Рудовосстановительная электропечь

(21) (22) (46) (72) И.А.А хин. (71) Бюл, Ф нов, А Ш.Васа Г.Кучер,зе и Г.С.А ордена Трудовоталлургическийва Днепропет асного Зн тут им.Л.621.365.2 овскии мени м .Брежн (088.8 инст 3) детельство СССР3/06, 1977.етельство СССР24-07,2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР(56) 1,Авторское сви У 549664, кл. Р 272. Авторское свид по заявке У 3387028 кл. Н 05 В 7/06, 19(54) (57) РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ЭЛЕК РОПЕЧЬ, содержащая ванну, в которой размещены симметрично относительно ее центра самообжигающиеся электрод с помещенными в них контейнерами, з 4(51) Н 05 В 7/02 Н 05 В 7/09 полненными металлургическими отходами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода электродной массы и повышения надежности работы электродов путем выравнивания температуры по их поперечному сечению симметрично прямым, проходящим через центры ванны и электродов, в контейнерах, выполненных в виде сужающихся к донной части усеченных конусов с уклоном образующей, равным 0,008-0,01, установлены продольные дугообразные перегородки, разделяющие контейнеры на две пары секторов, причем участки перегородок сопряжены под углами 60- 90 , расстояние между сопряженными участками этих секторов составляет 0,2-0,25 максимального диаметра контейнера, а теплопроводность помещенных в них отходов в 50-100 раз ниже теплопроводности отходов, находящихся в смежных секторах.1 11389Изобретение относится к областиэлектротермии и может быть использовано при эксплуатации рудовосстановительных печей с самообжигающимисяэлектродами,Известна рудовосстановительнаяпечь, включающая каркас с футеровкойи самообжигающиеся электроды 11.Недостатки такой печи - низкйетермостойкость и прочность электро цдов,При работе рудовосстановительнойпечи центральная часть ее ванны перегревается значительно больше, чемпериферийные зоны. Этот фактор и характер распределения электрическоготока в ванне печи приводят к тому,что различные участки электрода коксуются неравномерно,2 ОУчастки расположенные в соседст,ве с центром ванны печи, начинаюткоксоваться на 250-300 мм выше, чемпериферийные участки электродов. Этоприводит к неравномерности составамассы по сечению обожженного электродар снижению его механической и термической прочности, повышенному расходу, электродной массы,Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой является рудо- . "восстановительная электропечь, со.держащая ванну, в которой размещенысимметрично относительно ее центрасамообжигающиеся электроды с помещенными в них контейнерами, заполненными металлургическими отходами 2 .Недостатком известной печи является сравнительно высокий расходэлектродной массы вследствие низкойф)термостойкости самообжигающихся элек тродов,Цель изобретения - уменьшение расхода электродной массы и повышениенадежности работы электродов путемвыравнивания температурного поля поих поперечному сечению,Поставленная цель достигается тем,что в рудовосстановительной печи,содержащей ванну, в которой размещены симметрично относительно ее цент- уура самообжигающиеся электроды с номе"щенными в них контейнерами,. заполненными металлургическими отходами, симметрична прямым, проходящим черезцентры ванны и электродов, вконтейнерах, выполненных в видесужающихся к донной части уееченных конусов с уклоном образующей,59 2равным 0,008-0,01, установлены продольные дугообразные перегородки, разделяющие контейнеры на две пары. секторов, причем участки перегородок сопряжены под углами 60-90 , расстояа ние между сопряженными участками этих секторов составляет 0,2-0,25 максимального диаметра контейнера, а теплопроводность помещенных в них отходов в 50-100 раз ниже теплопроводности отходов, находящихся в смежных секторах.Уклон усеченного конуса обечайки контейнера в 0,008-0,01 объясняетоя теи, что при своем опускании в жидкой массе конусность контейнера обеспечивает ее уплотнение от действия радиальных сил, Испытания на механическую прочность образцов электродной массы после ее обжига в печи доО900 С показали, что при увеличении уклона образующей контейнера с максимальным диаметром 40 мм в кожухе с массой диаметром 100 мм от 0 до 0,008 прочность на разрыв образцов почти невозрастает и для массы производства Никопольского завода ферросплавов составляет 21 кг/см . При увеличении наклона с 0,008 до 0,01 прочность на разрыв увеличивается цо 23 кг/см , а затем почти не изменяется. При уклоне меньшем 0,008 радиальные силы недостаточны для создания платной обожженной массы, а при уклоне большем 0,01 емкость контейнера значительно уменьшается, а радиальное усилие превышает оптимальное значение. На участке электрода в 90-120, расположенном против центра лечи, температура намного выше, чем в соседних, и особенно в периферийных зонах, В смежных участках электрода в 60-90 температура