Свод дуговой электропечи Советский патент 1992 года по МПК F27D1/02 

Фиг/ 1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкции свода дуговой электропечи.

Известен свод дуговой электропечи, содержащий два кольцевых коллектора для подвода и отвода охладителя и соединенные с ним радиально расположенные кронштейны, на которые сверху уложен слой футеровки.

Недостатком такой конструкции являет- ся невысокая эффективность отсоса газа из печи и отсутствие экранирования отходящим из печи газом стен печи вследствие направленного потока газа через рабочий объем печи от рабочего окна к отверстию в своде.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является свод1 дуговой электропечи, состоящий из несущего каркаса, на котором закреплены радиально расположенные панели, в одной из которых выполнено отверстие, соединяемое с системой газоотсоса.

Известная конструкция не улучшает эффективность отсоса газа, не обеспечивает организованный поток газа в рабочем объеме печи, позволяющий экранировать стены печи в процессе ее эксплуатации, что позволило бы увеличить стойкость стен и повысить производительность печи.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости стен печи и ее производительности.

Поставленная цель достигается тем, что свод дуговой электропечи, состоящий из не- сущего каркаса, на котором закреплены радиально расположенные панели, в одной из которых выполнено отверстие, соединяемое с системой газоотсоса, снабжен дополнительными панелями, расположенными под основными и образующими вместе с ними кольцевую полость, причем во всех нижних панелях, кроме панели, расположенной под отверстием, соединяемым с системой газоотсоса, выполнены сквозные окна, площадь которых составляет 0,15-0,30 площади панели.

На фиг, 1 изображен свод дуговой электропечи, общий вид, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Свод дуговой электропечи содержит радиально расположенные нижние 1 и верхние 2 панели, соединенные с несущим каркасом свода, выполненным в виде подводящего охладитель коллектора 3 и отводя- щего коллектора 4, Между нижними 1 и верхними 2 панелями образуется кольцевая полость 5.В верхнем крае нижних панелей 1 /обращенном к центру свода, выполнены соединяющие полость с рабочим объемом печи окна 6, площадь которых составляет 0,1.5- 0,30 площади нижних панелей 1.

В секции, на которой устанавливается патрубок 7 системы газоотсоса, верхняя панель имеет отверстие 8 для газоотсоса, а в нижней панели окно отсутствует. Центральная часть 9, выполненная из огнеупорного неэлектропроводного материала, устанавливается посадочным гнездом 10 на верхние панели 2. Нижние 1 и верхние 2 панели охлаждаются хладагентом, который подводится от подводящего коллектора 3, а отводится отводящим коллектором 4. Пылегазовуе выбросы при работе печи, проходя через окно 6 нижних панелей 1 в полость 5, охлаждаются и через отверстие 8 и патрубок 7 газоотсоса эвакуируются из рабочего объема печи.

Предлагаемое расположение окон 6 в нижних панелях 1 обеспечивает распределенный отсос пылегазовых выбросов. При этом аэродинамика эвакуации пылегазовых выбросов такова, что наиболее нагретые в области горения дуг пылегазовые выбросы сначала проходят через шихту, отдавая ей тепло, а затем, проходя вдоль стен печи, эвакуируются из рабочего объема. Это обеспечивает равномерный по всему объему нагрев шихты и экранирование стен.печи от прямого облучения электрическими дугами.

Величина площади окон, выполненных в нижних панелях, выбрана на основании экспериментальных данных, полученных при моделировании, и подтверждена при использовании свода на печи ДСП-100.

Была выполнена модель дуговой сталеплавильной печи и два свода: известный и предлагаемый. Причем в предлагаемом своде на окнах, выполненных в нижних панелях, были установлены шторки, позволяющие изменять площадь сечения окон. В качестве газоотсоса использовали пылесос, подсоединяемый к коленообраз- ному патрубку, соединенному со сферической полостью свода. После включения специального дымообразователя корпус печи накрывали сводом и включали пылесос. В процессе экспериментов изменяли сечение проходного отверстия (окна) в панели и визуально наблюдали за поведением образующегося в печи потока дыма.

