоте трапеции составляет О, 15, а высота трапеции относится соответственно к меньшему и большему ее основаниям как 1:2,6:4,6.

Отношение толщины листа желоба 6 к высоте трапеции равное 0,15 является оптимальным, так как при отношении меньшем, чем О, 15 увеличивается проходное сечение желоба 6, что снижа. ет скорость протекания охлаждающей воды, т.е. ухудшается теплосъем. При отношении большем, чем 0,15, проходное сечение желоба уменьшается, что вызывает увеличение потерь напора охлаждающей воды, т.е. снижается эффективность водоохлаждения защитного экрана.

При отношении высоты трапеции соответственно к меньшему и большему ее основаниям менее, чем 2,6 и 4,6 увеличивается периметр сварных швов, что нежелательно с точки зрения трудоемкости изготовления, а при соотношениях более, чем 2,6 и 4,6 снижается механическая прочность желоба, который испытывает давление охлаждающей воды.

В качестве конкретного примера исполнения желоба 6 можно привести следующие геометрические размеры трапецеидального сечения желоба, которые соответствуют вышеупомянутым соот ноше ниям, мм;

Толщина листа желоба 3

Высота трапеции 20

Меньшее основание трапеции 52

Большее основание трапеции 92

При выполнении толщины листа желоба 6 мене 3-х мм не обеспечивается жесткость желоба для восприятия внутреннего давления от охлаждающей воды.

5 9326

При выполнении толщины листа желоба более 3-х мм значительно усложняется его изготовление и благодаря увеличению жесткости. желоба в этом случае при приварке его к защитному экрану, последний подвергается поводке и короблению. Коробление и поводка экрана исключает воэможность надежно герметизировать его в своде печи. о

Ниже приводится расчет ожидаемого годового технико-экономического эффекта от использования предлагаемого изобретения.

Расчет проведен из условия использования предлагаемого изобретения на фосфорных руднотермических печах.

В настоящее время на фосфорных печах РКЗ-48Ф и РКЗ-72Ф головка 20 электрододержателя имеет среднюю стойкость порядка одного года. Срок ,службы головки электрододержателя в ocHQBHoM зависит от надежности работы защитного экрана. При выходе из строя головки электрододержателя последняя заменяется полностью новой. Стоимость головки электрододержателя составляет 92-106 тыс.руб.

На печи одновременно работают по три головки электрододержа теля. Можно предположить, что при использова-

56 6 нии предлагаемого изобретения стойкость защитного экрана увеличивается на 1ОЪ. В этом случае годовая экономия на одной .электропечи составляет(100000-90000)х 3 30000 руб, Формула изобретения

Защитный экран электрододержателя дуговой электропечи, содержащий металлический цилиндр, на внутренней поверхности которого по всей его высоте приварены по винтовой линии с равномерным шагом водоохлаждаемые желоба трапецеидальной форье, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, отношение толщины листа трепецеидального желоба к высоте трапеции составляет 0,15, а высота трапеции относится соответственно к меньшему и большему ос ованию как 1:2,6:4,6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Гасин И.И. Самообжигающиеся эле,троды рудсвосстановительных элекч ропечей, М., "Металлургия", 1976, с. 332.

2. Фролов A.Ë. Соединения в конструкциях радиотехнических изделий.

М., "Энергия", 1966, с.180.

932656

Составитель Г.Тараканова

Техред И. Гайду Корректор У.Пономаренко

Редактор А.Мотыль филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3804/77 Тираж 856 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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