[go: up one dir, main page]

RU2049298C1 - Water-cooled arch of electric arc furnace - Google Patents

Water-cooled arch of electric arc furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2049298C1
RU2049298C1 RU93033672A RU93033672A RU2049298C1 RU 2049298 C1 RU2049298 C1 RU 2049298C1 RU 93033672 A RU93033672 A RU 93033672A RU 93033672 A RU93033672 A RU 93033672A RU 2049298 C1 RU2049298 C1 RU 2049298C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arch
water
brackets
electric arc
arc furnace
Prior art date
Application number
RU93033672A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93033672A (en
Inventor
В.И. Дрогин
А.А. Ясиненко
В.Н. Курлыкин
Н.А. Сакирко
В.Н. Поступинский
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Электротерм"
Малое предприятие "Электротермия"
Курлыкин Владимир Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Электротерм", Малое предприятие "Электротермия", Курлыкин Владимир Николаевич filed Critical Научно-производственное объединение "Электротерм"
Priority to RU93033672A priority Critical patent/RU2049298C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2049298C1 publication Critical patent/RU2049298C1/en
Publication of RU93033672A publication Critical patent/RU93033672A/en

Links

Images

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: water-cooled arch of electric arc furnace has coolant supply and discharge headers connected with tubular brackets whose upper and lower branches are located radially and their tops form concentric mounting seat where central part of arch is mounted. Tubular brackets are divided into separate sections; each section is made in form of profiled spring; vertical projection of coils of this spring corresponds to bracket. EFFECT: enhanced service stability of arch. 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретно к конструкции водоохлаждаемых сводов плавильных печей. The invention relates to metallurgy, specifically to the design of water-cooled arches of melting furnaces.

Известен свод электродуговой печи, содержащий коллекторы подвода и отвода охладителя и соединяющие их трубчатые элементы, расположенные радиально [1]
Недостатком данной конструкции является большое количество сварных швов, герметичность которых часто нарушается из-за большой тепловой нагрузки и коробления трубчатых элементов. Подварка, замена трубок и другие ремонтные работы требуют значительного времени, что снижает рабочее время печи и соответственное ее производительность.
Known for the arch of an electric arc furnace containing collectors inlet and outlet cooler and connecting tubular elements located radially [1]
The disadvantage of this design is the large number of welds, the tightness of which is often violated due to the large heat load and warpage of the tubular elements. Welding, tube replacement and other repair work require considerable time, which reduces the working time of the furnace and its corresponding productivity.

Известна конструкция свода, содержащая коллекторы подвода и отвода охладителя, соединенные с трубчатыми кронштейнами, верхние и нижние ветви которых расположены радиально, при этом их вершины образуют концентрическое гнездо, в которое установлена центральная часть свода [2]
Недостатками данного свода является следующее: большое количество сварных герметичных соединений кронштейнов с коллекторами предъявляет повышенные требования к сварным работам и предполагает большую степень опасности нарушения герметизации сварных швов и выхода свода из строя. В случае нарушения герметизации хотя бы одного сварного шва необходимо продувать систему охлаждения и заваривать образовавшуюся трещину. Это требует значительного времени, снижает рабочее время эксплуатации печи и тем самым ее производительность.
Known design of the arch, containing collectors of supply and removal of the cooler, connected to tubular brackets, the upper and lower branches of which are located radially, while their vertices form a concentric socket in which the central part of the arch is installed [2]
The disadvantages of this set are the following: a large number of welded sealed joints of the brackets with collectors imposes increased requirements for welded work and implies a greater degree of danger of violation of the sealing of welds and the failure of the set. In case of violation of the sealing of at least one weld, it is necessary to purge the cooling system and weld the resulting crack. This requires a significant amount of time, reduces the operating time of the furnace and thereby its performance.

Цель изобретения повышение эксплуатационной стойкости свода и производительности печи. The purpose of the invention is to increase the operational stability of the arch and the productivity of the furnace.

