SU1765663A1 - Дугова рудно-термическа электропечь - Google Patents

Abstract

Использование: в элементах конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии, химической промышленности. Сущность изобретени : электропечь снабжена дополнительными труботечками дл  корректировки шихты, вертикально проход щими через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электрододе ржател ей до уровн  нижней кромки контактных щек. Труботечки расположены в осевой плоскости электрода. 5.3.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии и химической промышленности.

Одним из важнейших факторов, вли ющих на ход технологического процесса в электропечи и на его технико-экономические показатели,  вл етс  система загрузки шихты в электропечь. Опыт в эксплуатации печей показывает, в частности, что система загрузки должна обеспечивать такой рельеф колошника, при котором происходит наиболее эффективный противоток шихты, поступающей в активную зону печи сверху, и печных газов, выход щих из активной зоны вверх, в систему газоочистки. При таком противотоке происходит полезный теплообмен с охлаждением газа и нагревом шихты, а также фильтраци  газа в слое шихты, свод ща  к минимуму вынос из печи с газами ведущих химических элементов. Такой рельеф колошника лучше всего достигаетс  при загрузке шихты через воронки с образованием конусов вокруг электродов. Но современные электропечи из условий экологии стрем тс  строить герметичнымы, поэтому вместо воронок, на месте которых располагаютьс  уплотнени  электрод - свод, используют дл  Нагрузки шихты f ру- ботечки.

Однако при загрузке труботечками ухудшаетс  рельеф колошника, образующийс  обратный конус шихты приводит к тому, что толщина сло  шихты, прилежаща  к электроду, уменьшаетс  и газ вместо равномерного выделени  со всей поверхности колошника выходит преимущественно в узкой кольцевой зоне вокруг электрода, что нередко приводит к образованию свищей В результате ухудшаетс  теплообмен между газом и шихтой, увеличиваетс  вынос окислов из печи, увеличиваетс  температура под сводом.

Второе важное условие эффективной работы системы шихтоподачи заключаетс  в обеспечении возможности оперативной корректировки шихты в ходе процесса. ЗаVI О

сл

ON О СО

паздывание корректирующих добавок приводит к длительному расстройству технологического хода печи и к снижению ее технико-экономических показателей.

Известна дугова  рудно-термическа  электропечь с уплотненными в своде электродами , в которую подача шихты осуществл етс  через загрузочные труботечки.

Недостатком такой конструкции  вл етс  то, что, во-первых, колошкик печи имеет неблагопри тный рельеф, при котором происходит слабый теплообмен между выдел ющимс  печным газом и поступающей в печь шихтой, увеличиваетс  пылеунос из печи , растет температура под сводом до вели- чин, недопустимых с точки зрени  стойкости элементов конструкции, а во-вторых , не имеетс  возможности оперативной корректировки шихты, так как корректирующие добавки в течение нескольких часов проход т весь тракт шихтоподачи и попадают в точки колошника, удаленные от активной зоны печи, что еще более задерживает их воздействие на технологический процесс .

Известна дугова  рудно-термическа  электропечь, содержаща  ванну, погруженные в нее уплотненные в своде электроды, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи с труботечками, пропущенными через свод.

Недостаток такой конструкции заключаетс  в том, что, устран   один существенный недостаток аналога (неэффективна  корректировка шихты), не устран етс  другой существенный недостаток аналога (неблагопри тный профиль колошника). Кроме того, система подачи шихты в ванну печи через полый электрод имеет сложную конструкцию и требует специального обслуживани .

Целью изобретени   вл етс  создание дуговой руднотермической электропечи, лишенной указанных недостатков, снижение расхода электроэнергии, улучшение технологии выплавки сплава.

Эта цель достигаетс  тем, что дугова  рудно-термическа  электропечь, содержаща  ванну, погруженные в нее электроды, уплотненные на своде, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи с труботечками , пропущенными через свод, снабжена дополнительными труботечками дл  корректировки шихты, проход щими вертикально через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электрододержателей до уровн  нижней кромки контактных щек, жестко соединенных с кронштейнами-захватами , установленными на своде.

