Дуговая рудно-термическая электропечь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6566 19 27 О 3/0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ уплотнения электрод - для загрузкйшихты тру-"(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования(56) Шевченко В.ф, Устройство и эксплуатация оборудования ферросплавных заводов.М.: Металлургия, 1982, с. 117-119,Гасик М,И, Электроды рудовосстановительных электропечей. М.; Металлургия,1984, с, 219,Изобретение относится к конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии и химической промышленности,Одним из важнейших факторов, влияющих на ход технологического процесса в электропечи и на его технико-экономические показатели, является система загрузки шихты в электропечь. Опыт в эксплуатации печей показывает, в частности, что система загрузки должна обеспечивать такой рельеф колошника, при котором происходит наиболее эффективный противоток шихты, поступающей в активную зону печи сверху, и печных газов, выходящих из активной зоны вверх, в систему газоочистки. При таком противотоке происходит полезный теплообмен с охлаждением газа и нагревом шихты, а также фильтрация газа в слое шихты, сводящая к минимуму вынос из печи с газами ведущих химических элементов. Такой рельеф колошника лучше всего достигается при загрузке шихты через воронки с образованием конусов вокруг электродов. Но со(54) ДУГОВАЯ РУДНО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛ Е КТРОП ЕЧ Ь(57) Использование: в элементах конструкции дуговых электропечей черной и цветной металлургии, химической промышленности. Сущность изобретения: электропечь снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, вертикально проходящими через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электРододержателей до уровня нижней кромки контактных щек. Труботечки расположены в осевой плоскости электрода. 5 з.п, ф-лы, 2 ил,временные электропечи из условий экологии стремятся строить герметичнымы, поэтому вместо воронок, на месте которых располагаютьсясвод. используютботечки.Однако при загрузке труботечками ухудшается рельеф калошника, образующийся обратный конус шихты приводит к тому, что толщина слоя шихты, прилежащая к электроду, уменьшается и газ вместо равномерного выделения со всей поверхности колошника выходит преимущественно в узкой кольцевой зоне вокруг электрода, что нередко приводит к образованию свищей, В результате ухудшается теплообмен между газом и шихтой, увеличивается вынос окислов из печи, увеличивается температура под сводом.Второе важное условие эффективной работы системы шихтоподачи заключается в обеспечении возможности оперативной корректировки шихты в ходе процесса. За10 15 20 30 55 паздывание корректирующих добавок приводит к длительному расстройству технологического хода печи и к снижению ее технико-экономических показателей. Известна дуговая рудно-термическая электропечь с уплотненными в своде электродами, в которую подача шихты осуществляется через загрузочные труботечки.Недостатком такой конструкции является то, что, во-первых, колошкик печи имеет неблагоприятный рельеф, при котором происходит слабый теплообмен между выделяющимся печным газом и поступающей в печь шихтой, увеличивается пылеунос из печи, растет температура под сводом до величин, недопустимых с точки зрения стойкости элементов конструкции, а во-вторых, не имеется возможности оперативной корректировки шихты, так как корректирующие добавки в течение нескольких часов проходят весь тракт шихтоподачи и попадают в точки колошника, удаленные от активной зоны печи, что еще более задерживает их воздействие на технологический процесс.Известна дуговая рудно-термическая электропечь, содержащая ванну, погруженные в нее уплотненные в своде электроды, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи струботечками, пропущенными через свод.Недостаток такой конструкции заключается в том, что, устраняя один существенный недостаток аналога (неэффективнаякорректировка шихты), не устраняется другой существенный недостаток аналога (неблагоприятный профиль колошника). Крометого, система подачи шихты в ванну печичерез полый электрод имеет сложную конструкцию и требует специального обслужи.