Цель достигается тем, что в водоохлаждаемом своде электродуговой печи, содержащем коллекторы подвода и отвода охладителя, соединенные с трубчатыми кронштейнами, верхние и нижние ветви которых расположены радиально, при этом их вершины образуют концентрическое посадочное гнездо, в которое установлена центральная часть свода, согласно изобретению трубчатые кронштейны свода разделены на отдельные секции, каждая из которых выполнена в форме профильной пружины, вертикальная проекция витков которой соответствует кронштейну. The goal is achieved in that in a water-cooled arch of an electric arc furnace containing cooler supply and exhaust manifolds connected to tubular brackets, the upper and lower branches of which are arranged radially, while their vertices form a concentric landing socket in which the central part of the arch is installed, according to the invention, tubular the arch brackets are divided into separate sections, each of which is made in the form of a profile spring, the vertical projection of the turns of which corresponds to the bracket.

Выполнение свода в форме профильной пружины значительно сокращает число герметичных сварных швов, а выполнение свода секционным объясняется следующим. При охлаждении элементов не допускается превышение температуры охлаждающей воды на сливе выше 60оС, так как это связано с осаждением солей на внутренней стенке трубы, зарастанием ее проходного сечения и выходом ее их строя. Поэтому через трубы-кронштейны должно протекать значительное количество воды и с большей скоростью, что обеспечивается избыточным давлением на входе в охлаждаемый элемент. Выполнение кронштейнов в форме единой неразрывной пружины приводит к очень большому гидравлическому сопротивлению и соответственно к требованию очень большого давления на входе. Это потребует увеличения толщины трубы коллектора для подвода воды и специального оборудования для увеличения давления воды. Секционирование кронштейнов резко снижает гидравлическое сопротивление системы охлаждения. Кроме того, в случае прогара кронштейнов при неразрывной пружине необходимо будет продувать всю систему, что также затруднительно, а при значительном прогаре и выходе хотя бы одного кронштейна из строя придется менять весь свод. При разделении кронштейнов на секции эти недостатки устраняются, что положительно сказывается на эксплуатационной стойкости свода и производительности печи.The implementation of the arch in the form of a profile spring significantly reduces the number of sealed welds, and the implementation of the arch section is explained as follows. Upon cooling elements are cooling water is allowed to drain excess temperature above 60 ° C, since it is due to deposition of salts on the inner wall of the pipe, its overgrowth passage section and the output of its failure. Therefore, a significant amount of water must flow through the bracket pipes at a higher speed, which is ensured by excess pressure at the inlet to the cooled element. The implementation of the brackets in the form of a single unbreakable spring leads to a very large hydraulic resistance and, accordingly, to the requirement of a very large inlet pressure. This will require increasing the thickness of the manifold pipe for supplying water and special equipment to increase the pressure of the water. Sectioning the brackets dramatically reduces the hydraulic resistance of the cooling system. In addition, in the case of burnout of the brackets with an unbreakable spring, it will be necessary to purge the entire system, which is also difficult, and with significant burnout and failure of at least one bracket, the entire arch will have to be changed. When dividing the brackets into sections, these shortcomings are eliminated, which has a positive effect on the operational durability of the arch and the productivity of the furnace.

На фиг. 1 представлен свод, вертикальное сечение; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 секция свода, вид снизу. In FIG. 1 presents the arch, a vertical section; figure 2 is the same, a top view; figure 3 section of the arch, view from below.

