Сталеплавильная печь Советский патент 1979 года по МПК F27B1/08 

1

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к конструкциям сталеплавильных печей, в частности к конструкциям дуговых сталеплавильных печей.

Известна дуговая электропечь, состоящая из металлического кожуха со сферическим днищем, внутри которой выполнены огнеупорная и теплоизоляционная кладки. Плавильное пространство печи накрывается съемным сводом из огнеупорного кирпича. В кожухе печи имеется рабочее окно, служащее для ускорения заправки печи, для подвода кислорода в печь, для механизированной загрузки щлакообразующих, для ввода в расплав легирующих, для измерения температуры жидкого металла, для отбора проб и т. д. Для уменьшения тепловых потерь и прососа воздуха через рабочий объем печи окно закрывается дверцей 1.

Недостатком известной конструкции печи является то, что даже при опущенной дверце рабочего окна через объем печи просасывается воздух, что ведет к значительному окислению и угару металла, доходящему до 10%.

Известна печь, снабженная воздухоподающим устройством, установленным над рабочим окном. Устройство выполнено в виде короба с отверстиями, направленными вниз.

Воздух подается в короб вентилятором н, выходя из отверстий вниз, препятствует подсосу атмосферного воздуха в печь 2.

Недостатком известной конструкции печи является то, что установка газоподающего устройства над рабочим окном не исключает подсоса воздуха в рабочий объем печи. Рабочее пространство электродуговой сталеплавильной печи о.бладает определенными тяговыми усилиями, определяющими подсос атмосферного воздуха в печь и выбрасывающими из нее горячие газы. Подсос атмосферного воздуха производится через неплотности рабочего окна, а выброс

горячих газов - через неуплотненные электродные зазоры или специальное отверстие в своде. Тяговые усилия печи (АР) в отсутствие принудительного газоотбора зависят от высоты пространства (Я) и разности плотности газов в печи (vr) и вне ее (Тв), т. е.

p(v,-v,) кг/м.

Количество газов, которое может быть удалено из печи под действием ее тяговых усилий, ограничено размерами сводового отверстия. Чтобы обеспечить необходимый отбор газов через сводовое отверстие относительно небольщого диаметра, удаление газов из печи должно быть принудительным. Принудительный отбор газов из рабочего пространства печи осуществляется созданием над сводовым отверстием дополнительного разрежения за счет работы тягового вентилятора. В этом случае линия геометрического напора на эпюре распределения давления в рабочем пространстве при герметично закрытом рабочем окне и отсутствии газовыделений из расплава сдвинется влево, и давление на уровне рабочего окна будет отрицательным, т. е. будет иметь место подсос воздуха в печь, причем величина разрежения имеет максимум на уровне порога окпа. Таким образом, предпочтительнее устанавливать газоиодающее устройство для создания завесы рабочего окна именно снизу. Тем более, что при истечении струи газа из отверстия, скорость струи ослабевает по мере удаления от него, имея максимальное значение на выходе.

С целью исключения подсоса воздуха предлагается сталеплавильная нечь, содержащая плавильную ванну, на которую установлен свод, и рабочее окно с дверцей, снабженное устройством для подачи газа, отличающаяся тем, что газоподающее устройство установлено на уровне нижнего края рабочего окпа по всей его ширине и снабжено механизмом отвода его с площади окна.

На фиг. 1 иредставлена предлагаемая сталеплавильная печь, вид со стороны рабочего окна; на фиг. 2 - место установки газонодающего устройства, вертикальное сечение.

Печь состоит из плавильной ванны 1, накрытой сводом 2. Рабочее окно 3 закрыто дверцей 4. Внизу рабочего окна по всей щирине установлено газоподающее устройство 5, которое с помощью механизма 6 может быть отведено с площади окна 3. В газоподающем устройстве 5 по всей его длине выполнены отверстия 7, оси которых параллельны дверце 4, и отверстия 8, оси которых расиоложены под углом 30-60° к горизонтали. На фиг. 1 показана эпюра 9 распределения давления по высоте печи, где ось координат X определяет величину давлений в рабочем пространстве, а ось У - высоту рабочего пространства. В первой четверти размещаются положительные значения.давлений, во второй - отрицательные (разрежение).

-Предлагаемая сталеплавильная печь работает следующим образом.

После завалки плавильпой вапны I шихтовыми материалами она накрывается сводом 2, включаются источники энергии (электрические дуги или горелки) и ведется нагрев и плавление шихтовых материалов. Этот процесс сопровождается пыле- и газовыделением. Поэтому газоподающее устройство 5 с помощью мехапизма 6 устанавливается внизу рабочего окна 3 и в него

начинают подавать газ, который вь текает из отверстий 7 и 8 и образует завесу, отсекая рабочий объем печи как со стороны дверцы рабочего окна (отверстия 7), так и со стороны порога (отверстия 8). После

расплавлеипя и кислородпой продувки, если она имеет место, обычно ведется скачивание шлака. В этот момент газоподающее устройство 5 отводится механизмом 6 с площади рабочего окна 3, а подача газа

прекращается. В период рафинирования расплава газоподающее устройство 5 не отключается и в случае открытия дверцы 4 рабочего окна 3 для подачи в печь шлакообразующих или легирующих элементов.

Это исключает подсос воздуха в объем печп, и, как следствие, уменьшается угар легирующих элемеитов. После доводки рас плава до заданного состава печь и газоподающее устройство отключаются, и готовый

металл выпускается в ковш.

Предлагаемая сталеплавильная печь позволяет выплавлять металл повышенного качества и уменьшить угар металла в процессе плавки.

Формула изобретения

Сталеплавильная печь, содержащая плавильную ванну, на которую установлен

свод, и рабочее окно с дверцей, снабженное устройством для подачи газа, отличающаяся тем, что, с целью исключения подсоса воздуха в печь, газоподающее устройство установлепо на уровне нижнего края

рабочего окна по всей его щирине и снабжено механизмом отвода его с площади окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Свенчанский А. Д. и СмелянскийМ. Я. Электрические промышлеппые печи. Ч. П, «Энергия, 1970, с. 72, рис. 2.26.

2.Патент США № 3674903, кл. 13-9, 1972.

(puzj