При испытании известного свода наблюдался сильный целенаправленный поток дыма от рабочего окна в корпусе печи к отверстию в своде. Это приводит к неравномерному нагреву металла и снижению производительности печи.

Выполнение отверстий в нижних панелях с площадью сечения окна менее 0.15 площади панели не обеспечивает эффективч.

ного прохождения через них газа. Происходило выбивание дыма из-под свода.

Увеличение площади отверстий до 0,15 площади панели обеспечило эффективную эвакуацию и равномерный отсос газовых выбросов из рабочего пространства печи, стены печи были полностью экранированы дымом.

Дальнейшее увеличение площади отверстий до величины, составляющей 0,3 площади панели, не изменило формы потока газа и эффективности его удаления.

Увеличение площади отверстий более 0,3 площади панели привело к изменению формы потока и приблизило его к форме потока при использовании известного свода. Экранирование стен печи при этом не наблюдалось.

Таким образом, одним из основных условий эффективного удаления газа из рабо- чего пространства печи, обеспечивающего экранирование стен печи, является размер проходного сечения окон, выполненных в нижних панелях свода, оптимальная величина которого находится в диапазоне 0,15- 0,30 площади нижней панели.

Свод работает следующим образом.

После загрузки шихты в печь свод опускают на корпус печи и закрывают рабочее пространство. В подводящий коллектор 3 подают охладитель, который растекается по охлаждаемым панелям нижнего ряда 1 и верхнего ряда 2. Далее из панелей воДа собирается в отводящем коллекторе 4 и отводится в сливную коробку. Включается си стема газоотсоса. На печь подается напряжение, зажигаются электрические дуги и ведется процесс расплавления шихты и доводка расплава до заданных параметров по химическому составу и температуре. Вы- деляющийся в процессе плавки газ проходит через шихту, затем вдоль стенок печи, омывая их, проходит через окно нижних панелей, просасывается через полость, образованную верхними и нижним панелями, и через отверстие 8 уходит в патрубок 7 газоотсоса системы га зоочистки. Экранирование стен печи позволяет увеличить мощность, вводимую в печь, без разрушения футеровки стен,

В период,когда шихта полностью расплавлена и дуги горят на расплавленный металл за счет аэродинамики распределенного отсоса газа экранируются стены и свод печи пылегазовыми выбросами, эвакуируемыми из рабочего объема печи,

Равномерный отсос газов из рабочего пространства печи с экранированием стен печи от прямого излучения электрических дуг позволяет повысить стойкость стен печи, увеличить ее производительность и уменьшить расход электроэнергии. Кроме того, значительно улучшаются экологические показатели работы дуговой электропечи.

Формулаизобретения

Свод дуговой электропечи, включающий несущий каркас, на котором закреплены радиально расположенные панели, в одной из которых выполнено отверстие, соединяемое с системой газоотсоса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи путем увеличения эксплуатации стойкости стен печи, свод снабжен дополнительными панелями, расположенными под основными и образующими вместе с ними кольцевую полость, причем во всех нижних панелях, кроме панели, расположенной под отверстием, сое- диняемым с системой газоотсоса, выполнены сквозные окна, площадь окна составляет 0,15-0,30 площади панели.

Фс/2.2

Использование: металлургия, в частности в дуговых электропечах. Сущность изобретения: свод содержит несущий каркас. На последнем закреплены радиально расположенные панели 2, В одной панели выполнено отверстие, соединенное с системой 7 газоотсоса. Свод снабжен дополнит, панелями 1,расположенными под основными и образующими вместе с ними кольцевую полость 5. Во всех нижних панелях 1, кроме панели, расположенной под отверстием, соединенным с системой г.чзо- отсоса, выполнены сквозные окна 6. Площадь окна составляет 0,15-0,30 площади панели. 2 ил.