Водоохлаждаемый свод электродуговой печи содержит трубчатые кронштейны 1, соединенные с подводящим коллектором 2 и отводящим коллектором 3. Кронштейны 1 открыты со стороны рабочего пространства и расположены радиально с зазором. Кронштейны 1 разделены на отдельные секции, каждая из которых выполнена в форме профильной пружины. Вершины витков-кронштейнов соединены между собой, а верхние ветви кронштейнов жестко соединены с наложенной на них сверху опорной пластиной 4 планками 5. Обечайка 6 жестко соединена с опорными пластинами 4 косынками 7. Центральная часть свода 8, выполненная из огнеупорного материала, установлена в посадочное гнездо 9. Свод содержит отверстие газоотсоса 10. The water-cooled arch of the electric arc furnace contains tubular brackets 1 connected to the inlet collector 2 and the outlet manifold 3. The brackets 1 are open from the side of the working space and are arranged radially with a gap. The brackets 1 are divided into separate sections, each of which is made in the form of a profile spring. The tops of the turns-brackets are interconnected, and the upper branches of the brackets are rigidly connected to the supporting plate 4 of the strips superimposed on them 5. The shell 6 is rigidly connected to the supporting plates 4 of the scarves 7. The central part of the arch 8, made of refractory material, is installed in the seat 9. The vault contains a gas exhaust hole 10.

Свод изготавливается и работает следующим образом. The arch is made and works as follows.

На поворотном столе вертикально устанавливаются жестко две направляющие трубы. Диаметры направляющих труб выбираются в соответствии с необходимыми радиусами гиба кронштейнов. Расстояние между направляющими трубами определяет размеры кронштейнов. Около поворотного стола жестко устанавливается специальный упор. Труба, например, диаметром 76х12, материал сталь 20, жестко закрепляется одним концом на поворотном столе около одной из направляющих труб. Затем нагревается, например, газовой горелкой в месте гиба и включается стол на поворот. Происходит изгиб трубы с соответствующим радиусом гиба. Посредством последовательного нагрева и гиба труб навивается спираль секции свода на направляющих трубах. Затем навитая секция трубчатых кронштейнов снимается с направляющих труб поворотного стола. Вершины витков кронштейнов 1 сваривают между собой, а противоположные стороны, прилегающие к подводящему 2 и отводящему 3 коллекторам, расклиниваются по периметру свода на заданный зазор, например 50-110 мм. На сборочном стенде укладывают кольца коллекторов для подвода и отвода охладителя. Эти кольца являются основанием всего свода и при установке его на печь соединяются с подвесками портала механизма подъема и поворота свода. По центру окружности коллекторов на определенной высоте устанавливается металлическая обечайка 6, служащая для размещения в ней центральной огнеупорной части свода 9. Верхний коллектор 3 и обечайка 6 соединяются радиально установленными опорными пластинами 4, которые могут быть выполнены из отдельных металлических листов, профилей или труб. Жестко соединенные между собой коллектора, обечайка и пластины образуют несущий каркас свода. Снизу к пластинам 4 с помощью планок 5 крепятся водоохлаждаемые секции 1, после чего концы труб каждой секции соединяются с коллекторами подвода и отвода охладителя. После изготовления свод опрессовывают, затем производят набивку секций из огнеупорного материала. Two guide tubes are mounted vertically rigidly on the turntable. The diameters of the guide tubes are selected in accordance with the required bending radii of the brackets. The distance between the guide tubes determines the dimensions of the brackets. Around the turntable, a special stop is rigidly mounted. A pipe, for example, with a diameter of 76x12, material steel 20, is rigidly fixed at one end on a turntable near one of the guide pipes. Then it is heated, for example, with a gas burner at the bend and the table turns on. The pipe bends with the corresponding bending radius. By sequentially heating and bending the pipes, a spiral of the roof section is wound on the guide pipes. Then the wound section of tubular brackets is removed from the guide tubes of the turntable. The vertices of the turns of the brackets 1 are welded together, and the opposite sides adjacent to the inlet 2 and outlet 3 collectors are wedged around the perimeter of the arch to a predetermined gap, for example, 50-110 mm. On the assembly stand stack the rings of the collectors for supply and removal of the cooler. These rings are the basis of the entire vault and when it is installed on the furnace, they are connected to the suspension of the portal of the mechanism for lifting and turning the vault. A metal shell 6 is installed in the center of the circumference of the collectors at a certain height, which serves to accommodate the central refractory part of the arch 9. The upper collector 3 and the shell 6 are connected by radially mounted support plates 4, which can be made of separate metal sheets, profiles or pipes. Rigidly interconnected collector, shell and plates form a bearing frame of the arch. From below, water-cooled sections 1 are attached to the plates 4 with the help of strips 5, after which the ends of the pipes of each section are connected to the cooler supply and exhaust manifolds. After manufacturing, the arch is pressed, then the sections are made of refractory material.

