Устройство для перемешивания и частичного нагрева металла в мартеновской печи Советский патент 1936 года по МПК F27B3/02 F27D11/12 

Благоприятное влияние, оказываемое перемешиванием ванны сталеплавильной печи на ход металлургических процессов, вызвало многочисленные попытки осуществления перемешивания металла и шлака.

Перемешивание, способное действительно улучшить условия ведения плавки, должно иметь следствием:

1.Ускорение диффузии реагирующих элементов и выравнивание концентрации их в разных зонах ванны.

2.Ускорение растворения в жидкой ванне твердых частиц вследствие нарушения местного насыщения раствора.

3.Смену соприкасающихся слоев шлака и металла.

4.Выравнивание температуры ванны.

5.Облегчение удаления из ванны неметаллических включений.

Для получения достаточного эффекта перемешивание должно быть длительным, систематическим, интенсивным, автоматическим и применяться в любом требуемом по ходу плавки периоде.

До сих пор перемешивание металлической ванны производилось только в электрических сталеплавильных печах.

Предлагаемое изобретение имеет целью производить перемешивание проводящей ванны в печах типа Мартена.

Это достигается электродинамическим путем при помощи специальной многофазной обмотки из нескольких катушек за счет взаимодействия перемещающегося в пространстве магнитного поля и токов, .наведенных в ванне. С целью перемешивания и частичного нагрева ванны мартеновской печи применено устройство, состоящее из обмотки, создающей вращающееся магнитное поле при включении катушек в сеть различными способами.

На чертеже фиг. 1 изображает перспективный разрез мартеновской печи; фиг. 2-примерную сеть включения обмоток.

Две обмотки А и включаются в соответствующую питающую сеть - непосредственно или через трансформатор.

Катушки каждой из обмоток расположены с одной стороны ванны, например, снизу, таким образом, что катушка Лз перекрывает две рядом расположенные катушки Л1 и Лд и вместе с ними образует систему, создающую перемешивание ванны вокруг горизонтальной продольной оси ванны, а катушка Л, отнесенная в сторону к торцевым откосам печи, образует с катушками Л1 и А систему, создаюшую перемешивание вокруг вертикальной оси.

Обмотка Б, состоящая из катушек BI, Б, БЗ и ь, во всем подобна обмотке А и предназначается для усиления действия устройства, перемешивающего

ванну. Обмотки А и Б могут состоять не из четырех катушек каждая, как показано на чертеже, а из другого числа, например из шести или больше, причем ванна может быть охвачена катушками в ббльшей или меньшей степени, чем это показано на фиг. 1.

Обмотки А и JB могут быть размещены в огнеупорной кладке печи или вне футеровки. Число катушек, число фаз, частота питающего тока и размещение катушек могут изменяться, однако расположение катушек, сдвиг одной катушки относительно другой, число их и схема выключения должны обеспечить образование перемещающегося в пространстве, вращающегося кругового или эллиптического магнитного поля.

Выполнение катушек и их питание могут быть рассчитаны на большее или меньшее участие в нагреве ванны.

Так как перемешивание металла вокруг продольной оси ванны может быть особенно желательно в отдельные периоды плавки (например, при кипе в мартеновской печи), а перемешивание вокруг вертикальной оси может быть использовано в другие периоды плавки (например, при расплавлении и перед выпуском), настоящее изобретение предусматривает применение как одной части обмотки, например А, А, А, так и соединенной обмотки А-, А, А, А, Б, Б, Б, Bt, позволяющей путем подключения к сети различных частей обмотки получить требуемое направление движения магнитного поля и, следовательно, перемешивание расплава вокруг горизонтальной, вокруг вертикальной или наклонной осей ванны.

Примерная схема включения катушек приведена на фиг. 2. Группировка катушек осуществляется при помощи переключателей KI, К, Kg, но может быть выполнена коммутатором или контроллером.

Включение катушек А, А, Ау и Б-, Б, Б при помощи переключателя Ксоздает магнитное поле, вызывающее перемешивание вокруг продольной горизонтальной оси ванны. Группы катушек А и Б могут иметь согласованное

включение или могут быть включены навстречу друг другу. Для получения более интенсивного перемешивания ванны путем создания завихрений предусматривается перемена направления вращения поля за счет переключения катушек в другие фазы помощью переключателя Кз

При включении катушек АЬ А, А и Б, Б, Бз при помощи переключателя Лз создается вращающееся в горизонтальной плоскости магнитное поле, вызывающее перемешивание ванны вокруг вертикальной оси. Для улучшения перемешивания применено изменение направления вращения поля путем переключения катушек переключателем К. В случае одновременного включения всех восьми катушек включаются переключатели , Яа, Лз. причем перемешивание ванны будет происходить как результирующее двух движений вокруг горизонтальной продольной оси ванны и вокруг вертикальной оси ванны. По величине и по направлению равнодействующее усилие будет различно для разных зон ванны и перемешивание в этих зонах будет происходить вокруг различно ориентированных осей.

Подобные устройства могут быть применены для различных пламенных металлоплавильных, сталеплавильных и иных печей.

Предмет изобретения.

Устройство для перемешивания и частичного нагрева металла в мартеновской печи, отличающееся тем, что для создания вращающегося магнитного поля, взаимодействующего с расплавом, применена многофазная обмотка, состоящая из нескольких катушек, расположенных группами таким образом, что при включении отдельных групп катушек или всех групп вместе создаются магнитные поля, предназначенные для перемешивания металла вокруг одной только горизонтальной продольной оси ванны или одной только вертикальной оси, или осей, различно ориентированных для разных зон ванны. к авторскому свидетельству Л, И. Морозенского и А. Д. Ходыко Л 48407

Фиг.2

,

-i, 1, 1,