, я,
У)
,
Сущность изобретения: в плавильном агрегате с электродуговой печью и расположенным сбоку на электродуговой печи шах- тообразным приемником загружаемого 9 материала наружные стен км приемника загружаемого материала образуются о его нижней зоне стенкой металлопгг- рмника к п зоне над ней стенки приемника за краплен : в поддерживающей конструкции. Благодаря относительному горизонтальному перемещению металлоприемника печи и поддерживающей конструкцией вместе со сводов металлоприемника загружаемый материал из шихтовой бадьи может беспрепятственно загружаться через приемник непосредственно в металлоприемник или в различные зоны металлоприемника печи. С помощью запорного элемента в приемнике может задерживаться загружаемый материал и нагреваться во время фазы рафинирования. 33 з.п.ф-лы, 12 ил.
; Изобретение относится к конструкциям : злектродуговых печей для плавки металлсо- I держащих материалов. ; Цель изобретения - сокращение времени плавки и повышение стойкости футеров- I ки.
i На фиг. 1 дан частичный разрез вида j сбоку плавильного агрегата; на фиг. 2 - вид | плавильного агрегата сверху с находящимся j на металлоприемнике печи сводом и с вдви- нутыми электродами; на фиг. 3 - соответст- j вующий фиг. 2 вид с отведенным сводом и | отклоненными электродами; на фиг. 4 - вид I сбоку плавильного агрегата, изображенного i на фиг,2; на фиг.5 - частичный разрез вида j сбоку на фиг, 3 с передвижным металлопри- емником печи и запорными элементами в I шахтообразном приемнике; на фиг. 6 - вид сбоку плавильного агрегата; на фиг. 7 - вид
сбоку со сдвинутым шахтообразным приемником; на фиг. 8 - вид А на фиг. 7, частично в разрезе; на фиг. G - вид плавильного агрегата сверху; на фиг, 10 - вид опорного каркаса металлоприемника печи сверху; на фиг. 11 - металлоприемник печи в положении выпуска; на фиг. 12 - плавильный агрегат с удаленной крышкой с шахтсобразного приемника.
Изображенный на фиг, 1-3 плавильный агрегат содержит электродуговую печь 1 и шахтообразный приемник 2 загружаемого материала (шихты). Электродуговая печь содержит металлоприемник 3 печи, состоящий из подины 4 печи и стенки 5. Металлоприемник 3 печи закрыт поворотным сводом 6, через который в металлоприемник печи могут вводиться электроды 1, установленные на кронштейнах 8 и ппднмf О1
q.-iS -i
Ш
1
маемые и отклоняемые в сторону с помощью устройства 9 для подъема и отклонения электродов.
Приемник 2 загружаемого материала расположен сбоку на металлоприемнике 3 печи. В нижней зоне приемника загружаемого материала стенкой 5 металлоприем- ника образованы его наружные стенки. В зоне над ней стенки 10 приемника загружаемого материала так же, как и свод 6 метал- лоприемниказакреплены в поддерживающей конструкции 11 и образуют единый конструктивный узел. Как показано на фиг. 3, металлоприемник 3 печи на виде сверху выполнен в виде ограниченного сбоку прямой линией овала. Прямой участок стенки 12 образует вместе с прилегающими участками 13 овала наружные стенки в нижней зоне приемника загружаемого материала. Футерованное днище 14 шахтообразного приемника 2 загружаемого материала выполнено покатым под прямым углом наклона 15 около 45° относительно футерованной подины 4 печи. .
Стенки 10 приемника по весовым соображениям образованы стеновыми элементами с водяным охлаждением. Поперечное сечение внутреннего пространства 16 приемника шихты расширяется вниз, чтобы обеспечить беспрепятственный материало- поток загружаемого материала 17 в приемнике 2.
В данном случае стенки 10 приемника шихты на виде сверху имеют почти прямоугольную форму и продолжают вверх определенное участками 12 и 13 стенки металлоприемника 3 печи поперечное сечение приемника 2 загружаемого материала. В этом случае между приемником 2 загружаемого материала и электродуговой печью 1 образуется соединительная зона 18, которая простирается по высоте и ширине в свету металлоприемника печи в воображаемой общей плоскости между приемником загружаемого материала и электродуговой печью. Само собой разумеется, что может выбираться отличное от прямоугольной формы поперечное сечение приемника и он не должен также простираться обязательно по всей ширине металлоприемника печи или свода. Кроме того, обращенная к электродам 7 стенка 10 приемника может простираться от кромки свода внутри металлоприемника печи вниз, чтобы уменьшить высоту в свету соединительной зоны 18. При удалении свода он в этом случае должен приподнимется до тех пор, пока он может быть смещен в сторону.