Трубчатые секции свода практически не имеют сварных соединений в горячей зоне, что повышает их надежность и уменьшает трудоемкость изготовления. Отсутствие крутых поворотов потока воды снижает гидравлическое сопротивление системы охлаждения. The tubular sections of the arch have virtually no welded joints in the hot zone, which increases their reliability and reduces the complexity of manufacturing. The absence of sharp turns of the water flow reduces the hydraulic resistance of the cooling system.

Между верхними и нижними радиально расположенными трубами со стороны коллекторов организованы зазоры. Величина зазоров по периметру свода рассчитана из условия надежного удержания набивки и гарнисажа без использования шлакодержателей, а также максимально возможного снижения тепловых потерь при работе печи. Between the upper and lower radially arranged pipes, gaps are organized on the collector side. The size of the gaps around the perimeter of the arch is calculated from the condition of reliable retention of the packing and the skull without the use of slag holders, as well as the maximum possible reduction in heat loss during operation of the furnace.

Надежное удержание набивки и гарнисажа обеспечивает снижение теплопотерь и повышает надежность работы свода, так как снижается вероятность прожога свода дугой при касании шихты. Reliable retention of the packing and the skull ensures a reduction in heat loss and increases the reliability of the arch, as it reduces the likelihood of burning through the arch when the charge is touched.

Собранный свод устанавливается на печь и соединяется подвесками с порталом механизма подъема и поворота свода печи. Коллектор 2 соединяется с цеховой системой подачи воды, а коллектор 3 с системой слива охладителя. Перед завалкой шихты в печь свод приподнимается и отводится в сторону. После завалки свод поворачивается в сторону плавильной ванны и опускается на корпус печи. The assembled vault is installed on the furnace and connected by pendants to the portal of the mechanism for lifting and turning the roof of the furnace. The collector 2 is connected to the workshop water supply system, and the collector 3 to the cooler drain system. Before filling the charge into the furnace, the arch is lifted and taken to the side. After filling, the arch turns towards the melting bath and lowers onto the furnace body.

В случае прожога одного из кронштейнов, секция, в которой он находится отсоединяется от системы подачи воды и продувается воздухом, после чего труба подваривается в месте трещины. При значительном разрушении труб снимается вся секция и на ее место устанавливается новая. In case of burn-through of one of the brackets, the section in which it is disconnected from the water supply system and blown with air, after which the pipe is welded at the crack site. With significant destruction of the pipes, the entire section is removed and a new one is installed in its place.

Так как в данной конструкции кронштейны служат только для охлаждения свода и не являются несущими элементами, стойкость свода увеличивается. Удаление мест сварки из горячей зоны значительно снижает вероятность течи свода. Выполнение свода секционным позволяет в случае прожога одного из кронштейнов быстро устранить неисправность. Все это позволяет значительно увеличить стойкость свода и повысить производительность печи. Since in this design the brackets serve only for cooling the arch and are not load-bearing elements, the resistance of the arch increases. Removing welding spots from the hot zone greatly reduces the chance of arch leakage. Performing a sectional arch allows in case of burn-in of one of the brackets to quickly eliminate the malfunction. All this allows you to significantly increase the durability of the arch and increase the productivity of the furnace.

