Свод дуговой сталеплавильной печи

СОЮЗ СОВЕ СОЦИАЛИСТ РЕСПУБЛИК 259088)9) Я АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТ ки кл,(54ПЕЧИ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторс йи технологический институт электротермического оборудования(56) Авторское свидетельство СССРР 250943, кл. Е 27 Р 1/02, 1967,Патент Франции 9 2445719,Е 27 В 1/18, 1980.(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к конструкциям электросталеплавильных печей.Целью изобретения является снижениепотерь тепла и повышение стойкостисвода. Водоохлаждаемая периферийная часть свода снабжена экранирующей плоскостью и содержит круговыепазы, образуемые трубчатыми элементами и экранирующей плоскостью. Ширина В пазов различна в радиальномнаправлении и равна В = Мйд х-Рх соя, м, где 1 - коэффициент, зависящий от тепловой мощности печи;Й - диаметр трубчатого элемента, м;1) - диаметр окружности паза, и;соз- угловой коэКнпиент; ЙРдиаметр распада электродов. 3 ил.,2 табл,9088 2 Коэффициент 1 зависит от суммарной мощности Я , определяемой экспериментально, в том числе от диаметра трубчатого элемента, от которого зависит тепловое сопротивление паза. С уменьшением диаметратрубчатого элемента увеличивается облученность па-. за электрическими дугами. Обычно для трубчатых сводов диаметр трубчатого эЛемента, не являющегося несущей конструкцией, принимают 40-80 мм. Кроме того, коэффициентзависит от диаметра окружности паза, учитывающего тепловую нагрузку паза для данной печи, При приближении к центру пе 1 125Изобретение относится к черной металлургии, а именно к электросталеплавильным печам для производства сталей и сплавов.Целью изобретения является снижение теплопотерь и повышение стойкости свода.Экранирующая плоскость и круговые пазы, образуемые трубчатыми элементами и экранирующей плоскостью, позволяют снизить площадь охлаждения свода и выровнять его температурное поле за счет ввода в конструкцию печи элемента с высоким тепловым сопротивлением. В процессе плавки пазы заполняются гарнисажем и аккумулируют тепловую энергию. В отвернутом положении свода его остывание происходит медленнее за счет наличия в пазах гарнисажа, имеющего коэффициент теплопроводности 2,2 Вт (м С), что значительно меньоше коэффициента теплопроводности стенки. трубчатого элемента, величина которого, равна 60 Вт (мС).Это уменьшает термические напряжения свода, позволяет сохранить аккумулированное тепло. Пазы имеют различную ширину в радиальном направлении и зависят согласно Формуле от тепловой мощности печи, складывающейся из активной электрической мощности и мощности газокислородных горелок. Это учитывает коэффициент = 0,1-0,5. Нижний предел 1 = 0,1 следует принимать для сверхмощных печей с мощностью печного трансформатора 70 ИВА и оборудованных газокислородными горелками мощностью 20-25 МВт (ДСПИ 6). Верхний предел 1 = 0,5 следует принимать для маломощных печей и не имеющих газо- кислородных горелок. 0 15 20 30 35 40 45 50 55 чи увеличивается т:.пловой поток па .поверхность свода, поэтому необходимо ширину паза уменьшать, чтобы избежать перегрева гарнисажа и экранирующей плоскости, Коэффициентзависит также от диаметра распада электродов, которым учитывается расстояние дуг от центра печи, для ДСП 1,5М 2 йр = 520 мм, для ДСП 100 НЗА Й=1600 мм, от углового коэффициента,учитывающего угол падения лучистыхпотоков электрических дуг, и рассчитывается в зависимости от геометриирабочего пространства печи и свода.уменьшение ширины пазов в направ.-,лении к центру печи позволяет достичь примерно одинаковых температургарнисажа в каждом пазе, что выравнивает температурное поле всей водоохлаждаемой части свода, Это снижает термические напряжения свода,уменьшает потери тепла, При наведении свода на корпус печи в периодрасплавления нагретый гарнисажв пазах и на поверхности свода являетсяисточником инфракрасного излученияна шихту, что особенно важно для периферийных слоев,На фиг. 1 изображена панель секционного свода дуговой сталеплавильной печи; на фиг, 2 - свод дуговойсталеплавильной печи, разрез; нафиг. 3 - узел 1 на фиг.2.Свод дуговой сталеплавильной печи содержит футерованную центральную часть 1 и периферийную водоох-лаждаемую 2, выполненную из трубчатых элементов 3, на которые уложенаэкранирующая плоскость 4, Трубчатыеэлементы 3 уложены с зазором по отношению друг к другу так, что образуют с экранирующей плоскостью 4круговые пазы 5, ширина которых различна в радиальном направлении,Свод эксплуатируют следующим образом.