В верхней зоне приемник 2 загружаемого материала имеет закрываемое загрузочное отверстие 19, а также отверстие 20 для выпуска газа. Отверстие 20 для выпуска газа с помощью газовой трубы 21 соединено с камином или камерой предварительного подогрева, которая пригодна для установки заполненного загружаемым материалом резервуара или шихтовой бадьи.
Как следует из фиг. 2, электроды 7 смещены в направлении приемника 2 загружаемого материала. Таким образом, созданный электродуговой печью нагрев в результате излучения усиленно воздействует на загружаемый материал, поданный через приемник 2, и одновременно,
уменьшается связанная с излучением нагрузка на свободные зоны стенки электродуговой печи.
Подина 4 печи имеет, как показано на фиг. 3, эксцентрично расположенное выпускное отверстие 22. Металлоприемник 3 печи с целью выпуска может быть выполнен известным образом опрокидываемым, причем направление опрокидывания происходит перпендикулярно оси (23),
соединяющей середину приемника загружаемого материала с серединой подины печи (см.фиг. 2).
В представленном плавильном агрегате устройство 9 для подьема и отклонения
электродов расположено на противоположной стенке 10 стороне свода 6 рядом с ме- таллоприемником 3 печи, а подъемное и отклоняющее устройство 24 поддерживающей конструкции 11 и тем самым свода 5
металлоприемника расположено рядом с приемником загружаемого материала. В представленном случае на поворотном портале 25 закреплен подъемный цилиндр 26 с поднимаемым и опускаемым несущим
элементом 27, который в опущенном положении отсоединен от соединенной со сводом 6 поддерживающей конструкции 11, а в поднятом положении входит в подогнанную к несущему элементу подъемную проушину
28 поддерживающей конструкции 11. С помощью подъемного и отклоняющего устройства 24 приемник 2 может подниматься и отклоняться в сторону вместе со сводом 6. На фиг. 3 изображено отклоненное в сторону положение как свода, так и электродов. Видно, что свод металлоприемника и электроды могут отклоняться в ту же сторону относительно металлоприемника 3 печи, т.е. в изображенном случае в сторону выпуска, так что с другой стороны в обозначенном стрелкой 29 направлении через открытый металлоприемник 3 печи может беспрепятственно вводиться и опорожняться шихтовая бадья.
В качестве передвижного портала вместо поворотного портала 25 может использоваться также линейно перемещаемый портал с подъемным устройством. В этом случае предпочтительно, если несущий подъемное устройство портал может перемещаться в обозначенном на фиг. 2 двойной стрелкой 30 направлении.
В представленном случае устройство 9 для подъема и отклонения электродов закреплено на опрокидывающейся совместно платформе 31 печи, размеры которой с этой целью должны быть выбраны соответственно стабильными, в то время как подъемное и отклоняющее устройство 24 поддерживающей конструкции 11 выполнено в виде установленного непосредственно на фундаменте узла. Последнее возможно потому, что в опущенном состоянии несущего элемента 27 подъемное и отклоняющее устройство 24 отсоединено от поддерживающей конструкции 11 свода 6 так, что металлоприемник печи вместе со сводом 6 может беспрепятственно опрокидываться с помощью подъемного и отклоняющего устройства 24.
В изображенном на фиг. 4 примере выполнения при удалении свода 6 металло- приемника последний не отклоняется в сторону, а отводится в сторону после подъема. С этой целью предусмотрен перемещаемый по двум рельсам 32 портал 33. Рельсы 32 установлены на фундаменте с обеих сторон плавильного агрегата. Передвижной портал 33 стягивает с помощью двух несущих балок 34, одна из которых в соответствии с представленным на фиг. 5 видом расположена перед стенкой 10 и другая за ней, плавильный агрегат. В данном случае передвижной портал несет также устройство 9 для подъема и отклонения электродов. Несущие балки 34 с помощью не показанных разъединяемых подъемных устройств соединены в надлежащих местах со сводом 6 или с поддерживающей конструкцией приемника шихты, чтобы можно было при необходимости приподнимать свод и отводить ее в сторону. С другой стороны, не должно создаваться помех опрокидывающему движению при удалении шлака и опорожнении металлоприемника 3 печи.