вания,Целью изобретения является созданиедуговой руднотермической электропечи, лишенной указанных недостатков, снижениерасхода электроэнергии, улучшение технологии выплавки сплава.Эта цель достигается тем, что дуговаярудно-термическая электропечь, содержащая ванну, погруженные в нее электроды,уплотненные на своде, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущимкожухам, систему шихтоподачи с труботечками, пропущенными через свод, снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, проходящими вертикально через фланцы несущих кожухов и нажимные кольца электрододержателей до уровня нижней кромки контактных щек, же 35 40 45 50 стко соединенных с кронштейнами-захватами, установленными на своде.Кроме этого, дополнительные труботечки расположены между нажимными упорами нажимного кольца, диаметр дополнительной труботечки составляет 0,2 - 0,3 диаметра основной труботечки, места прохода дополнительных труботечек через фланцы несущих кожухов герметично уплотнены, дополнительная труботечка в поперечном сечении может быть выполнена овальной формы, при этом ширина овала составляет 0,15 - 0,2 диаметра основной труботечки, а отношение ширины овала к его длине составляет 0,6 - 0,8, дополнительные овальные труботечки расположены в плане таким образом, что их продольные оси расположены радиально относительно центра электрода.Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид дуговой рудно-термической электропечи с дополнительными труботечками; на фиг, 2 - узелна фиг. 1 (с дополнительной труботечкой).Дуговая рудно-термическая электро- печь содержит ванну 1, заполненную шихтой 2, В ванну 1 погружены электроды 3 с контактными щеками 4 на подвесках 5 и токоподводящими трубами 6, Контактные щеки 4 охвачены нажимным кольцом 7, прикрепленным подвесками 8 к несущему кожуху 9. К нажимному кольцу 7 прикреплена обечайка 10, а к своду 11 - кронштейн 12, на котором находится уплотнение 13. Система шихтоподачи состоит из бункеров 14 и основных труботечек 15, проходящих сквозь перекрытия 16 и свод 11 в ванну 1, Дополнительные труботечки 17 проходят вертикально сквозь фланец 18 несущего кожуха 8 и нажимное кольцо 7 до уровня нижней кромки контактных щек 4. Верхняя вертикальная часть дополнительных труботечек 17 жестко соединена кронштейнами-захватами 19, установленными на своде 11, Шихта 2, поступающая в ванну 1, располагается на колошнике в виде конусов 20. Дополнительные труботечки 17 могут располагаться между нажимными упорами 21 нажимного кольца 7. Места прохода дополнительных труботечек 17 сквозь фланец 18 несущих кожухов 9 имеют герметичные уплотнения 2,В нажимном кольце 7 в местах прохода труботечек 17 установлены вертикальные направляющие втулки 23, на верхнем фланце которых установлен уплотнитель 24, примыкающий по периметру к наружной поверхности труботечки 17. Свободное пространство между нажимным кольцом 7 и контактными щеками 4 перекрыто асбестоцементной плитой 25. На верхнюю поверхность нажимного кольца 7 и плиты 25 уложена асбестовая крышка 26. Воздух, поступающий из кольцевого зазора междунесущим кожухом 9 и электродом 3 (путь прохождения воздуха изображен стрелками на фиг. 2), выходит в атмосферу через отверстия 27, выполненные во фланце 18.Поскольку назначение дополнительныхтруботечек 17 заключается в подаче корректирующих добавок в виде мелкой шихты и 10 формировании конусов 20 шихты 2 вокруг электрода 3, а основная масса шихты 2 подается через труботечки 15, то диаметр дополнительной труботечки 17 предлагается 15 равным 0,2-0,3 диаметра основной труботечки, Поперечное сечение дополнительной труботечки 17 предлагается овальной формы с шириной овала 0,15 - 0,2 диаметра основной труботечки 17, а отношение ширины 20 и длины овала предлагается равным 0,6 - 0,8, при этом труботечки предлагается в плане расположить таким образом, чтобы продольные оси овала располагались радиально относительно центра электрода 3. Это 25 соответствует условиям подачи шихты через дополнительную труботечку 17 в количестве, составляющем 0,04-0,09 количества шихты через основную труботечку 15 (пропорционально квадрату диаметров труботе чек, находящихся в соотношении 0,2 - 0,3), атакже конструктивным условиям.