Плазменно-дуговая печь

Гееудервтвеииый комитет ееевте Министров СССР 53) УДК 621.365.2(54) ПЛАЗМЕН НО-ДУГОВАЯ П Изобретение относится к электротермическому оборудованию, в частности к плазменно-дуговым электропечам с керамической футеровкой.Известна плазменно-дуговая печь с перемешивателем, содержащая электромагнит, который питается током низкой частоты, располагается под подиной печи, создает бегущее электромагнитное поле, которое, наводя в ванне индуктированные токи, заставляет металл в нижней части ванны двигаться по направлению бегущего поля, а в верхней - в противоположную сторону 1, К недостаткам такой печи следует отнести высокую стоимость источника тока низкой частоты и электромагнита, необходимость в немагнитном днище кожуха, что также удорожает печь, большие габариты печной установки.Известна плазменно-дуговая электр опечь, содержащая электромагнит с четным числом полюсов, причем соседние полюсы имеют противоположную полярность, а оси плазмотронов расположены в плоскостях антисимметрии магнитной системы 2. В этой печи устранен источник тока низкой частоты.Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электропечь, содержащая футерованный кожух, по крайней мере один плазмотрон и не менее трех подовых электродов, соединенных с источником электропитания 3.Однако такая электропечь имеет электромагнит, днище из немагнитного материала и 5 большие габариты установки. Кроме того, уторца подового электрода возникают большие по величине усилия, обусловленные максимальной плотностью тока и напряженностью магнитного поля в этой зоне, в результате че- О го увеличивается износ подового электрода.С целью улучшения качества металла и повышения срока службы подовых электродов подовый электрод, соединенный с силовым источником электропитания, размещен между 5 двумя другими подовыми электродами, соединенными с дополнительным низковольтным источником тока, причем подовые электроды, подсоединенные к дополнительному низковольтному источнику тока, расположены свои- О ми торцами, обращенными в ванну, выше аналогичного торца подового электрода, подсоединенного к силовому источнику электропитания, на расстоянии 0,3 - 0,7 глубины ванны.На чертеже показана предлагаемая элект ропечь, разрез.Электропечь содержит один или несколькоплазмотронов 1, плавильную футерованную емкость 2 в металлическом кожухе, не менее трех подовых электродов 3 и 4, нпзковольт- О ный источник тока 5, подсоединенный к подовым электродам 4, силовой источник питания 6, подсоединенный к подовому электроду 3 и плазмотрону 1, Подовые электроды 4 изолированы от кожуха печи изоляторами 7.Устройство работает следующим образом.После загрузки электропечи включают силовой источник питания 6 и начинают плавку, После образования жидкой ванны включают низковольтный источник тока 5.Движение расплава в печи осуществляется объемными электромагнитными силами, возникающими при взаимодействии тока 8, протекающего между подовыми электродами 4 в ванне печи, с магнитным полем тока 9, протекающим между плазмотроном 1 и подовым электродом 3 по ванне печи, а также тока 9 с магнитным полем тока 8. Взаимодействие горизонтальной составляющей тока 8 с азимутальной составляющей магнитного поля тока 9 приводит к появлению вертикальной составляющей объемных электромагнитных сил, Одновременно взаимодействие вертикальной составляющей тока 9 с азимутальной составляющей магнитного поля тока 8 приводит к появлению горизонтальной составляющей объемных электромагнитных сил.Эти силы максимальны в зоне пересечения токов, а у торцов подовых электродов они имеют значительно меньшее значение. Указанные силы вызывают движение расплава в горизонтальном и вертикальном направлениях, что позволяет выравнивать температуру и химсостав металла по всему объему ванны.Предлагаемая электропечь позволяет уменьшить габариты и стоимость установки за счет упрощения конструкции путем устранения громоздких электромагнитов, выполнения днища кожуха из обычной стали и повышения срока службы подовых электродов. Указанный принцип позволяет перемешивать расплав не толь ко в плазменно-дуговых печах, но и в другихустройствах, работающих на постоянном токе. Формула изобретения 10Плазменно-дуговая печь, содержащая футерованный кожух, по крайней мере один плазмотрон и не менее трех подовых электродов, один из которых соединен с силовым 15 источником электропитания, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения качества металла и повышения срока службы подовых электродов, подовый электрод, соединенный с силовым источником электропитания, размещен между двумя другими подовыми электродами, соединенными с дополнительным низковольтным источником тока, причем последние расположены своими торцами, обращенными в ванну, выше аналогичного торца по дового электрода, подсоединенного к силовому источнику электропитания, на расстоянии 0,3 - 0,7 глубины ванны.Источники информации, принятые во вниЗО мание при экспертизе.1. Окороков Н. В. Электромагнитное перемешивание металла в дуговых сталеплавильных печах. М., Металлургия, 1961,2. Лвт. св.323873, кл. Н 05 В 7/18, 1973.35 3. Патент1458942, кл. 18 В 5/52, ФРГ,1965.