Электродуговая печь может быть выполнена в виде электродуговой печи пере- менного или постоянного тока с несколькими или с одним вводимым через свод металлоприемника электродом (электродами).
Изображенная на фиг. 5 электродуговая печь 1 имеет перемещаемый с помощью колес 35 по двум параллельным рельсам 36 металлоприемник 3.
В стенках 10 приемника 2 расположен запорный элемент 37. Запорный элемент 37
состоит из двух расположенных друг против друга в основном в общей горизонтальной . плоскости валов 38, например с водяным охлаждением, соответственно один из которых пролегает в расположенном в общей
плоскости ряду консольно несущих элементов 39. Элементы 39 выполнены соответственно одинаковыми и могут, как валы 38, охлаждаться водой.
Валы 38 соответственно установлены в
5 базирующих элементах 40 с возможностью вращения. Не показанный узел крепления может быть выполнен эластичным, например, с использованием механических упругих элементов или гидравлических
0 демпфирующих элементов. Валы могут приводиться в действие с помощью не показан- ных приводных механизмов и арретироваться в заданном угловом положении. Базирующие элементы 40 образова5 ны соответственно расширенной зоной приемника 2 загружаемого материала, причем всякий раз соответствующая зона стенки 10 приемника 2 в зоне базирующего элемента смещена наружу, так что валы 38
0 с соответствующими несущими элементами 39 расположены внутри приемника 2 герметично.
Оба вала 38 могут приводиться в действие, в основном синхронно, таким обрааом,
5 что несущие элементы могут занимать положения, изображенные на фиг.5 сплошными, пунктирными и штрихпунктирными линиями. При этом сплошными линиями соответ- ственно изображено положение
0 освобождения соответствующих несущих элементов 39, в котором ряды несущих элементов находятся внутри соответствующего базирующего элемента 40. В этом положении запорный элемент 37 или несущие эле5 менты 39 полностью отведены и может загружаться столб материала. Столб загружаемого материала опирается на расположенную вниз зону днища или стенки металлоприемника 3 печи.
0 Поддерживающая конструкция приемника 2 свода 6 установлена с возможностью поворота с помощью вращающейся опоры 41 на противоположной приемнику 2 загружаемого материала концевой зоне, на уст5 ройстве 9 для подъема и отклонения электродов. На противоположной вращающейся опоре 41 стороне на поддерживающую конструкцию воздействует подъемное устройство 42, состоящее из одного или нескольких, предпочтительно двух, узлов поршень-цилиндр. чтобы отклонять свод 6 с приемником 2 вокруг вращающейся опоры 41 и тем самым относительно металлопри- емника 3 печи вверх. Таким образом благодаря приведению в действие подъемного устройства 42 приемник 2 и свод 6 могут отклоняться из положения, в котором они прилегают к верхней кромке металлоприем- ника 3 печи и закрывают его. В приподнятом положении поддерживающей конструкции 11 металлоприемник 3 печи может перемещаться с помощью колес 35 по рельсам 36 в различном направлении. Таким образом, металлоприемник 3 печи может перемещаться из изображенного на фиг. 5 сплошными линиями основного положения 1, например, в расположенное слева от него положение 11, изображенное пунктирными линиями, или в положение 111, расположенное справа от основного поло- жения и обозначенное штрихпунктирными линиями. В соответствии с соответствующим положением металлоприемника изменяется расположение относительно приемника 2. Тем самым с приемником 2 целенаправленно могут быть сопряжены различные зоны металлоприемника 3 печи. При получающемся в основном положении металлоприемника 3 печи приемник 2 загружаемого материала расположен для загруз- ки столба материала выше первой зо.ны
металлоприемника 3 печи. Из этого положения металлоприемник 3 печи может быть перемещен таким образом, что приемник 2 будет сопряжен с находящейся на расстоя- нии b второй зоной металлоприемника 3 печи, в этом положении металлоприемник 3 печи находится в положении 11. Благодаря заданному с помощью перемещения металлоприемника печи расположению между приемником 2 и металлоприемником 3 печи можно таким образом загружаемый материал электродуговой печи загружать целенаправленно в металлоприемник 3 печи в зависимости от соответствующего техноло- гического режима или рабочего состояния.
