Электродуговая печь

ОП КСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскин Сощиапистических Респубпик(22) Заявлено 26.0578 (21) 2621866/29-33с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 301280, Бюллетень Мо 48Дата опубликования описания 301280,(51)М, К,з С 03 В 5/02 Государственный коинтет СССР по делац нзобретеннй н отнрцтнй( 5 4 ) ЭЛЕКТРОДУ ГОВАЯ ПЕЧЬ Изобретение относится к технике получения плавлено-литых материалов, . конкретно к технике получения плавлено-литых огнеупоров, например, шпинельно-периклазовых, применяемых для 5 футеровки печей в цветной и черной металлургии.Известны электродуговые печи дляплавки металлов и ферросплавов Г 13, Однако они не могут быть использованы 10 для производства огнеупоров так как высокая температура плавления сырьевых материалов,их большое удельное сопротивление, короткий интервал кристаллизаций расплава и большой его объем 15 определяют специфические требования, предъявляемые к конструкции печи для плавки огнеупоров.Наиболее близким техническим решением к изобретению является элЕктроЩ дуговая печь, включающая корпус с леткой и крышку с электродным блоком 2).Конструкция разработана для плавки огнеупорных материалов с т,п.до 2100 К, Недостатком этих печей с точки зрения выпуска высокотемпературных рас - плавов, является низкая температура жидкой ванны, так как эти печи работают в режиме сопротивления, т .е. электроды погружены в расплав. и расплавления 30 материала идет только за счет Цжоуэлева тепла. Этой энергии недостаточно для перегрева высокоогнеупорного материала и обеспечения его выпуска. Кроме того, низкая высота плавильного пространства этих печей не позволяет повысить температуру расплава при плавке до 2600 оК ввиду воэможности прогара крышки или обрушения свода. При традиционном способе плавки после отключения питания трубуется время, необходимое для поднятия электродов из расплава для наклона печи, а. учитывая, что летка находится выше зеркала расплава, время, предшествующее выпуску, станоВится достаточным для того, чтобы расплав значительно ухудшил свои литейные свойства. На тракте выпуска в открытой не футерованной и не обогреваемой летке расплав также теряет значительную. часть своего тепла, кроме того, вожможно прогорание летки, Поэтому, известная конструкция печи не позволяет осуществить выпуск высокотемпературного расплава в форму. Целью изобретения является сохранение повышенной температуры жидкой ванны расплава при его выпуске,Для .достижения поставленной целив электродуговой печи, включающей корпус с леткой, крышку с электродным блоком, диаметр корпуса выполнен по отняшенйю к диаметру распада электродов в пределах 2,7-3,3 , а высота правильного пространства по отношению к диаметру корпуса - в пределах 1,2 - 1,3, причем летка выполнена в виде подогреваемой по всей поверхности, трубы с отношением длины к диа-.Метру 3 - 5 и футерована тугоплавким огнеупором.Экспериментально подобраны оптимальные значения отношений диаметра корпусак диаметру распада электродов и высо-:/ты плавильного пространства к диамет"ру корпуса печи. Летка выполняетсяв виде трубы на уровне зеркала расплава с определенным отношениемдлины летки к ее диаметру и футе 20рована тугоплавким огнеупором,Летка подогревается по всей поверхности. Увеличение соотношения Дк/Др. эболее 3, 3 за счет увеличения Дк ведетк неоправданному увеличению капитальных затрат, излишней загрузки производственных площадей и увеличениюэксплуатационных затрат, Увеличениесоотношения,Цк/Др,э более 3,3 засчет уменьшения диаметра распадаэлектродов ведет к увеличению расхода электродов, к уменьшению диаметра жидкой ванны и, как следствие,к снижению производительности печи,где Дк-диаметр корпуса печи; Др.эдиаметр распада электродов, 3Уменьшение соотношения Дк/Др,эменее 2,7 как за счет уменьшения Лктак и за счет увеличения Лр.э приводит к увеличению диаметра хидкойванны, разгару футеровки и прогоранию кожуха печи. Последнее можетпривести к взрыву печи вследствиепопадания горячего расплава в систему охлаждения печи.