Контактная щека дуговой электропечи Советский патент 1984 года по МПК H05B7/11 

00 0 Од Изобретение относится к металлургии, в частности, может быть использовано в дуговых руднотермических печах черной, цветной металлургии и химической промьшшенности. Одним из основных требований, предъявляемых к конструкции контактной щеки, является надежность работы и увеличение срока ее службы.Конструкции контактных щек весьма разнооб разны: они выполняются либо литыми, либо из медного проката с внутренними просверленными каналами водоохлаж дения. Эксплуатационная стойкость щек определяется многими.факторами, к числу которых в первую очередь следу ет отнести свойства материала, испол зуемого для их изготовления, способ изготовления и охлаждения щек, а также электротехнические характеристики контакта щека-электрод. Известна контактная щека, представляющая собой литой корпус (бронзовый или медный) с залитым стальным или медным змеевиком Щ . Недостатком щеки является трудоем кость изготовления. Кроме того, не обеспечивается эффективное охлаждение щеки, так как нет плотного кон-, такта между залитой трубой и корпусом щеки по всему периметру. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является контак ная щека, содержащая плиту с боковыми вертикальными глухими каналами, соединенными горизонтальным каналом, заглущенным пробкой, втулки, соединенные с токо- и водоподводящими трубами. В качестве заготовки для та кой щеки обычно используется готовая медная плита толщиной 90-110 мм. Катаные щеки по сравнению с литыми со змеевиком надежней в работе, так как имеют более эффективное водо охлаждение. Кроме того, они .более технологичны при изготовлении 2j. Однако катаные щеки обладают серь езньм недостатком, заключающимся в том, что при изготовлении соединяюще го горизонтального канала его необходимо заглушить приварной пробкой (заглушкой) с обеспечением герметизации водоохлаждаемого канала. В известной конструкции катаной щеки горизонтальный канал расположен в районё нижней кромки щеки, которая более всего подвержена воздействию высоких температур колошника печи. В практике эксплуатации не редки случаи появления течи воды через заглушку, что требует остановки печи на ремонт. Таким образом, ухудшая работу узла герметизации водоохлаждаемого канала, наиболее уязвимого участка, можно увеличить срок службы контактной щеки. Цель изобретения - повышение срока службы щеки. Указанная цель достигается тем, что в .контактной щеке дуговой электропечи, содержащей плиту с боковыми вертикальными глухими каналами, соединенными горизонтальным каналом, заглущенным пробкой, втулки, соединенные с токо- и водоподводящими трубами, в Плите дополнительно выполнен центральный вертикальный канал, соединенный с горизонтальным каналом, причем в каждом вертикальном канале соосно с ним установлена с кольцевьв1 зазором и с зазором относительно нижнего канала металлическая трубка. На фиг. 1 показана предлагаемая щека, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (продольньй разрез бокового канала). Контактная щека содержит плиту 1, вертикальные глухие водоохлаждаемые каналы: центральный 2 и боковые 3 и 4. В каждый канал введена металлическая втулка 5, приваренная к плите 1. Втулки 5 соединены (приварены) с токоподводящими трубами 6-8. В каждый из каналов вставлены соосно с ними металлические трубки 9-11 которые приварены к втулкам 5. Каналы 2-4 соединены глухим горизонтальным каналом 12, заглушенным пробкой 13 приваренной герметичным сварным щвом к плите 1. В трубках 10 и 11 по всей высоте на полупериметре, обращенном к боковым торцовым поверхностям плиты 1, вьтолнены сквозные отверстия 14. Нижние .торцы трубок 9-11 отстоят от концов каналов 2-4 на величину, состоящую 0,4-0,8 от диаметра канала (2-4), а отношение диаметра трубки (9-11) к диаметру канала (2-4) составляет 0,6-0,7. Контактная щека дуговой электропечи работает следующим образом. ПРИ эксплуатации щеки в каналах 2, 3, 4 и 12 постоянно циркулирует вода. Подвод воды осуществляется через токоподводящую трубку 7, затем вода, пройдя по трубке 9, возвраща31

ется наверх и через канал 12 поступает в каналы 3 и 4, заполняет их и по трубкам 10 и 11, вновь поднимается вверх, и через трубы 6 и 8 выходит в систему водоохлаждения.

Преимущество предлагаемой конструкции контактной щеки по сравнению с известной, например в базовом образце, т.е. печи РКЗ-ЗЗМ2 Ермаковского завода ферросплавов, состоит в том, что охлаждающая вода поступает вначале в среднюю часть щеки т.е. в наиболее теплонапряженный ее участок, что и обеспечивает повышение эффективности охлаждения контактной щеки.

Предлагаемая конструкция контактной щеки позволяет также расположить горизонтальный канал 12 вблизи верхней кромки щеки, ббагодаря чему значительно улучшаются тепловые условия работы герметизации пробки 13 и тем самым предотвращается возможность разгерметизации канала 12.

66 . 4

Наличие трех токопроводящих труб 6-8 позволяет использовать медные трубы меньшего сечения, что приводит к сокращению расхода меди и облегчению изготовления токопроводящих труб, выполняемых обычно с большим количеством изгибов.

При необходимости центральная тру ба может быть нетокопроводящей, в этом случае токоподводящими выполняются боковые трубы 6 и 8.

Предлагаемая конструкция контактной щеки представляет большой интерес для многих руднотер шческик печей, так как три токоподводя1цих трубы 6-8 позволяют пропускать значительные токовые нагрузки.

Отверстия 14, выполненные в трубках 10 и 11 улучшают отбор тепла от стенок каналов 3 и 4, обращенных к боковым торцовым поверхностям. шшты f.

Диаметр и количество отверстий 14 определяются аналитическим р1асчетом.

КОНТАКТНАЯ ЩЕКА ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащая плиту с боковыми вертикальными глухими каналами, соединенными горизонтальным кана лом, заглушенным пробкой, втулки, соединенные с токо- и водоподводящими трубами, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы щеки, в плите дополнительна выполнен центральный вертикальный канал, соединенный с горизонтальным каналом, причем в каждом вертикальном канале соосно с ним установлена с кольцевым зазором и с зазором отно сительно нижнего канала металлическая трубка.

(

W

Фиг.г