Смещение в противоположном направлении в положении 111 может осуществляться с целью подведения расположенного на левой стороне металлоприемника столба загружаемого материала для быстрого сплавления ближе к электродам 7.
Ниже описывается типичный ход процесса. При расположенных в открытом по- ложении несущих элементах 39 и расположении стенок 10 выше первой зоны металлопримника 3 печи во время фазы плавления через приемник 2 может загружаться столб материала. Это расположение
соответствует изображенному на фиг. 5 основному положению 1 металлоприемника 3 печи. После окончания фазы плавления столб загружаемого материала расплавлен и приемник загружаемого материала в основном пуст. Возможно застрявшие в приемнике 2, например в результате образования перемычек, участки столба загружаемого материала могут транспортироваться в металлоприемник 3 печи простым способом благодаря поворачиванию несущих элементов 39 и оказываемому при этом на загружаемый материал давлению. С целью ускорения плавления уже во время или после загрузки столба загружаемого материала металлоприемник 3 может перемещаться таким образом,что удаление столба загружаемого материала относительно электродов уменьшается, Для этого, например, металлоприемник 3 печи может перемещаться в положение 11. Таким образом, энергия электрических дуг может целенаправленно использоваться для плавления столба загружаемого материала.
В ходе непосредственно следующей за плавлением столба загружаемого материала фазы рафинирования, с целью получения расплавленного металла с требуемыми свойствами, в расплавленный металл не подается загружаемый материал. В плавильном агрегате в соответствии с фиг. 5 возможно введение в приемник 2 загружаемого материала при находящихся в закрытом положении несущих элементах 39. Этот загружаемый материал во время фазы рафинирования предварительно подогревается поднимающимся из металлоприемника 3 печи приемника 2 горячим газом. В расположении имеется материал для загрузки послевыпуска содержимого металлоприемника 3 печи. Чтобы защитить изображенную на фиг. 5 справа зону стенки металлоприемника 3 печи от слишком сильных воздействий нагрева электродов 7, материал приемника 2 загружается о металлоприемник 3 печи, когда в результате смещения металлоприемника 3 печи относительно в основном неподвижного приемника 2 он сопряжен с правой зоной металлоприемника 3 печи. Это расположение соответствует изображенному на фиг.5 положению 11. При том нагретый материал может подаваться в правую зону металлоприемника печи.
Затем для загрузки в левую зону металлоприемника 3 печи он вновь смещается назад в изображенное на фиг. 5 сплошными линиями основное положение 1. При этом несущие элементы 39 переводятся а поло- жение освобождения, в котором они не препятствуют непрерывной загрузке загружаемого материала через приемник 2.
Таким образом, возможен подогрев загружаемого материала внутри приемника 2 также во время фазы рафинирования. Так как свод 6 для перемещения металлоприем- ника 3 печи должен приподниматься лишь незначительно, во время подогрева, а также загрузки обеспечивается то, что не происходит загрязнение окружающей сре- ды.
В изображенном на фиг. 6-12 в различных видах и рабочих состояниях варианте выполнения изобретения поддерживающая конструкция 11 приемника 2,,в которой за- креплен с возможностью разьединения свод металлоприемника.установлена стационарно с помощью консолей 43 на фундаментных столбах 44 и устройства 9 для подъема и отклонения электродов (см.фиг. 8 и 9). Металлоприемник 3 печи закреплен в верхней раме 45, которая с помощью подъемного устройства 46 рамы опирается на опорный каркас 47. Опорный каркас может перемещаться параллельно оси,соединяю- щей среднюю линию приемника 2 и середину подины печи, т.е. параллельно оси 23 (см.фиг. 9). С этой целью в изображении в соответствии с фиг. 6 в опорном каркасе на левой стороне и правой стороне предусмот- рены колеса 35. которые катятся по рельсам 36.