Увеличение соотношения Н/Дк более1,3 за счет увеличения Н ведет к увеличению капитальных затрат и эксплуатационных расходов; за счет уменьшения Дк приводит к снижению производительности и разгару футеровки печи,где Н - высота плавильного простран- Остра печи.Уменьшение соотношения Н/Дк менее 1,2 за счет уменьшения Н приводит к прогоранию крышки печи и обрушиванию свода; за счет увеличения Цк ведет к утяжелению конструкции, увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.,т(ля сокращения тракта выпуска в плавильном пространстве, летку выполняют на уровне зеркала расплава с учетом максимальной глубины жидкой ванны.Для сохранения литейных свойсов расплава, предотвращения переохлаждения и обеспечения его выпуска летка подо. гревается по всей поверхности, выполня ется закрытой в виде трубы с отношениемдлины летки к его диаметру в пределахЕ /М 3-5,где 1 - длина летки/РЕ - диаметр летки.Увеличение соотношения 8 lЭ более5 эа счет увеличения 8 приводит к удлинению тракта выпуска и к переохлажде.нию расплава, а за счет уменьшенияЬ 8 к закупорке живого сечения летки.Уменьшение соотношения /д 8 менее3 за счет уменьшения Ю не обеспечивает попадания расплава в форму, аза счет увеличения 06 ведет к увеличению тепловых потерь через летку ипотере расплава.Для предотвращения прогорания стенок летки она футеруется тугоплавкимогнеупором.Таким образом, все перечисленныевыше положения позволяют осуществитьвыпуск плавленолитого огнеупорногоматериала цз печи,На фиг. 1 изображена электродуговая печь; на фиг. 2 - крышка электродуговой печи.На корпусе 1 выполнена летка 2 вовиде трубы, футерованной огнеупором3, и обогреваемой снаружи по всемутракту выпуска нагревателем 4,Электродуговая печь оснащена блоком 5,установленным на крышке печи б,Летка .выполнена на уровне зеркала расплавапри соотношении О/М 3-5. Корпус выполнен с соотношением его диаметраек диаметру распада электродов в пределах Пк/Др.э 2,7-3,3, а высотаплавильного пространства к диаметрукорпуса печи в пределах Н/Дк 1,2-1,3.Плавка в электродуговой печи ведется за счет энергии, выделяющейсяв дугах, в опорных пятнах дуг иДжоулева тепла. Шихта загружаетсятрадиционным способом. Выпуск распла;ва осуществляется через футерованнуюогнеупором и подогреваемую по всемутракту выпуска летку.На опытно-промышленной печи, установленной на Актюбинском заводе ферросплавов, получена партия плавленолитых шпинельно-периклазовых огнеупоров из смеси 35 магнезита, 65 хромитовой руды. Полученные материалыотносятся к изделиям высокой плотности (открытая пористость 2-5),высокой прочности (до 2200 кгс/см ),с обычной для данного типа огнеупоров термостойкостью (до 12 возд.теплосмен), Сравнительно испытанияФобразцов на шлакоустойчивость показали, что огнеупоры монолитногостроения в 1,75-2,2 раза более стойки к воздействию шлаков по сравнениюс промышленными образцами и со спеченными материалами из плавленныхзерен. По данным лабораторных исследований применение плавлено-литыхогнеупорных материалов, полученныхв печи данной конструкции, увеличит791656 бормула изобретения Составитель Н. ИльиныхТехред Т.Маточка Корректор Н. Ст Редактор овожилова Подписноеа СССРытийб., д. 4/5 каз 937 б/19 Тираж 528 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 113035, Москва, Х, Раушская нлиал ППП Патент, г. Ужго ул. Проектная,срок службы футеровок тепловых агрегатов в 2-3 раза,Электродуговая печь, включающая корпус с леткой, крышку с электгод ным блоком,. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сохранения повышенной температуры жидкой ванны расйлава при его выпуске, диамегр корпуса выполнен по отношению к диа метру распада электродов в пределах 2,7-3,3 а высота плавильного простран-. ства по отношению к диаметру корпусав пределах 1, 2-1 3, причем летка вы"полнена в виде подогреваемой по всейповерхности трубы с отношением длиныкдиаметру 3-5 и футерована тугоплавким огнеупором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Свенчанский С,Я. Электроплавильные печи, М., Энергия, 1970,с. 12-15.2. 1 алдина Н;М Чернина Л.Л.Электроплавильные огнеупоры для стекловаренных печей, М., Стройиздат, 1975,с79.