Дуговая рудно-термическая электро- печь работает следующим образом.В процессе производства заданного 35 сплава в ванну 1 загружается шихта 2. Основное ее количество подается через труботечки 15, при этом конусы шихты, образующиеся под труботечками 5, отстоят от электродов 3 на некотором расстоянии 40 из-за наличия уплотнений электрод - свод, вследствие чего около поверхности электродов 3 поверхность колошника местами понижается, Шихта 2, подаваемая в эти места через дополнительные труботечки 17, под нимает уровень колошника вокруг электродов 3, что приводит к более эффективному теплообмену между горячим газом, поднимающимся снизу из ванны 1, и холодной шихтой 2, опускающейся сверху из системы 50 загрузки, при этом более полно используется тепло, выделяющееся в печи, снижается температура подсводового пространства, увеличивается стойкость свода 11, повышаются технико-экономические показатели, в 55 частности снижается удельный расход электроэнергии, Периодически, по мере необходимости, через дополнительные труботечки 17 в активную зону ванны 1 оперативно подаются корректирующие добавки, что улучшает технологию выплавки сплава. Кроме того, корректирующие добавки позволяют быстро приводить печь в нормальное состояние при различных технологических расстройствах, что дополнительно снижает удельный расход электроэнергии,Печные газы не могут поступать в атмосферу цеха, так как труботечки 15 уплотнены на своде 11, а труботечки 17 также снабжены уплотнителями 22 и 24, кроме этого, обечайка 10 снабжена уплотнителем 13 и, наконец, уплотнено свободное кольцевое пространство между электродом 3 и нажимным кольцом 7 с помощью плиты 25 и сыпучим уплотнителем 26. Вертикальные участки труботечек 17 позволяют осуществлять вертикальное перемещение несущего кожуха 9 с подвешенными к нему элементами на величину хода электрода 3 (на фиг, 2 условными линиями показано крайнее верхнее положение обечайки 10), Прижимной элемент кронштейна-захвата 19 расположен по высоте таким образом, чтобы не препятствовать вертикальному перемещению обечайки 10 на величину хода электрода 3.Технико-экономический эффект от внедрения данного изобретения определяется улучшением технологии выплавки сплава и снижением удельного расхода электроэнергии за счет более эффективного нагрева поступающей в печь шихты 2 отходящими печными газами и оперативной корректировки шихты.Формула изобретения 1, Дуговая рудно-термическая электро- печь, содержащая ванну, погруженные в нее уплотненные в своде электроды, электрододержатели с нажимными кольцами вокруг контактных щек, подвешенными к несущим кожухам, систему шихтоподачи с труботечками, проходящими через свод, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, улучшении технологии выплавки сплава, электропечь снабжена дополнительными труботечками для корректировки шихты, проходящими вертикально через фланцы несущих кожухов, и нажимные кольца электрододержателей до уровня нижней кромки контактных щек, жестко закрепленными на своде посредством кронштейнов-захватов, которыми снабжена печь,2. Электропечь по п, 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что диаметр дополнительной труботечки составляет 0,2 - 0,3 диаметра основной труботечки,3. Электропечь по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что дополнительные труботечки в поперечном сечении выполнены в овальной форме, при этом ширина оваласоставляет 0,15-0,2 диаметра основной труботечки, а отношение ширины овала к его длине составляет 0,6 - 0,9.4. Электропечь по п, 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что дополнительные труботечки расположены между упорами нажимного кольца.5. Электропечь по п. 1, о тл и ч а ю щ ая с я тем, что места прохода дополнительных труботечек через фланцы несущих кожухов герметично уплотнены. 6. Электропечь по п. 1, отл и ч а ю ща я с я тем, что проекция продольной осидополнительной труботечки на горизонтальную плоскость расположена радиально по отношению к центру электрода,1765663 Составитель А,Янковскаяедактор А.Бер Техред М,Моргентал Корректо ри аказ 3377 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5