имеет праиежуОточное значение, Для выравнивания температуры по сечению электрода необходимо тепло от участков против центра печи передать к периферийным участкам электрода. Сектора углом в 60-90 заполнены нетеплопроводнымио отходами, При угле меньшем 60 промежуточные зоны имеют более высокую температуру, чем периферийные, а при угле большем 90 ограничен участокоперехода тепловой энергии от зон, обращенных к центру печи и периферийныи зонам электрода. Сопряжение граоней секторов в бОслужит для образования перехода между секторами59 4 секторов, причем перегородки 8 секто-. ров с углами в 60-90 сопряжены такимсобразом, что расстояние между сопряженными участками этих секторов составляет 0,2-0,25 йс, , а в секторах9 и 10, пересекаемых указанной прямой, размещены отходы (металлическая пыль,теплопроводность которых в 5000 раз выше теплопроводности отходов,мелкий кокс 1 в смежных секторах. Устройство работает следующим образом.Во время плавки в рудовосстановительной электропечи вследствие преимущественного распределения тока между электродами 3 электродная масса в них обжигается неравномерно. Участки, расположенные ближе к центру печи, перекоксовываются, тоГда как в периферийных зонах масса еще не начала коксоваться, За счет ввода в центр электрода 3 контейнеров 4 в виде сужающихся в донной части усеченных конусов с уклоном образующей в 0,008-0,01 с продольными перегородками, разделяющими контейнер 4 на сектора 9 и 10, заполненные соответственно отходами металла и кокса,тепло от центральных частей электрода передается к периферийным. Это 30 Теплопроводность отходов кокса в объеме секторов в 60-90 о в 50-100 раз меньше теплопроводности отходов металла в смежных секторах.При отношении теплопроводности этих материалов меньше 50 температу- З 5 ра по всему сечению электрода не выравнивается, а при отношении больше 100 температура в периферийных зонах становится большей, чем в промежуточных зонах. 40На фиг.1 представлена печь, горизонпальный разрез; на фиг.2 - контейнер, вид сбоку; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.Рудовосстановительная электропечь 45 состоит из каркаса 1 с футеровкой 2, самообжигающихся электродов 3 с контейнерами 4 металлургических отходов с верхними крышками 5 с отверстиями 6 и распорками 7. 50Симметрично от прямых, проходящих через центры печи, и электродов 3 в контейнерах, выполненных в виде сужающихся в донной части усеченных конусов с уклоном образующей в 0,008- 55 0,01, выполнены продольные перегородки 8, проведенные через лучи накрест- лежащих углов, образующих две пары приводит к выравниванию температурного поля электрода 3 и к повышениюего термостойкости. За счет того,что контейнеры 4 выполнены в видеусеченных конусов с уклоном образующей, например, в 0,009, электроднаямасса уплотняется, что способствует образованию более плотного обожженного электродного блока, При этом исчезает анизотропия свойств обожженных участков и снижается расход электродной массы (на 8-102). Общая стоимостьконтейнеров ниже стоимости массы, которую они заменяют в центре электрода Э,Например, стоимость электродной массы в условиях Зестафонского ферросплавного завода равна 140 д/т, а стоимость отходов кокса составляет 5-6 р/т, Изготовление металлических контейнеров с отходами обходится в 80-85 р/т. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой рудо- восстановительной печи с самообжигаещимися электродами с контейнерной загрузкой по центру металлургических отходов только по одной печи РКГдаст в условиях Зестафонского ферро" сплавного завода 23296 р. 3 11389 в 90-120 для передачи тепла в электороде от зон против центра печи к периферийным зонам, Грани секторов выполнены радиально по вертикальным плоскостям для равномерного распределения тепла по высоте электрода.Для передачи тепла между противоположно расположенными секторами служит переход шириной, равной 0,2- 0,25 максимального диаметра контейне ра(дмцс 1 . При его ширине, меньшей 0 2 й теплопередача между секф мсгкс фторами недостаточна,для выравнивания температурного поля по всему периметру электрода, а при его ширине, 15 большей 0,25 с 1 мс,с, перегретыми окажутся промежуточные зоны электрода. Анализируя возможность исполвзования различных отходов металлургического производства в контейнерах для самообжигающихся электродов, рассматривались материалы, которые не могли быть пущены непосредственно в производство и при перегреве не выделяли бы летучих более 137. (требования 25 ГОСТа в массе), Такими материалами являются мелочь выплавляемого металла и отсевы кокса, Эти материалы и. опробовались при заполнении контейнеров .1138959 Составитель Е.ПономаревРедактор А.Мотыль Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко За писно 4/ ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 э 10708/45 ВНИИПИ Го по дела 113035, Мос