Claims (1)

ВОДООХЛАЖДАЕМЫЙ СВОД ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ, содержащий коллекторы подачи и отвода охладителя, соединенные с трубчатыми кронштейнами, верхние и нижние ветви которых расположены радиально, при этом их вершины образуют концентрическое посадочное гнездо, в которое установлена центральная часть свода, отличающийся тем, что трубчатые кронштейны разделены на отдельные секции, каждая из которых выполнена в форме профильной пружины, вертикальная проекция витков которой соответствует кронштейну. WATER-COOLED ELECTRIC ARC FURNACE, containing cooler supply and exhaust manifolds connected to tubular brackets, the upper and lower branches of which are arranged radially, while their vertices form a concentric seat in which the central part of the arch is installed, characterized in that the tubular brackets are divided into separate sections, each of which is made in the form of a profile spring, the vertical projection of the turns of which corresponds to the bracket.
RU93033672A 1993-06-29 1993-06-29 Water-cooled arch of electric arc furnace RU2049298C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93033672A RU2049298C1 (en) 1993-06-29 1993-06-29 Water-cooled arch of electric arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93033672A RU2049298C1 (en) 1993-06-29 1993-06-29 Water-cooled arch of electric arc furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2049298C1 true RU2049298C1 (en) 1995-11-27
RU93033672A RU93033672A (en) 1996-03-20

Family

ID=20144165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93033672A RU2049298C1 (en) 1993-06-29 1993-06-29 Water-cooled arch of electric arc furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2049298C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141085C1 (en) * 1994-11-22 1999-11-10 Юкар Карбон Текнолоджи Корпорейшн Arc furnace cover assembly
RU2161762C1 (en) * 1999-09-27 2001-01-10 ОАО "Донецкий металлургический завод" Water cooled crown of electric arc furnace

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1409833, кл. F 27D 1/02, опубл. 1988. *
Авторское свидетельство СССР N 1592699, кл. F 27D 1/02, опубл. 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141085C1 (en) * 1994-11-22 1999-11-10 Юкар Карбон Текнолоджи Корпорейшн Arc furnace cover assembly
RU2161762C1 (en) * 1999-09-27 2001-01-10 ОАО "Донецкий металлургический завод" Water cooled crown of electric arc furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4206312A (en) Cooled jacket for electric arc furnaces
KR20030011282A (en) A heat exchanger
CN101711337A (en) Adjustable heat exchange apparatus and method of use
CA1154066A (en) Cover for a metal-melting furnace, more particularly an electric-arc furnace
RU2074345C1 (en) Device for relieving thermal stress in furnace members cooled by sprinkling
ES2901425T3 (en) Cooling panel attached to an interior wall of a steelmaking furnace and associated steelmaking furnace
RU2049298C1 (en) Water-cooled arch of electric arc furnace
US6084902A (en) Electric arc furnace having monolithic water-cooled roof
ES2981245T3 (en) Top loading roof for electric arc furnaces, metallurgical or refining furnaces and system thereof
CN220229581U (en) Supporting component of furnace tube of heating medium furnace
EP0140401A1 (en) Cooled panel for furnaces
CN2800213Y (en) Load adjustable heat pipe heat exchanger
JPS5847634B2 (en) Rokan Oshishiyousuruhouhou Oyobi Sonotamenoshijikouzotai
CN102922248B (en) Processing technique of shell-and-tube heat exchanger requiring whole stress-relief heat treatment
ES2968219T3 (en) An enclosure of a steelmaking furnace system
TW513535B (en) Low-distortion axial seal plate for air preheaters
JPH0222878B2 (en)
CN106197079A (en) Heat exchanger and the storage tank with heat exchanger
CN218993682U (en) Vertical bottom-burning fuel oil and gas organic heat carrier boiler
CN216049382U (en) Compensator protection architecture and pre-heater
US9644246B2 (en) Degasser snorkel with serpentine flow path cooling
CN211177929U (en) Anti-tilt device for annular furnace tube of heating furnace
JP2717443B2 (en) Cupola heat exchanger
CN207163268U (en) Bend heat exchanger tube air cooler
RU2161762C1 (en) Water cooled crown of electric arc furnace