Контактная щека дуговой электропечи

(505 Н 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ У СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОР(54) КОНТ РОПЕЧИ (57) Сущ дящая т ной стор эаполне материа ная труб части, вь ний тор снаружи вертикал ну плиты ество.изобретения:Тоководоподворуба закреплена на плите с наружоны и.герметично закрыта коробом, нным на 50-70; объема сыпучим лом, в который погружена О-образа с отверстиями на горизонтальной 1 ходные патрубки введены в верхец короба. Накладка прикреплена короба и выполнена со сквозным ьным пазом, обращенным в сторо. 6 ил. водящей О-образной трубой и накладкой для упора нажимного кольца.Недостаток конструкции трубчатой щеки состоит в том, что трубы, контактируя с электродом, деформируют его и тем самым затрудняют нормальный перепуск электрода,Целью изобретения являетрасхода меди и увеличение сконтактной щеки путем повыштивности теплоотвода.Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции контактной щеки, содержащей медную плиту с закрепленной на ней О-образной токоподводящей трубой и накладкой для упора нзжимного кольца, О-образная тоководоподводящая труба закреплена на плите с наружной стороны и герметично закрыта коробом; заполненным на 50-700 обьема сыпучим материалом, в котором .установлена дополнительно введенная :образная труба с отверстлями на горизонтальной части, примыкающей к гося снижение рока службы ения эффек(21) 4854998/07(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования(72) Л. 3. Беленький и О, И. Рождественский (56) Гасик М. И, Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей, М.: Металлургия, 1926, с. 245.Там же, с, 243. Изобретение относится к области алек трометаллургии, в частности может быть ис пользовано в дуговых рудно-термически электропечах черной и цветной металлурги и химической промышленности. Известна конструкция катаной контактной щеки с просверленными водоохлаждаемыми каналами, Щека выполненаизмедной плиты с просверленными каналами, вкоторые введены тоководоподводящие трубы,Такая конструкция щеки обладает существенным недостатком, связанным с выполнением вертикальных каналов длиной более одного метра. Технология изготовления длинных каналов производится пушечным сверлом. При изготовлении щеки происходит увод сверла наружу, т,е. при изготовлении имеет место значительный процент брака,Известна так же конструкция трубчатой контактной щеки, Щека содержит медную плиту с закрепленной на ней тоководоподАКТНАЯ ЩЕКА ДУГОВОЙ Э10 15 20 30 35 40 50 ризонтальному участку О-образной трубы, вверхнем торце короба установлены выходные патрубки, а накладка прикреплена снаружи короба и выполнена со сквознымвертикальным пазом; патрубки выполненынаправленными в сторону наружной поверхности электрода.Сущность изобретения поясняется чертежом, где на. фиг, 1 - показан общий видконтактной щеки, фиг. 2 - показан разрезБ-Б (продольный разрез); фиг,З - показанразрез А-А (разрез в плане) фиг, 4 - показанразрез Б-Б (продольный разрез верхней части щеки) фиг, 5 - показан узел(крепление)коробки к корпусу) фиг, 6 - показан вид вплане при круглом электроде,Контактная щека дуговой электропечисодержит медный корпус 1, соединенный стоководоподводящей О-образной трубой 2с отогнутой верхней частью 3. Корпус 1 примыкает к поверхности электрода 4 корпус 1снабжен наружной накладкой 5 под упорнажимного кольца, Накладка 5 выполненасо сквозным вертикальным пазом.б, Снаружи накладки 5 установлена через электроизолирующчю прокладку металлическаяплита 7.Корпус 1 снабжен полой герметичнойкоробкой б, расположенной по контуру корпуса с внешней его стороны, заполненнойна 50 - 70 О 1 объема сыпучим материалом 9.Через верхнюю часть коробки 8 в ее полостьвведена О-образная труба 2, выходные патрубки 10, направленные нэ электрод 4 и-образная труба 11, на горизонтальномучастке которой выполнены .отверстия 12,направленные вверх. Накладка 5 приваренак наружной поверхности корпуса 1 и коробки 8.На верхних торЦах трубы 2 привареныприемные втулки 13, в которые введены токоподводящие трубы 14.Коробка 8 может быть соединена с корпусом 1 с болтовым соединением 15 черезуплотняющую прокладку 16,Контактная щека дуговой электропечиработает следующим образом, Электрический ток подается к щеке через трубу 14 идалее через трубу 2.попадает на корпус 1,т.к. труба 2 приварена к корпусу 1. Далее токпередается нэ электрод 4, так как корпус 1примыкает к поверхности электрода 4. Прижим щеки к электроду 4 осуществляетсяупором нажимного кольца электрододержателя через плиту 7 и накладку 5,При эксплуатации электропечи постоянно подается сжатый воздух через :образную трубу 11, который выходит черезотверстия 12 в полость коробки 8, котораяна 50-70;4 объема заполнена сыпучим материалом 9. В качестве сыпучего материала используется высокотеплопроводные материалы, например, окись алюминия, циркония, кварцевый песок или зерна из любого другого огнеупорного высокотемпературного материала.Сыпучий материал 9 при определенном расходе воздуха или газа может перейти в псевдоожиженное "кипящее" состояние, которое, как известно, характеризуется высокими значениями коэффициента теплоотдачи от нагретой щеки к погруженному в нее теплообменнику, роль которого выполняет О-образная труба 2. Поэтому от.щеки будет отводиться повышенное количество тепла.Заполнение объема сыпучим материалов на 50 - 707 ь объясняется тем обстоятельством, что сыпучий материал, через который снизу пропускают ожижэющий воздух или газ, при определенной скорости переходит из плотного слоя в псевдоожиженнаэ состояние. Дальнейшее увеличение скорости сжиженного газа сопровождается интенсивным ростом коэффициента теплоотдачи от "кипящего" слоя сыпучего материала и увеличением высоты слоя, занимаемого сыпучим материалом. Данное явление наблюдается вплоть до достижения максимального коэффициента теплоотдачи, которая имеет место при оптимальной скорости ожижения сыпучего материала, Дальнейшее увеличение скорости пропускаемого через слой сыпучего материала сопровокдается ростом высоты слоя, занимаемым в рабочем пространстве щеки, и постепенным уменьшением коэффициента теплоотдачи от сыпучего материала к помещенной в него тепловоспринимающей поверхности. При дальнейшем увеличении количества подаваемого газа имеет место резкое уменьшение коэффициента теплоотдачи и массовый вынос сыпучего материалаиз рабочего объема, На основе проведенных экспериментов установлено, что оптимальная высота слоя зернистого материала в рабочем пространстве контактных щек составляет 50-70%. Отработанный воздух или газ отводится через патрубки 10, направленные на электрод 4 (см, фиг. 4), благодаря чему электрод 4 получает дополнительное тепло, которое может улучшить условия длякоксования в нем электродной массы. Если в этом нет необходимости, патрубки 10 могут быть направлены вверх,От.контактной щеки, подверженной нагреву как ат джоулевого тепла, так и от печных газов с калошника печи,. тепло в предлагаемой конструкции отводится как в известной конструкции за счет контакта теплообменника с металлом щеки и выносимых с водой, а также за счет повышенного коэффициента теплоотдачи от псевдоожиженного слоя к теплообменнику и кроме этого, за счет горячего воздуха или газа, выходящего через патрубки 10. В результате такого охлаждения щеки на 3 - 5 повышается температура отводящей тепло от щеки воды. Это снизит температуру в наиболее горячих точках контактной щеки, что окажет влияние на продолжительность безаварийной работы контактной щеки,Количество подаваемого сжижающего газа зависит от гранулометрического состава сжижающего газа. С целью увеличения количества ожижающего газа и уменьшения его возможного выноса целесообразно использовать крупные частицы сыпучего материала порядка 2 - 3 мм, При этом линейная скорость ожижающего газа будет порядка 1,5 - 2,0 м/с и выше.Предлагаемая конструкция может быть использована как для крупного(см, фиг, 6), так и прямоугольного электрода 4. В предлагаемой конструкции из меди выполняется лишь корпус 1 и токоподводящая труба 2, что же касается коробки 8, то она может быть выполнена из маломагнитной стали, Поскольку в корпусе 1 отсутствуют сверленые каналы для охлаждения щеки, то его толщина выполняется заметно меньшей, что дает экономию расхода меди, идущей на изготовление щеки,Предлагаемая конструкция контактной щеки предусматривает воэможность соединить коробку 8 с корпусом 1 болтовым соединением 15 через уплотняющую прокладку 5 16. Такое конструктивное исполнение может оказаться весьма удобным при ремонте контактной щеки, связанном с заменой сыпучего материала 9 или заменой самой коробки 8. 10 Формула изобретения1. Контактная щека дуговой электропечи, содержащая медную плиту с закрепленной на ней 0-образной тоководоподводящей трубой и накладкой для упора на жимного кольца, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода меди и увеличения срока службы щеки путем повышения эффективности теплоотвода, О-образная тоководоподводящая труба за креплена на плите с наружной стороны и герметично закрыта коробом, заполненным на 50-70 О объема сыпучим материалом, в котором установлена дополнительно введенная :ообразная труба с отверстиями на 25 горизонтальной части, примыкающей к горизонтальному участку 0-образной трубы, в верхнем торце короба установлены выходные патрубки, а накладка прикреплена снаружи короба и выполнена со сквозным 30 вертикальным пазом,2, Контактная щека по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что патрубки выполнены направленными в сторону наружной поверхности электрода.Г-Ю1772894 Составитель Л.ШикуноваРедактор З,Хорина Техред М.Моргентал . ктор В.Петраш Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 3851 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раущская наб., 4/5