Дуговая рудовосстановительная печь

(51)М. Кл 27 О 11 1 исоединениен зая сударстеаиный квинтет СССР(231 ПриоритетОпубликовано Дата опублик делан изебретени и атнрытий.;м,:1,еМ; д ФдА 7 Фуды т цудрВскнйго оборудования115 Р И 4 ю 1Всесоюзный науцно-исследовательский проФктнси технологический институт электротермиуеско 1) Заявнтел(5 Й) ДУГОВАЯ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ П Изобретение относится к конструкциям дуговых электропечей черной ицвет ной металлургии, а также химической промышленности.В настоящее время в дуговых рудовосстановительных печах с попарным фприсоединением электродов к однофазным трансформаторам и расположениемэлектродов в линию расстояния междусоседними электродами одинаковы,Наиболее близкой к предлагаемойпо достигаемому результату и технической сущности является конструкцияпечи РПЗс парами электродов,подсоединенных к отдельному трансформатору, причем расстояние а между элект 5родами в парах равно расстоянию Ьмежду ближайшими электродами соседних пар, т.е. а = Ь Я,Недостаток такой установки элект 20родов заключается в том; что концентрация мощности в зоне а значительно превосходит концентрацию мощностив зоне Ъ, так как токи, замыкая электроды однои пары в контуре со своимтрансформатором, в основном протекаетв зоне а и в меньшей степени захватывают зону а, Поскольку токи в электродах одной пары направлены навстречудруг другу,то напряженности магнитногсполя от каждого из токов в зоне аскладываются, достигая нередко настолько больших величин, что происходит недопустимый перегрев и ослабление конструкций печи, находящихся водной зоне (например, поперечных балок свода) В зоне Ь при этом проис"ходит взаимное ослабление магнитныхполей, возникающих от токов, протекающих в рядом стоящих электродах соседних пар, Кроме того, вследствиеэффекта близости плотности токов вэлектродах со сторон, обращенных кэлектродам своих пар, имеют болеевысокие значения, чем плотности токов в тех же электродах со сторон,обращенных к электродам соседних пар.Это является одной из причин того,Формула изобретения 3 90179что температурные поля электродовимеют асимметрию, которая ухудшаетнадежность в эксплуатации и термостойкость самообжигающихся элек 1 родов.Цель изобретения - выравниваниераспределения мощности в ванне печи,снижение напряженности магнитногополя между электродами в парах иуменьшение асимметрии температурныхполей, 10Указанная цель достигается тем,что в ду говой рудовос ст анови тел ь нойпечи, содержащей ванну, погруженныев нее две и более, подключенные кажда к всему трансформатору парыэлектродов. расстояние между электродами в парах составляет 1,1-2,2 расстояния между ближайшими электродамисоседних пар.На чертеже изображенадуговая рудо восстановительная печь, общий вид.Печь содержит ванну 1, закрытуюсводом. 2. Сквозь отверстия в своде 2в ванну 1 1 сгружены электроды 3, подсоединенные К однофазным трансформаторам ч,Дуговая рудовосстановительная печьработает следующим образом.Электрицеский ток каждой парыэлектродов 3, подключенной к своемутрансформатору , замыкается в ванне1 через зону а. При этом линии токазахватывают также зону Ь, Так кака = (1,1-2,2)Ь, то в зоне а происходит некоторое уменьшение концентрации мощности (зона растянута), а в35зоне Ь происходит некоторое увеличение концентрации мощности (зона сжата)по сравнению с известной печью, гдеа=Ь, В результате достигается вырав 40нивание распределения мощности в ванне 1 печи.Это подтверждается результатамифизического моделирования в электролитической ванне печи, При а=Ь концент"4рация мощности в зоне а составляет1,ч 3 условных единиц (у.е.), в зонеЬ - 057 у.е., т.е. соотношение концентраций мощности в зонах а и Ь составляет 2,51. При а = 1,5 Ь получено,что концентрации мощности в зонаха и Ь составляют соответственно 1,2 чи 0;77 у.е., т,е. их соотношение равно 1,.61. При а= 2,3 Ь для зон а и Ьполучено соответСтвенно 0,97 и1,03 у.е., а соотношение концентраций мощностей в этих зонах составляет. 0,9 ч, Из полученных результатовследует, цто раздвижение электродов г 4одной пары и сближение электродов соседних пар способствует выравниванию распределения мощности в ванне, а при определенном соотношении а и Ь концентрация мощности в зонах а и Ь становится одинаковой (на электролитической модели это соотношение равно 2,2).В любой точке зоны а напряженность магнитного поля определяется суммой напряженности магнитных полей от каждого электрода пары. При этом напряженность обратно пропорциональна квадрату расстояния от данной тоцки до оси проводника с током. Так как при а = (1,1-2,2)Ь суммы квадратов расстояний от любой точки зоны а до оси ближайших электродов увеличиваются, то результирующая напряженность магнитного ,поля в зоне а уменьшается по сравнению со случаем а=Ь. Эффект близости между электродами одной пары, отрицательно влияющий на распределение плотности тока и температуры в электродах, с раздвижением этих электродов ослабевает, Кроме того, раздвижение пар электродов, подсоединенных каждый к своему .трансформатору, приводит к увеличению активного сопротивления ванны, что содействует улучшению технико-экономических показателей работы печи.Соотношение между а и Ь менее 1,1 нецелесообразно, так как эффект раздвижения электродов становится неощутимым, а при соотношении между з и Ь более 2,2, концентрация мощности в зоне Ь может оказаться больше,чем концентрация мощности в зоне а (по данным моделирования), Кроме того, соотношение, равное 2,2 может оказаться недостижимым по конструктивным причинам.Предлагаемое техническое решение обеспечивает выравнивание мощности 8 ванне печи, уменьшение электромагнитных потерь в элементах конструкции в зоне а, увелицение термической стойкости электродов, Ожидаемь:й экономический эффект от внедрения изобретения составляет 603000 рубГгод на одной печи. Дуговая рудовосстановительнаяпечь, содержащая ванну, погруженныев нее две или более подключенные каж5 901792 6 дая к своему трансформатору пары элект- сос-:авляет 1,1-2,2 расстояния между родов, о тл и ч а ю щ а я с я тем, ближайшими электродами соседних пар, что с целью выравнивания распреде- Источники информации, ленин мощности в ванне печи, сниже- принятые во внимание при экспертизе ния напряженности магнитного поля ь 1. Гасик И.И, Самообжигающиеся между электродами в парах и уменьше- электроды рудовосстановительных элекния асимметрии температурных полей, тропечей. И "Металлургия", 1976, расстояние между электродами в парах с. 22 о. Составитель О. Веретенников Техред Е, Харитончик КорректБока едактор И еев Подпимитета СССРт крытийкая наб. д,аказ 12353/Ь 8ВНИИПИкопо д о11335 ьс ф /5 Тираж 6 ЧГосударственногоелам изобретений иМосква, 8-35, Рауш еПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,или