Как в вышеупомянутых вариантах выполнения, металлоприемник печи может опрокидываться вокруг поперечной оси 23, соединяющей среднюю линию приемника 2 загружаемого материала с серединой подины печи 4, а именно, для выпуска на одну сторону, на которой вблизи кромки подины 4 печи находится выпускное отверстие 22, и для удаления шлака - на другую сторону, на которой предусмотрено закрываемое приподнимающейся дверцей рабочее отверстие 48 с убирающейся пластиной 49. Чтобы при выпуске содержимого металлоприемни- ка 3 печи создать место для ковша 50 (см.фиг. 11), верхняя рама 45 на этой стороне изогнута вверх (сравни пунктирную линию на фиг. 6). На противоположной стороне из-за занимаемого рабочим отвер- стием 48 места верхняя рама 45 изогнута вниз (сравни штрихпунктирную линию на фиг. 6).
По соображениям обеспечения места для ковша 50 и расположенного ниже уби- раемой пластины, не показанного на чертеже шлаковоза опорный каркас 47 также выполнен специальной формы, Он имеет. как показывает фиг.10, на виде сверху, две параллельные поперечные опорные балки
51 и 52 и соединяющую их примерно в середине продольную балку 53. Опорные катки 35 установлены соответственно в концевых зонах поперечной балки 52 и в средней зоне поперечной опорной балки 52, причем и в средней зоне поперечной опорной балки 52 предусмотрены два расположенных на определенном удалении друг от друга опорных катка 35. Тем самым рельсы для опорных катков поперечной опорной балки 51 могут прокладываться также в середине, так что они не мешают ни ковшу на одной стороне, ни шлаковозу на другой стороне. В изображенном случае подъемное устройство 46 рамы образовано четырьмя расположенными по периметру рамы 45, а именно в зоне углов примерно прямоугольной на виде сверху рамы, подъемными элементами 54, 55. Подъемные элементы состоят из гид- равлически приводимых в действие узлов шень - цилиндр, чтобы отклонять свод 6с ять также из других элементов, например из ведущей шестерни и взаимодействующей с ней зубчатой рейки или из винтового привода. Подъемные элементы предусмотрены на обеих сторонах соединяющей сред- нюю линию приемника загружаемого материала с серединой подины печи оси 23, причем в примере выполнения подъемные элементы 55 на стороне выпуска могут поворачиваться как в раме 45, так и в опорном каркасе 47 вокруг параллельных оси 23 осей вращения, в то время как подъемные элементы 54 на стороне удаления шлака (левая сторона фиг, 8) имеют вертикальную направляющую, и только в верхней раме 45 установлены с возможностью поворота с помощью параллельной оси 23 оси вращения. Управление подъемными элементами 55 и подъемными элементами 45 может осуществляться соответственно синхронно. Благодаря синхронному опусканию подъемных элементом 55 металлоприемник печи может опрокидываться для выпуска на одну сторону, а благодаря синхронному опусканию подъемных элементов 54 для удаления шлака на другую сторону. Если синхронно опускаются все без исключения подъемные элементы, то металлоприемник 3 печи опускается без опрокидывания.
Вертикальное направление подъемных элементов 54 в изображенном случае реализовано благодаря тому, что гидравлические цилиндры установлены в жестко соединенных с опорным каркасом 47 трубах 56.
С помощью описанного плавильного агрегата могут быть реализованы следующие технологические операции.
