Рабочий конец самоспекающегося электрода

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пи 955530 фФ(22) Заявлено 28.08.80 (21) 2995532/22-02 Н 05 В 7/09 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 300882 . Бюллетень 8932 Дата опубликования описания 30.08,82(71) Заявитель Серовский завод ферросплавов М Ф Г М(54) РАБОЧИЙ КОНЕЦ САИОСПЕКАЮЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА Изобретение относится к электропечам для металлургии, конкретно - к электродам, применяемым для выплавки ферросплавов.Известны самоспекающиеся электроды, для увеличения механической прочности которых, внутри параллельно оси электрода, проходят несущие ленты (1) .Известен самоспекающийся электрод с проходящей по его оси металлической арматурой 121.Недостатком известных электродов является снижение механической. прочности рабочего конца электрода, находящегося в зоне высоких температур 2000 оС), при расплавлении металлических частей и образовании пустот на их месте в объеме электрода.Наиболее близкий к предлагаемому непрерывный самоспекающийся электрод состоит из металлического кожуха, заполняемого в процессе плавки электродной массой и удерживаемого в вертикальном положении токоподводящими щеками электрододержателя, при этом он снабжен токоподводящим штырем, расположенным по вертикальной оси электрода и жестко скрепленным с кожухом. Штырь выполнен из пустотелого цилиндра или заполнен электродной массой 3 . Недостатком этого самоспекающегося электрода является необходимостькоксования в процессе плавки не только массыосновного электрода, ио имассы штыря, Поскольку в электродепеременный ток протекает преимущественно по поверхности вследствиевзаимоиндукции и ск 1 н-эффекта, тодля коксования электродной массыштыря необходим дополнительный источник электропитания. Тепла, пере дающегося от основного электродатеплопроводностью,недостаточно, поскольку в промежутках электроднаямасса основного электрода - кожухштыря- электродная масса штыря вследствие усадки массы при коксованиивозникают воздушные прослойки, являющиеся хорошим теплоизоляторсм. Кроме того, при эксплуатации такогоэлектрода, особенно при коксовании 25 рабочего конца, возможны случаи недококсования электрода из-за низкойскорости и нестабильности режимакоксования, вследствие чего мотутпроисходить отжиги электродов, при водящие к простоям печей, снижению25 40 45 50 Формула изобретения 55 60 их производительности и ухудшениюрасходных коэффициентов.Цель изобретения - снижение,продолжительности коксования и Исключение отжига.Поставленная цель достигаетсятем, что самоспекающщйся электрод,включающий металлический кожух,электродную массу и токоподнодящиещеки, снабжен графитоным сердечником, отношение диаметра которого кдиаметру электрода составляет 0,20,4, верхний обрез расположен выше нижней кромки токопронодящих щекна расстоянии 0,3-0,6 диаметра электрода, при этом на боковой поверхнос-,ти графитового сердечника нанесеныкольцевые канавки шириной 0,050,25, глубиной 0,03-0,1 и с расстоянием меЖду Канавками 0,25-0,5 егодиаметра.На чертеже схематично изображенрабочий конец самоспекающегося электрода, общий нид.Устройство состоит из металлического кожуха электрода с цилиндрической 1 и конической 2 частями, заглушки 3, графитового сердечника 4,фиксирующего кольца 5 и крепления 6фиксирующего кольца 5.Применение графитового сердечника,не требующего коксования, позволяетобойтись без дополнительного источника электроэнергии для спеканияэлектродной массы сердечника.Уменьшение отношения диаметрасердечника к диаметру электрода .(Йс/ЙЗ) ниже величины 0,2. приводитк тому, что сердечник практическине проводит ток, н связи с чем онслабо разогренается и является плохим источником тепла для коксованияэлектродной массы внутри электрода,Увеличение йс:/йз)выше 0,4 ведетк заметному удорожанию конструкцииэлектрода без существенного увеличения его прочности.Расположение верхнего обрезасердечника ныне нижнего обреза щекна расстоянии менее 0,4 йз приводитк тому, что сердечник находится ни-.же уровня полуразмягченной электродной массы, н результате чего снижа"ется эффективность применения предлагаемого устройства.Расположение верхнего обреза сер-дечника выше нижнего обреза щек. нарасстоянии более 0,6 Йз приводит к.тому, что верхняя часть сердечниканаходится выше полуразмягченнойэле Ргродной массы, вследствие чегочасть длины сердечника не участвуетв интенсивной передаче тепла,Применение кольцевых канавок набоковой поверхности сердечника позволяет увеличить площадь контактасердечник - электродная" масса,Размеры канавок и расстояние междуними определяются механической прочностью материала сердечника, вданном случае увеличение поверхности контакта достигается практически без нарушения прочности,Устройство работает следующимобразом.При формировании рабочего концаэлектрода на заглушке 3 устананливают10 графитовый сердечник 4, креплениекоторого внутри кожуха и центровкупо вертикальной оси электрода осуществляют с помощью Фиксирующегокольца 5 и его крепления б. После15 установки сердечника внутрь кожуха подают электродную массу и осуществляют.коксование,На промышленной печи мощностью16,5 МВА, ныплавляющей углеродистый20 феррохром, коксуют электрод диаметром 1200 мм с графитовым серг.ечником 400 мм (отношение ЙсХЙЗ=О,ЗЗ)Длина сердечника составляет 4,2 м,при этом его верхний обрез выше нижнего обреза токоподводящих щек на0,45 м (0,3756 з), Через 150 мм(0,3756 ) на поверхности сердечникавыполнены кольцевые канавки шириной70 мм (0,175 дс) и глубиной 50 ммЗ 0 (0125 сс)Данные величины следует считатьоптимальными. Испытания предлагаемого электрода в сравнении с известным (24 опыта) показывают, что продолжительность коксования рабочего конца сокращается на 24-48 ч, отсутствуют отжиги электродов (при коксовании известных электродов они имеют место в 45 случаев).Таким образом; ликвидация отжигон и сокращение продолжительности коксования рабочих концов электродов позволяет, уменьшить удельнйй расход шихтовых материалов и электроэнергии на 0,5-1,5, снизить расход электродной массы на 1-3, сократить время простоев печи.Использование предлагаемого устройства на печах указанной выше мощности дает экономию около 75 тыс.руб н год. Рабочий конец самоспекающегося электрода, включающий металлический кожух, электродную массу и токопод" водящие щеки, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью снижения продолжительности коксования и исключения отжига, он снабжен графитовым сердечником, отношение диаметра которого к диаметру электрода составляет 0,2-0,4, верхний обрез рас955530 10 Составитель О.ВеретенниковТехредИ. Гергель Корректор Ю,Макаренк Редактор А 6/77 Тираж 862 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Жака Подписноеитета СССРткрытийкая наб., д. 4/5 го коий и илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 положен выше нижней кромки токоподводящих щек на расстоянии 0,3-0,6диаметра электрода, при этом на боковой поверхности граФитового сердеч"ника нанесены кольцевые канавкишириной 0,05-0,25, глубиной 0,030,1 и с расстоянием между канавками0,25-0,5 его диаметра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Гасик М.Н. Самообжигавщиеся электроды рудовосстановнтельных печей. М., Металлургияф, 1976, с. 237238. 2. Тарасов В,И.Электротермия.,Вып.79, 1969, с. 30-32,3. Авторское свидетельство СССРР 277000, кл. С 21 С 7/00, 1966,