Печь-ковш Советский патент 1992 года по МПК C21C7/00 

до 0.5 высоты ковша, при этом отношение длины токогьсмиого элемемгз к суммарной толц .мпе рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоя футеровки находится в пре- делзх 1,0-2,0, токоподводящие шины расположены между теплоизолирующим

слоем футеровки и корпусом ковша. Шины выполнены в оиде ломаной спирали. В качестве электрода-катода используется плазмотрон с водосхлаждаемым корпусом. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к металлургии. в частности к внепечной обработке стали. Устройство включает сталеразливочный ковш 1 с корпусом 2 и футеровкой, состоящей из рабочего 3, арматурного 4 и теплоизолирующего 5 слоев, крышку 6. расположенные на крышке по оси ковша дугов ой электрод-катод 7 и токссъемные контактные электроды-аноды 8. Аноды выполнены из трех частей: водоохлаждаемых токоподводов 9, установленных на крышке ковша, токоподводящих шин 10 и токосьем- ных элементов 11. контактирующих с жид- кия металлом, причем токосьемные элементы расположены на одном уровне в нижней части ковша на расстоянии от пода VJ 4 sj СЯ О -N & i

Изобретение относится к металлургии, в частности к внспеиной обработке стали.

Известна печь-коеш для проведения операций по рафинированию и доводке стали, включающая сталсразливочный. ковш, источник питания трехфазного переменного стока, три графитовых электрода, крышку с отверстиями для пропускания через них указанных злектсодов. статор электромагнитного перемешивания металла в ковше с отдельными источниками питания.

Недостатками известной конструкции являются высокий расход графита, высокая тепловая нагрузка на футеровку крышки и открытие борта ковша, невозможность обрабатывать атакой установке низкоуглеродистые сорта металла без последующего обезуглероживания, невозможность герметизировать рабочее пространство установки и. следовательно, регулировать состав атмосферы под расплавом, дополнительные капитальные и эксплуатационные расхода на перемешивание металла.

Наиболее близкой к предлагаемой явля ется печь-ковш, включающая сталеразли- вочный ковш с корпусом и футеровкой, состоящей из рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоя, крышку, расположенные на крышке по оси печи дуговой эле-арод (катод) и токосьзмные контактные электроды {аноды), установленные симметрично относительно центрального дугового электрода и контактирующие с жидким расплавом,

Недостатками известной печи-ксвшэ явлтотся низкая производительность установки, высокий расход электроэнергии и электродов, частичное растворение углерода электродов в металле.

Цель изобретения - увеличение производительности установки, повышение качества металла, снижение расхода электроэнергии и электродов.

Поставленная цель достигается тем. что о печи-коаше. включающей сталерззливоч- - ный ковш с футеровкой, состоящей из рабочего, арматурмого и теплоизолирующего . слоя, крышку, расположенные на крышке по оси neiitt ДУГОЕОЙ электрод-катод и расположенные на крышке симметрично относительно центрального дугового электрода

токосъемные контактные злектроды-аноды, контактирующие с жидким металлом, электроды-аноды выполнены из ьсдоохлаждае- мых токоподсолое, установленных на

крышке ковша, ток подводящих шин и токо- съемных элементов, расположенных на одном уровне симметрично относительно оси ковша в нижней части стенки на расстоянии от пода до 0,5 высоты ковша, при этом отношение длины токосъемного элемента к суммарной толщине рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоев футеровки находится в пределах 1.0-2.0. а токоподводящиэ шины расположены вертикально по внутренней стенке ковша между теплоизолирующим слоем футеровки и корпусом ковша, который отделен от шин дополнительным слоем электро- и теплоизоляции.

Шикы и токосьемные элементы зыпоянены в виде спирали, образующей на заданных по высоте уровнях чередующихся горизонтачьные и вертикальные участки.

В качестве электрода-катода используется плазмотрон с водоохлаждаемым корлусом, а зазор между корпусом плазмотрона и крышкой герметично уплотнен.

На фиг. 1 представлена печь-ковш, общий вид. отношение длины токосьемного элемента суммарной толщине рабочего,

арматурного и теплоизолирующего слоев футеровки 1.0: на фиг.2 и 3 - вариант предлагаемой схемы расположения токоподво- дящих шин; на фиг.4 и 5 - два варианта узла токосьемного элемента печи-к овша. отношение длины токосьемного элемента к суммарной толщине рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоев Футеровки 2.0 и 1.0.

Печь-ковш содержит сталерззл-ивочный

ковш 1 с корпусом 2. футепопкой. состоящей из рабочего 3. арматурного 4 и теплоизолирующего 5 слоев, крышку 6. расположенные на крышке по оси печи дуговой электрод 7 (катод, который может быть выполнен в аиде водоохлаждаемого плазмотрона с графитовым наконечником) и токосъемные контактные электроды 8 (аноды), выполненные из трех частей: водоохлзждаемых токо- подводов 9, установленных на крышке

0 ковша, токоподоодлщих шин 10 и токосьсм- ных элементов 11. контактирующих с жидким металлом. Токосъемные элементы, контактирующие с металлом расположены на одном уровне симметрично относительно оси ковша а нижней части стенки из расстоянии от пода до 0.5 высоты ковша Отношение длины токосъемного элемента 11 к суммарной толщине рабочего 3. арматурного 4 и теплоизолирующего 5 слоя футеровки в пределах 1.0-2.0. Токоподводящие шины 10 расположены вертикально по внутренней стенке ковша между теплоизолирующим 5 слоем Футерпзки и корпусом 2 ковша, который отделен от шин 10 дополнительным слоем 12 электро- и теплоизоляции. Шины 10 могут быть выполнены в виде ло- ианой линии, образующей на заданных по зысоте уровня чередующиеся горизонтально 13 и вертикальные 14 участки.