Кроме этого, дополнительные труботечки расположены между нажимными упорами

нажимного кольца, диаметр дополнительной труботечки составл ет 0,2-0,3 диаметра основной труботечки, мести прохода дополнительных труботечек через фланцы несущих кожухов герметично уплотнены, дополни0 тельна  труботечка в поперечном сечении может быть выполнена овальной формы, при этом ширина овала составл ет 0,15-0,2 диаметра основной труботечки, а отношение ширины овала к его длине составл ет

5 0,6-0,8, дополнительные овальные труботечки расположены в плане таким образом, что их продольные оси расположены ради- ально относительно центра электрода.

Сущность изобретени  по сн етс  чер0 тежами, где на фиг. 1 представлен общий вид дуговой рудно-термической электропечи с дополнительными труботечками: на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (с дополнительной труботечкой).

5 Дугова  рудно-термическа  электропечь содержит ванну 1, заполненную шихтой 2. В ванну 1 погружены электроды 3 с контактными щеками 4 на подвесках 5 и токоподвод щими трубами 6. Контактные

0 щеки 4 охвачены нажимным кольцом 7, прикрепленным подвесками 8 к несущему кожуху 9. К нажимному кольцу 7 прикреплена обечайка 10, а к своду 11 - кронштейн 12, на котором находитс  уплотнение 13. Система

5 шихтоподачи состоит из бункеров 14 и основных труботечек 15, проход щих сквозь перекрыти  16 и свод 11 в ванну 1. Дополнительные труботечки 17 проход т вертикально сквозь фланец 18 несущего кожуха 8

0 и нажимное кольцо 7 до уровн  нижней кромки контактных щек 4. Верхн   вертикальна  часть дополнительных труботечек 17 жестко соединена кронштейнами-захватами 19, установленными на своде 11. Ших5 та 2, поступающа  в ванну 1, располагаетс  на колошнике в виде конусов 20. Дополнительные труботечки 17 могут располагатьс  между нажимными упорами 21 нажимного кольца 7. Места прохода дополнительных

0 труботечек 17 сквозь фланец 18 несущих кожухов 9 имеют герметичные уплотнени  2.

В нажимном кольце 7 в местах прохода труботечек 17 установлены вертикальные

5 направл ющие втулки 23, на верхнем фланце которых установлен уплотнитель 24, примыкающий по периметру к наружной поверхности труботечки 17. Свободное пространство между нажимным кольцом 7 и контактными щеками 4 перекрыто асбестоцементной плитой 25. На верхнюю поверхность нажимного кольца 7 и плиты 25 уложена асбестова  крышка 26. Воздух, поступающий из кольцевого зазора между несущим кожухом 9 и электродом 3 (путь прохождени  воздуха изображен стрелками на фиг. 2), выходит в атмосферу через отверсти  27, выполненные во фланце 18.

Поскольку назначение дополнительных труботечек 17 заключаетс  в подаче корректирующих добавок в виде мелкой шихты и формировании конусов 20 шихты 2 вокруг электрода 3, а основна  масса шихты 2 подаетс  через труботечки 15, то диаметр дополнительной труботечки 17 предлагаетс  равным 0,2-0,3 диаметра основной труботечки , Поперечное сечение дополнительной труботечки 17 предлагаетс  овальной формы с шириной овала 0,15-0,2 диаметра основной труботечки 17, а отношение ширины и длины овала предлагаетс  равным 0,6-0,8, при этом труботечки предлагаетс  в плане расположить таким образом, чтобы продольные оси овала располагались радиаль- но относительно центра электрода 3. Это соответствует услови м подачи шихты через дополнительную труботечку 17 в количестве , составл ющем 0,04-0,09 количества шихты через основную труботечку 15 (пропорционально квадрату диаметров труботечек , наход щихс  в соотношении 0,2-0,3), а также конструктивным услови м.

Дугова  рудно-термическа  электропечь работает следующим образом.