Через отверстия футерованной центральной части 1 свода пропускаютэлектроды и включают электрическиедуги, Периферийная водоохлаждаемаячасть 2 охлаждается при протеканииохлаждающей воды по трубчатым элементам 3 с экранирующей плоскостью 4,препятствующей выходу газов и пылииз рабочего пространства печи. Пыльи шлак попадает в круговые пазы 5,заполняет их и образуется слой гарнисажа, который препятствует перегреву излучением от дуг.1259088 Ширина паза б,н ДиаметрпазаР,м гловойоэффииент,ов е принятая. к констрасчетная руктивнОму исполнению 1,62 0,56 0,034 0,54 0,032 0,03 1,56 0,03 1,5 1,46 1,42 1,38 Ширина паза В,м Угловой коэффициент, соя е Диаметрпаза0,м принятая 40к конст расчетная руктивному исполнению45 Таблица 2 1 гловоикоэффициент,соя Ч Диаметр пазаЭ,м Ширина паза б,м 2,2 принятая кконструктивному испол- нению расчетная 0,05 50 0,05 0,66 1,9 0,06 1,82 0,06 1,74 1,68 В связи с различной шириной пазов 5 в радиальном направлении,уменьшающейся к центру печи, происходит выравнивание температурногополя, Количество тепла, аккумулируемое гарнисажем круговых пазов 5,удаленных от центра, больше количества тепла круговых пазов 5, находящихся ближе к центру. При отворачивании свода в межплавочные периоды Одля завалки и заправки остывание свода менее интенсивное по всей поверхности и снижает градиент температурв радиальном .направлении. Это препятствует скалыванию гарнисажа, который 15надежно удерживается не только в пазах 5, но и на поверхности трубчатыхэлементов 3. В результате снижаютсятермические напряжения всей конструкции свода, а тепло, аккумулированное 20в пазах 5 . свода, используется в последующей плавке как источник инфракрасного излучения.П р и м е р 1. Для дуговой сталеплавильной печи ДСП,5 М 2 с мощ-. 25ностью печного трансформатора850 кВА свод содержит футерованнуюцентральную часть и водоохлаждаемуюпериферийную, выполненную путем непрерывной навивки трубчатых элементов Юна шаблоны, имеющих размеры соответствующие пазам. Ширина первого паза по формуле Ве = 0,057 = 0,05,В табл,1 приведены конструктивные параметры свода печи ДСП,5 М 2, ЗТ а б л и ц а 1 0,68 0,057 0,05 0,64 0,046 0,04 0,62 0,043 0,04550,6 0,039 0,03 0,58 0,037 0,03 Продолжение таблицы 1 0,52 0,029 0,02 0,5 0,027 0,02 0,48 0,025 0,02 0,46 0,023 0,02 В качестве экранирующей плоскости приееят стальной лист толщиной 8 мм. Предлагаемый свод обладает более низкими потерями тепла в 1,6 раза и более высокой стойкостью в 2,5-3 раза по сравнению с кесонным сводом ДСП,5 М 2.П р и м е р 2. Для дуговой сталеплавильной печи типа ДСПОНЗА с мощностью печного трансформатора 60 МВ А и оборудованной газокислородными горелками общей мощностью 10 МВт ширину первого лаза рассчитываем по формуле Ве = 1 с е 1 О с 1соз атее- 0,066 = 0,06.В табл. 2 приведены конструктивные параметрье свода, для печи ДСПНЗА.1 6,800 0,68 0,066 6,528 0,66 0,061 6 э 256 Оэ 64 Оз 057 Оь 051259088 51 рдолжение табл. 2 еплавильной печиация предлагаемойпозволяет уменьшиплавки на 2 мин,хнологической элек инятая кнструктивму испол 5 кВтч/т за сче епла и повышения,63 0,03 на с 1 Рс 1 со яу где коэф тепло - диаме фициен вой и зависящии отости печи;атого элеменр т та,диам адает более в 1,7 раза) бъектом, в свод печи тр окружности паза,тр распада электром;- диам дов, - углоравнению с базовым стве которого прин по ка и ко циент58 0,046 0,04 ,56 0,042 0,04,208 0,46 0,027 0 Свод выполнен из кольцевых и радиальных несущих трубчатых элементов, в сегментах которых уложены бл ки (фиг,2) из трубчатых элементов с пазами и экранирующей плоскостью. В качестве экранирующей плоскости слу жит стальной лист толщиной 15 мм.Предлагаемый свод облнизкими потерями тепла ( ДСП-ООНЗЛ, стойкость свода при этомповышается в 2-2,5 раза. В дуговои стал ДСПНЗА реализ конструкции свода продолжительность снизить расход те роэнергии на 10-1 снижения потерь т стойкости свода. Формула и з о б 5 Свод дуговои сталеплавильной печи, содержащий футерованную центральную часть и водоохлаждаемую периферийную, выполненную из трубчатых элементов, о т л и ч а ю щ и й - О с я тем, что, с целью снижения теплопотерь и повышения стойкости, водоохлаждаемая периферийная часть свода снабжена экранирующей плоскостью, а между трубчатыми элементами и экра нирующей плоскостью образованы круговые пазы, ширина В которых равП сно дарственного комитета СССР изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д.4/5 по делам 3035, Ио оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектна