Свод дуговой электропечи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 178 7 А ц 5 Р 270 1/02 БР 14 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1216609, кл. Р 27 О 1/02, 1984.(54) СВОД ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ(57) Сущность изобретения; свод дуговойэлектропечи, выполненный в виде металлического кессона с электродными отверстиями, содержащий охлаждающееводовоздушное устройство с патрубкамидля подвода и отвода воды и воздуха, Нанаружной боковой поверхности и внутренней нижней поверхности кессона выполнеИзобретение относится к конструкциям сводов и может быть использовано в сталеплавильных и рудоплавильных дуговых электропечах, в нагревательных колодцах и в других промышленных печах.Известны конструкции водоохлаждаемых панелей для электропечей, на поверхности которых выполнены плоские ребра на одинаковом расстоянии друг от друга и выступающие внутрь печи, что повышает эффект охлаждения поверхности. Недостатком панелей такого типа является неравномерное распределение изотерм температурного поля исечению панели с выступами внутрь печ Причем в силу высокой температуры пе и выступы прогрева отся быстрее и это приьодит к возникновению высоких термических напряжений и к образованию трещин в стенке панели. В результате этого охлаждающая жидкость из панелей попадает внутрь печи,ны ребра, а электродные. отверстия соединены между собой герметизирующими кольцами с ребрами на наружной поверхности, Причем кессон выполнен выпуклым, а верхние и нижние его листы имеют одинаковую стрелу прогиба, При этом ребра на наружной боковой поверхности и на электродных кольцах выполнены в виде плоских колец, расположенных на одинаковом растяжении друг отдруга, а на внутренней нижней поверхности кессона ребра выполнены в виде плоских стержней, расположенных параллельно продольной оси свода на одинаковом расстоянии друг от друга. 2 з,п.флы, 3 ил. что может привести к взрыву панели и к сокращению срока службы свода,К другому недостатку водоохлаждаемых панелей для дуговых электропечей относится высокая степень аккомуляции тепла в ребрах, а в связи с этим и большой расход охлаждающей жидкости в панелях. К недостаткам панелей следует также отнести большую засоряемость наружной поверхности ребер шлаками и возгонами, образующимися в процессе плавки руды.Известна конструкция секции свода дуговой электропечи, выбранная в качестве прототипа, включающая металлический кессон, выполненный в виде двух камер с герметизирующей горизонтальной перегородкой между ними, подсоединенные к верхней камере патрубки для подвода проточной воды и сливной патрубок, Причем секция свода снабжена расположенной над кессоном третьей камерой для заполнения водой, а нижняя камера кессона запол 17884175 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нена гранулами 0,02 - 3,0 мм капиллярно-пористым термостойким веществом, насыщенным водой, кроме того,треья камера связана с нижней камерой кессона патрубками для подвода и отвода пароводяной смеси. Нижняя камера кессона разделена перегородками на секторы, причем в каждом последующем секторе патрубки для подвода проточной воды установлены напротив патрубков для п одвода пароводяной смеси предыдущего сектора. Кроме того,в качестве перегородок между секторами установлены трубы с отверстиями, к которым подсоединены патрубки для подвода проточной воды,Недостатком данной конструкции секции свода дуговой электропечи является то, что она не исключает прогара кессонов. Для предотвращения осаждения механических взвесей в нижней камере кессона скорость воды не должна быть меньше 0,8 м/с. Но нижняя камера кессона заполнена капиллярно-пористым термостойким веществом, которое снижает скорос ь воды и создает условия для осаждения механических примесей и закупорки капилляров, что приводит к росту термического сопротивления стенки кессона и п вышению ее температуры, что повышаетпасност прогара и прорыва воды внутрь печи, что приводит к сокращению срока службы свод.Другим недостатком является усложненная конструкция секции свода, содержащая большое количество патрубков, что неизбежно ведет к образованию накипи на стенках и снижает экг плуатационные возмокности кессона.Цель изобретения - обеспечение взрывобезопасности и повышение надежности сводов дуговых электропечей за счет улучшения теплообмена,Поставленная цель достигается тем, что в своде дуговой электропечи, выполненном в виде металлического кессона с электродными отверстиями и содержащем охлакдающее водовоздушное устройство с патрубками для подвода и отвода воды и воздуха, новыми призн эками со ласно изобретению являются; на нарукннй боковой поверхности и внутренней нижней поверхности кессона выполнены ребр, а электродные отверстия соединены между собой герметизирующими когьцами с ребрами на нарукной поверхности при этом кессон выполнен выпуклым, а вг рхний и ) ижний его листы имеют одинакс вую стрелу прогиба. Ребра на наружной бс ковой пов.