Расположение токосьемных элементов

5 нижней части стенки в пределах от пода до

),5 высоты ковша вызвано необходимостью

«едопущения образования в нижней части

.овша замкнутых торроидальных вихрей металла, препятствующих равномерюму перемешиванию ванны. Как показали

следования на холодных моделях для ковjeu малой емкости можно применять располсение тскосьемных элементов, близкое к 0,5

ысоты ковша. В этом случае снижается вес

окоподводящих шин и упрощается футерова ков шэ. Длч ковшей большей емкости (25050 т) рекомендуется установка токосъемных

пементов и днищз ковша. Выбор пределов

эотношения длины токосьемного элемента

суммарной толщине рабочего слоя (няружого). арматурного и теплоизолирующего

юев футеровки вызван достаточно больими плотностями токов на электропроводэй части токосьемного элемента. Это

взывает дополнительный нагрев токо.емного элемента и. следовательно, более

шьный его износ. Кроме того, учитывается

1еньшение толщины футеровки в процессе

сплуатэции ковша. При этом для установок.

хнологический цикл которых не т-ребует выких скоростей нагревя. т.е. плотность тока

1нижена, применяется нижний предел соот1шения (1.0) Для устанозок. работающих с

(рсированными рехимэми нагрева, испольются токосьемные элементы с соотношениi длины к общей толщине Футеровки.

изкой к 2.0. Выбранные пределы обеспечиот работоспособность токосьемного злента в течение всеи ампании работы коеша

а приваривания к нему ток о подводящих

IH и местного дополнительно о ндгревз

эни кооша. Уменьшение указанного соотлениз ниже нижнего пылы&аст

бходимость сннхения токлвсй нагрузки

токосьемный элемент снижая производительность установки. Кроме того, имеющийся опыт работы плазменных пячей постоянного тока показыплет, что снижение скорости нагрева металла влечет за собой 5 увеличение расхода электроэнергии и электродов. Увеличение продолжительности нагрева стали вызывает дополнительную эрозию футеровки ковша, особенно, в шлаковой зоне, за счет чего возрастает ко- 10 личество неметаллических включений, а также снижается рафинировочная способность шлака.

Увеличение длины токосъемного элемента более заявляемого предела вызывает 15 удорожание высококачественного токосъемного элемента, повышая себестоимость стали.

Выполнение анода из трех частей позволяет исключить необходимость каких-лй20 бо дополнительных операций при поступлении ковша с металлом на позицию нагрева и после обработки плавки снижаются температурные потери, время подогрева стали, расход электроэнергии и электродов.

25 Наличие дополнительного слоя электро- и теплоизоляции необходимо для дополнительной тепловой защиты брони ковша, что особенно важно в зоне ток.осъемных элементов, а также для отсутствия замыкания

30 на корпус ковша. Исключение из конструкции установки дополнительного слоя электро- и тепловой защитоизоляции приводит к неработоспособности установки.

Устройство работает следующим обра35 зом.

После выпуска металла из сталерязли- вочного агрегата ковш 1 со сталью транспортируют на агрегат печь-ковш. Очищают уплотнительную поверхность от брызг ме40 таляз и шлака, опускают крышку 6. замеряют температуру и отбирают пробу, опускают дуговой электро-катод 7. через который подается аргон, и зажигают дугу. В процессе подогрева через специальную систему до45 зирования и транспортировки присядок в ковш 1 присаживают смесь изсести и плавикового шпата в количестве 10-20 кг/т. По результату полученного анализа произоо- дится корректировка химического состава

50 металла. Перемешиоание металла осуществляется з результате возникновения элпкт- ровихревого эффекта при прогеконии постоянного токл через металл за счет рационального расположения анодов И п ниж55 ней члсти ковшл. Перемешивание металла со шляхом яля десулы{ урлции сглли производите за счет продувки мотлллл арюном мсроз пористую пробку уст,-)ппп 1(чмную в днище ковша. При досги.ч-.ении злдлнной температуры и имичсскогососглпл nptnp.iР ь

I

щэ.от подо рев и ковш 1 с металлом передают на разливку.

Формула изобретения 1. Печь-ковш с подогревом расплава электрическим разрядом постоянного тока, вклю- чающая сталсразяигючный ковш, футеровка которого состоит из рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоя, крышку, расположенные па крышке по оси ковша дуговой электрод-катод и симметрично относительно дугоього электр ода-ка то да токосъемные контактные электродч-гноды. контактирующие с жидким металлом отличающаяся тем. что. с целью увеличения производительности, повышения качестса металла, снижения расхо- да электроэнергии и электродов, электроды-аноды выполнены из трех частей: водоохлаждаемых токоподводов. токопздзодящ/лхшин итокосъем- ных элементов, расположенных на одном уровне в нижней части ковша на расстоянии

Фиг. 2

от пода до 0,5 высоты ковша, при этом отношение длины токосьемного элемента к суммарной толщине рабочего, суммарного и теплоизолирующего слоез футеровки находится в пределах 1,0-2.0. а токоподводящие шины расположены между теплоизолирующим слоем футеровки и корпусом ковша, который отделен от шин дополнительным слоем электро- и теплоизоляции.

Фиг.З

ФигА

А-А