В процессе производства заданного сплава в ванну 1 загружаетс  шихта 2. Основное ее количество подаетс  через трубо- течки 15, при этом конусы шихты, образующиес  под труботечками 5, отсто т от электродов 3 на некотором рассто нии из-за наличи  уплотнений электрод - свод, вследствие чего около поверхности электродов 3 поверхность колошника местами понижаетс . Шихта 2, подаваема  в эти места через дополнительные труботечки 17, поднимает уровень колошника вокруг электродов 3, что приводит к более эффективному теплообмену между гор чим газом, поднимающимс  снизу из ванны 1, и холодной шихтой 2, опускающейс  сверху из системы загрузки, при этом более полно используетс  тепло, выдел ющеес  в печи, снижаетс  температура подсводового пространства, увеличиваетс  стойкость свода 11, повышаютс  технико-экономические показатели, в частности снижаетс  удельный расход электроэнергии . Периодически, по мере необходимости , через дополнительные труботечки 17 в активную зону ванны 1 оперативно подаютс  корректирующие добавки, что

улучшает технологию выплавки сплава. Кроме того, корректирующие добавки позвол ют быстро приводить печь в нормальное состо ние при различных технологических

расстройствах, что дополнительно снижает удельный расход электроэнергии.

Печные газы не могут поступать в атмосферу цеха, так как труботечки 15 уплотнены на своде 11, а труботечки 17 также снабже0 ны уплотнител ми 22 и 24, кроме этого, обечайка 10 снабжена уплотнителем 13 и, наконец, уплотнено свободное кольцевое пространство между электродом 3 и нажимным кольцом 7 с помощью плиты 25 и сыпу5 чим уплотнителем 26. Вертикальные участки труботечек 17 позвол ют осуществл ть вертикальное перемещение несущего кожуха 9 с подвешенными к нему элементами на величину хода электрода 3 (на фиг. 2

0 условными лини ми показано крайнее верхнее положение обечайки 10). Прижимной элемент кронштейна-захвата 19 расположен по высоте таким образом, чтобы не преп тствовать вертикальному перемещению

5 обечайки 10 на величину хода электрода 3. Технико-экономический эффект от внедрени  данного изобретени  определ етс  улучшением технологии выплавки сплава и снижением удельного расхода

0 электроэнергии за счет более эффективного нагрева поступающей в печь шихты 2 отход щими печными газами и оперативной корректировки шихты.

Claims (6)

1. Формула изобретени 

   5 1. Дугова  рудно-термическа  электропечь , содержаща  ванну, погруженные в нее уплотненные в своде электроды, электродо- держатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим

   0 кожухам, систему шихтоподачи с труботечками , проход щими через свод, о т л и- ч а ю щ а   с   тем, что, с целью снижени  расхода электроэнергии, улучшении технологии выплавки сплава, электропечь снаб5 жена дополнительными труботечками дл  корректировки шихты, проход щими вертикально через фланцы несущих кожухов, и нажимные кольца электрододержателей до уровн  нижней кромки контактных щек, же0 стко закрепленными на своде посредством кронштейнов-захватов, которыми снабжена печь.
2. 2.Электропечь по п. 1,отличающа-   с   тем, что диаметр дополнительной тру5 ботечки составл ет 0,2-0,3 диаметра основной труботечки.
3. 3.Электропечь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что дополнительные труботечки в поперечном сечении выполнены в овальной форме, при этом ширина овала

   составл ет 0,15-0,2 диаметра основной тру- ботечки, а отношение ширины овала к его длине составл ет 0,6-0,9.
4. 4 Электропечь поп. 1, о т л и ч а ю щ а-   с   тем, что дополнительные труботечки расположены между упорами нажимного кольца.
5. 5. Электропечь по п. 1,отличающа-   с   тем, что места прохода дополнительных труботечек через фланцы несущих кожухов герметично уплотнены.
6. 6. Электропечь по п. отличающа с  тем, что проекци  продольной оси дополнительной труботечки на горизонтальную плоскость расположена радиаль- но по отношению к центру электрода.

   Ф&1