рхности и на электродных кольцах выполн;ны в виде плоских колец. расположенных -а одинаковом расстоянии друг от друга,Ребра на внутренней нижней поверхности кессона выполнены в виде плоских стержней, расположенных параллельно продольной оси свода на одинаковом расстоянии друг от друга,Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить его критерию "новизна". При изучении других известных источников технических решений в данной области, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия",На фиг. 1 изображен свод дуговой электропечи, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.Свод дуговой электропечи выполнен в виде металлического кессона 1 с электродными отверстиями 2. Свод содержит охлаждающее водовоздушное устройство 3 с патрубком 4 для подвода воды, с патрубками 5 и б для подвода воздуха, с патрубком 7 для отвода воды, с патрубком 8 для отвода воздуха.На наружной боковой поверхности и внутренней нижней поверхности кессона 1 выполнены ребра 9 и 10. Электродные отверстия 2 соединены между собой герметизирующими кольцами 11 с ребками 12 на наружной поверхности, причем кессон 1 выполнен выпуклым, а верхний 13 и нижний 14 его листы имеют одинаковую стрелу прогиба,Ребра на наружной боковой поверхности кессона 1 и на электродных кольцах 11 выполнены в виде плоских колец 9 и 12 и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга,Ребра на внутренней нижней поверхности кессона 1 выполнены в виде плоских стержней 10 и расположены параллельно продольной оси свода на одинаковом расстоянии друг от друга,Свод дуговой электропечи работает следующим образом.В водовоздушное охлаждающее устройство 3 поступает охлажденная вода, например, из градирен, по патрубку 4, а по патрубку 5 поступает сжатый воздух. На выходе из водовоздушного охлаждающего устройства 3 вода из патрубка 4 диспергируется сжатым воздухом из патрубка 5, образуя водовоздушную смесь,Вторичный воздух, например, от вентиляторной установки подается по патрубку б, сталкивается с водовоздушной смесью и повышает дисперсность.Подготовленная таким образом водо- воздушная смесь далее попадает в полость кессона 1 и охлаждает поверхности нагрева. Увеличивая или уменьшая напор воды и сжатого воздуха в водовоздушном охлаждающем устройстве 3 можно регулировать качество распыла (диспергирования) водовоздушной смеси при различных режимах работы печи и повысить экономический эффект охлаждения кессона 1.Отработавшая водовоздушная смесь отводится по патрубкам 7 и 8 - вода и воздух соответственно.Расположение электродных колец 11 в шахматном порядке способствует турбулизации омывающего потока водовоздушной смеси и улучшает теплоотдачу.Расположение ребер 10 и 12 внутри кессона 1 позволяет значительно снизить термические напряжения, возникающие по сечению стенок электродных колец 11 и нижнего листа 14 благодаря низкой температуре внутри кессона 1, что увеличивает срок службы кессона 1 и его взрывобезопасность,Для обеспечения равномерной сплошности водовоздушного охлаждающего потока по сечению кессона 1, верхний 13 и нижний 14 его листы выполнены с одинаковой стрелой прогиба, что способствует улучшению теплообмена и взрывобезопасности свода,Таким образом, применение кессона 1 с водовоздушным охлаждением улучшает условие теплопередачи, причем при минимальных затратах на охлаждение, достигнутое путем искусственного увеличения поверхности теплообмена как за счет ребер 9 и 12, так и за счет увеличения поверхности 5 нижнего листа 14 с ребрами 10 путем изменения его формы, выполненного со стрелой прогиба.Формула изобретения 1. Свод дуговой электропечи, вы полнен ный в виде металлического кессона с электродным отверстием, содержащий охлаждающее водовоздушное устройство с патрубками для подвода и отвода воды и воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения взрывобезопасности и повышения надежности за счет улучшения теплообмена, на наружной боковой поверхности и внутренней нижней поверхности 20 кессона выполнены ребра, а электродныеотверстия соединены между собой герметизирующими кольцами с ребрами на наружной поверхности, при этом кессон выполнен выпуклым, а верхние и нижние его листы 25 имеют одинаковую стрелу прогиба.2. Свод по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что ребра на наружной боковой поверхности и на электродных кольцах выполнены в виде плоских колец, расположенных на оди наковом расстоянии друг от друга,3, Сводпоп,1,отличающийся тем,что ребра на внутренней поверхности кессона выполнены в виде плоских стержней, расположенных параллельно продольной 35 оси свода на одинаковом расстоянии друготдруга.1788417 Корректор А,Козори едактор Производственно-издатель ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 осгавитель А.Щукинехед М.Моргентал каз 69 Тир,ж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, РПодписноеретениям и открытиям при ГК шская н.аб., 4/5