Руднотермическая электропечь

О П И С А Н И Е 11 ц 818032ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистиеескикРеспубликао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ленинградский государственный научнр-исследовательский 1 и проектный институт основной химической прамышленноетй"-"и Ленинградский инженерно-строитжьньй институт.(54) РУДНОТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ Изобретение относится к электротермии.Известны руднотермические электропечи, содержащие, по крайней мере, три самоспекающихся электрода, установленных симметрично относительно центра ванны, каждый из которых выполнен в виде заполненного электродной массой металлического кожуха с размещенными внутри него по периметру нагревательными проводниками, подключенными через первый ключ к индивидуальному источнику питания, и токоподводящие контактные щеки, охватывающие снаружи каждый электрод и подключенные к источнику питания печи 1 и 12.Недостатком этих печей является низкая надежность работы электрода вызванная неравномерностью нагрева электрода по примеру,Цель изобретения - повышение надежности работы электрода.Поставленная цель достигается тем, что в каждом электроде на части периметра, обращенной к центру ванны, установлено в 2 - 3 раза меньше нагревательных проводников, чем на части, обращенной к стенкам ванны, каждый из проводников электрически соединен с кожухом через второй ключ,кожух каждого электрода связан с указанным индивидуальным источником через последовательно соединенные датчик напряжения, третий ключ, усилитель и управляющий блок, вход и выход индивидуального источника соединен со входами блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, второй управляющий вход которого подключен к выходу управляющего блока, соединенного также с управляющим входом первого клю 1 о ча, а усилитель дополнительно соединен сблоком коррекции по току электрода.На фиг. 1 изображена печь, вид в плане;на фиг. 2 - блок-схема устройства управления режимом коксования.В ванне печи 1 установлены электроды2 симметрично относительно центра ванны.В теле электрода размещены нагревательные проводники 3, причем на части периметра, обращенной к центру ванны, размещено в два-три раза меньше нагревателей, чем на части, обращенной к стенкам ванны. Токо- подводящие щеки 4 установлены снаружи электрода и связаны с питающим трансформатором 5, каждый нагреватель 3 электрически соединен с кожухом электрода 2 черезключ 6 и с источником 7 питания через ключ8. Кожух электрода соединен с источником7 через датчик 9 напряжения, ключ 10, усилитель 11, управляющий блок 12. К усилителю 11 подключен блок 13 коррекции, ак источнику 7 - блок 14 сравнения.Устройство работает следующим образом.Рабочий ток поступает от печного трансформатора, через короткую сеть к контактным щекам и через них в электрод, Электрический ток на участке от контактных щекдо спекшейся части электрода почти полностью протекает по кожуху, так как удельное сопротивление токопроводяшего кожухаво много раз меньше, чем у сырой электродной массы (удельное электрическое сопротивление стали 0,25 Ом мм 2/м, а сыройэлектродной массы 1 О Ом мм/м).Ток, протекающий по кожуху электродана участке середина контактной щекиспекшаяся часть электрода, создает падение напряжения Д 11, которое является источником для нагревателя 3. Чем ниже находится зона спекания, тем больше Д 11, аследовательно, и ток, протекающий по нагревателю 3 и способствующий спеканиюэлектродной массы. По мере подъема зоныспекания к середине контактных щек напряжение ДБстремится к нулю, т.е. происходит автоматическая установка оптимального уровня зоны спекания. О величине тока,протекающего на участке нагреватель-кожух,можно судить из следующего примера. Так, з 0например, для фосфорной печи при Ц =500 В и токе электрода 1 = 60 кА, толщине кожуха о= 3 мм, высоте контактнойщеки Н = 1800 мм и сечении нагревателя400 мм, ток нагревателя 1, = 450-480 А,а выделенная мощность Р = 1,1 кВт.Тепла, получаемого за счет использования электрических потерь, недостаточно длядостижения необходимой скорости коксования электродной массы, а следовательно,нужно подать дополнительное джоулевотепло от дополнительного источника 7.Для включения дополнительного источника используется напряжение Д 11, котороевоспринимается датчиком 9 и через ключ10 поступает на вход усилителя 11. Таккак величина 1 11 зависит не только от положения зоны спекания, но и от величины тока электрода, то для правильного срабатывания усилителя введен блок 13 коррекции,который в зависимости от величины токаэлектрода меняет уставку на срабатываниеусилителя 11,Коррекция происходит одновременно сизменением задания по току регуляторуэлектрического режима, который обычно поддерживает заданное значение тока электрода, за счет механической (возможно другой) связи задатчика регулятора с блокомкоррекции. Если величина Ь 1.1 достаточнадля срабатывания усилителя 11, то сигнал с него поступит в блок 12, который включит источник 7, а также выдаст команды на ключ 10 на перекоммутацию работы усилителя 11 от блока 14 сравнения и отключения непосредственной связи нагревателя с кожухом электрода, чтобы не шунтировать источник 7,В блоке 14 сравнения происходит сравнение входного напряжения 1.)с выходным напряжением 1)ь,источника 7.Так как Б = 11 + 111, то фактически устройство продолжает следить за величиной Ы). Когда зона спекания близка к оптимальному положению, то величина Ы 1 уменьшается до напряжения отпускания усилителя 11, усилитель закрывается, а блок 12 выдает команды на отключение источника 7 и перекоммутацию работы усилителя 11 от датчика 9 напряжения, а нагреватель соединяет непосредственно с кожухом посредством ключа 6, т.е. устройство возвращается в исходное положение,Уставка на отпускание усилителя 11 подбирается для каждой печи опытным путем, так как значение падения напряжения на участке кожуха от середины контактных плит до действительного положения зоны коксования (Ы зависит от типа печи и получаемого в ней продукта.Для удобства эксплуатации устройства, в частности для настройки режима работы усилителя 11, служит показывающий вольтметр 5. Судя по его показаниям оператор может активно управлять процессом коксования.Использование предлагаемого устройства для коксования самообжигающего электрода позволит повысить надежность работы печи и интенсифицировать процесс коксования электродной массы.Электрическое соединение нагревателей с кожухом позволяет активно участвовать в процессе коксования металлической конструкции кожуха электрода,Размещение на холодной стороне большего числа нагревателей и соединение их с индивидуальным источником, работа которого контролируется по падению напряжения на кожухе электрода, позволяет выравнять температуру в поперечном сечении электрода, автоматизировать контроль за процессом коксования и тем самым значительно повысить надежность работы самообжигаюшегося электрода.Формула изобретенияРуднотермическая электропечь, содержащая, по крайней мере, три самоспекающихся электрода, установленных симметрично относительно центра ванны, каждый из которых выполнен в виде заполненного электродной массой металлического кожуха с размещенными внутри него по периметру нагревательными проводниками, подключенными через первый ключ к индивидуальному источнику питания и расходуемыми вместе с электродами, и токоподводящие контактные щеки, охватывающие снаружи каждый электрод и подключенные к источнику питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы электрода, в каждом электроде на части периметра, обращен ной к центру ванны, установлено в 2 - 3 раза меньше нагревательных проводников, чем на части, обращенной к стенкам ванны, каждый из проводников электрически соединен с кожухом через второй ключ, кожух каждого электрода связан с указанныл индивидуальным источником через последовательно соединенные датчик напряжения, третий ключ, усилитель и управляющий блок, вход и выкод индивидуального источника соединены со входами блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, второй управляющий вход которого подключен к выходу управляющего блока, соединенного также с управляющим входом первого ключа, а усилитель соединен дополнительно с бловюм коррекции по току электрода. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР493937, кл. Н 05 В 7/06, 1971.2. Патент Японии48 - 15973,кл. 67 1 31, 1972.Счоставитель Г. Рабиноко Техред А. БойкасТираж 889ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж - 35, Раушская н лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Вигу