После выпуска расплавленного металла (фиг. 11), для чего подъемные элементы 55
опускаются, а металлоприемник 3 печи опрокидывается вокруг верхних осей вращения удерживаемых неподвижно подъемных элементов 54, подъемные элементы 55 вновь приподнимаются до положения, в ко- тором остается еще достаточное расстояние до нижней кромки свода 6, чтобы металлоприемник 4 печи мог перемещаться горизонтально. В этом положении опорный каркас из изображенного на фиг. 6 положе- ния перемещается влево, пока или весь металлоприемник будет располагаться вне зоны приемника 2, чтобы вводить непосредственно в резервуар загружаемый материал из шихтовой бадьи, или до положения, как оно изображено на фиг. 7, чтобы загружаемый материал из шихтовой бадьи-57 вводить через шихту в правую половину, т.е. в расположенную на стороне устройства для подъема электродов половину металлопри- емника. Это положение изображено на фиг. 9 штрихпунктирной линией. Чтобы в этом положении избежать загрязнения окружающей среды выходящим из левой половины резервуара печным газом, здесь в горизон- тальном продолжении крышки резервуара (влево на фиг.7) может быть предусмотрена, не показанная на чертеже, защита, например закрепленная на нижней кромке крышки консольно или другим способом крышка из листового материала. Затем металлоприемник печи вновь возвращается в изображенное на фиг. 6 исходное положение и приподнимается настолько, чтобы было обеспечено желаемое запирание между ме- таллоприемником печи и сводом металлоприемника. В этом положении через приемник 2 подается другой загружаемый материал и при этом в приемнике образуется столб скрапа, который опирается на дни- ще и в левой зоне стенки металлоприемника. После закрывания крышки 58 приемника, которая имеет изображенное на фиг. 6 поперечное сечение в форме оборотного U и может горизонтально перемещаться по рельсам 59, расплавляется следующая загрузка печи и при этом образующийся печной газ предварительно нагревает столб шихты. Если в приемнике 2 предусмотрены запорные органы, как они были описаны с помощью фиг.5, то и нагретый во время фазы рафинирования, задержанный в приемнику 2 загружаемый материал может загружаться в желаемом месте после выпуска содержимого металле- приемника печи.
Возможность горизонтального перемещения металлоприемника печи, само собой разумеется, позволяет также проводить во время процесса плавления электроды печи
ближе к столбу загружаемого материала, чтобы ускорить процесс плавки. Обусловленное этим частичное открывание металлоприемника можно предотвратить благодаря тому, что и здесь в горизонтальном продолжении кромки свода металлоприемника предусматривается защита (вправо на фиг. 7). Выход печных газов при выпуске 9 (см.фиг. 11) может замедляться, например, с помощью цепного фартука 60. Однако, выходящие при опрокидывании газы могут также отсасываться с помощью улавливающего колпака.
Конструктивное расположение приемника 2 относительно свода 6 металлопори- емника не означает, что приемник должен быть неразъемно соединен со сводом. Более того, желательно, чтобы свод при повреждении, можно было заменять. По этой пончике в изображенном на фиг. 6-12 примере выполнения свод 6 металлоприемника закреплен с возможностью разъединения в опирающейся на фундаментные столбы 44 поддерживающей конструкции 11 так, что после разъединения этого крепления крышка металлоприемника, как изображено на фиг. 12, может опускаться благодаря одновременному опусканию подъемных элементов, прилегая к верхней кромке,и выдвигаться с металлоприемником печи и из зоны приемника 2 (на изображении в соответствии с фиг. 6 влево), сниматься с помощью крана и заменяться.
В примере в соответствии с фиг. 1-3 также не требуется, чтобы свод отклонялся в сторону вместе с приемником 2. Достаточно, если приемник 2 закреплен в поддерживающей конструкции Т1. Свод 6 резервуара установлен с помощью собственного устройства, например с помощью устройства 9 для подъема и отклонения электродов, и отводится с помощью этого устройства в сторону.
Кроме того, не требуется, чтобы, как изображено на фиг. 6, левая стенка приемника 2 устанавливалась на одной линии с расположенной под ней стенкой металлоприемника. Она может быть также смещена несколько к середине свода. Важным является то, что загруженный через приемник 2 столб материала может опираться на стенку 5 металлоприемника печи.
Формула изобретения
А. Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с л тем, что металлоприемник выполнен с возможностью опускания относительно поддерживающей конструкции.
стороны прямым участком, который вместе с прилегающими участками овала образует наружные стенки приемника шихты в его нижней зоне.
21,
20 & 2 10
0
5
0
cpcs&.j
//
Г0 3
В
Фиг.4
I -,- ч7/
J5
Т
36 35
//J% Z&%777/// t
ibJ
J5
Фиг. 5
r- co r- co со со
////s/s/s/s////// //
43
4
59
57
22
Фиг.Ю
ю
60
срхг.М
7777 7/77777777777/777777777/777
.
Г Ю
| Полезная модель ФРГ № 8412739, кл | |||
| Прибор с двумя призмами | 1917 |
|
SU27A1 |
