Электродуговая сталеплавильная печь Советский патент 1980 года по МПК F27B1/08 C21C5/52 

(54) ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ

1

Изобретение относится к области производства металлов и сплавов и может быть использовано в электросталеплавильных печах.

Известны конструкции электродуговых сталеплавильных печей, в сводах которых предусмотрены отверстия для ввода газо-кислородных горелок. Газовые факелы таких горелок направлены от периферии ванны по касательной к диаметру распада электродов. :Сводовый горелочный пояс защищает свод печи, повышая его стойкость 11д21и 3.

Недостатком таких конструкций является то, что введение дополнительного количества тепла в печь не оказывает практического влияния на увеличение производительности агрегата и уменьшение расхода электроэнергии.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является печь, в стене которой размещены горелки с ровным щагом по внутреннему периметру сводового кольца, причем факелы горелок направлены вертикально вниз, в щихту. Применение горелочных устройств, размещенных в стене электродуговой печи, способствует нагреву

и плавлению шихтовых материалов в период завалки и начала расплавления 4.

Недостатком известной конструкции являе тся то, что во-первых, коэффициент исJ пользования тепла таких топливо-сжигательных устройств невелик, так как горячие продукты сгорания топлива покидают печное пространство, не успевая отдать шихте все тепЛо через отсасывающее устройство, и, вовторых, применение горелок не предотвращает зависание шихты. Процесс зависания щихты связан с наличием в ней крупных кусков, которые застревают у откосов печи. На личие крупной щихты у откосов удлиняет плавление, так как тяжелые куски трудно стащить с откосов. Чтобы ускорить оконча15ние расплавления, остатки щихты приходится стаскивать длинными крюками с откосов в расплавленную ванну, что является крайне трудоемкой операцией, причем, чтобы избежать поломки электродов, их на это вре20 мя поднимают. Высоко расположенные тяжелые куски щихты, подмытые снизу жидким металлом, при падениИ также могут вызвать поломку электродов. Кроме того, при высокой температуре куски шихты, особенно легковесной,свариваются между собой, образуя нависающий «мост, который также представляет собой угрозу электродам и удлиняет период расплавления. Период расплавЛенин характеризуется значительными потерями тепла, связанными с ,тем, что отсасывающее устройство печи просасывает сквозь толщу щихты холодный воздух через рабочее окно, главным образом, и другие неплотности печи. Проходя через слрй шихтовых материалов, воздух отбирает у них тепло, нагреваясь сам, и покидает печь, имея температуру 200-300°С. Эти безвозвратные потери тепла составляют значительную долю теплового баланса печи, доходящую до 6-8°/о. Уменвшение величины этих потерь, безусловно, сократит время .расплавления, увеличив производительность печи при сокращении удельного расхода электроэнергии. Целью изобретения являетсй уменьщение удельного расхода электроэнергии и увеличение производительности агрегата. Указанная цель д6cfигaeтcя тёмТ что в боковой стене печи выполнен ряд отверстий для ввода топливо-сжигательных устройств, суммарная проходная площадь сечения которых составляет 0,2- 1,2% поперечного сечения печи, оси KOTopbix расположены выще уровня, порога на 0,05-0,35 вЪ1срть1 печи и образуют с вертикальной осью печи угол 90°. На фиг. 1 представлена электродуговая печь; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по отверстиям., :....-i,, .....;. ..,-.,„:,......,,,... Электродуговая печь включает в себя электроды 1, установленные в своде 2, боковую стену 3, патрубок отсоса газов 4, расположенный в своде 2, подину 5. В нижней части кладки боковой стены 3 выполнены отверстия 6, в которые вставляются горелки .или форсунки с регулируемой длиной факела. Форма отверстия обеспечивает возможность горизонтального перемещения топливо-сжигательных устройств на 50-90°, расположены они выще уровня порога на 0,05-0,35 высоты печи, что составляет в среднем 50-250мм. Факел этого.устройства подсекает столб щихты снизу, оплавляя его и способствуя равномерному опусканию кусков щихты в расплав, препятствуя таким образом зависанию. Сразу после загрузки щихтовых материалов в период прогрева факель горелрч-ных устройств должны быть короткими с тем, утобы избежать пережога кладки. По мере проплавления горизонтальных колодцев в толще щихты факелы топливо-сжигательных устройств следует увеличивать. В результате установки горелочного нояса в нижней части электродуговой печи раскаленные продукты горения топлива просасываются сквозь слой щихтовых материалов благодаря тому, что отсасывающее устройство печи создает тягу. Продукты горения, омывая куски щихты, отдают ей тепло, причем эффективность теплоотдачи обеспе737744чивается вьюоким значением коэффициента теплопередачи и коэффициента использования топлива при противоточной схеме движения продуктов сгорания и кусковой щихты достигающим, как известно, значения 70- 80%. Нижний горелочный пояс, кроме того, способствует уменьщению подсосов, холодного воздуха, через рабочее окно и неплотности печи. Горелки этого пояса, установленные по обе стороны окна, могут работать практически без кислорода (воздуха), ак как сжигание топлива обеспечивается воздухом, подсасываемым в печь через окно. Таким образом предотвращается подсос основной массы холодного воздуха, поступающего в печь через окно. А так как подсос воздуха в печь влечет за собою увеличение расхода электродёв, то применение нижнего горелочного пояса способствует экономии электродов. При опасности зависания щихты .топливо, подводимое к горелочному устройству, может отключаться, и кислородным факелом сталевар может подсечь стрлб щихты. Таким образом, установка горелочных устройств в нижнем поясе электродуговой печи приводит к дополнительному прогреву щихты за счет тепла продуктов сгорания и ликвидации, в значительной мере, подсосов холодного воздуха из цеха в печь, а кроме того, существенно уменьщает возможность зависания щихты. Все это приводит к увеличению производительности печи и уменьщению удельного расхода электроэнергии. Экономический эффект составит 20 коп на 1 т стали, исходя из того, что в печь вводится дополнительное тепло от сжигания газового топлива, уменьщаются подсосы холодного воздуха, благодаря чему снижается удельный расход электроэнергии. Формула изобретения Электродуговая сталеплавильная печь, содержащая свод с установленными в нем электродами, подину и стенки с отверстиями в них для ввода топливо-сжигательных устройств, отличающаяся тем, что, с целью сокращения удельного расхода электроэнергии и увеличения производительности, отверстия в стенке выполнены выще уровня порога на 0,05-0,35 высоты печи, причем суммарная площадь их сечения составляет 0,2- 1,2% поперечного сечения печи. Источники информации, во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 438704, кл. С 21 С 5/52, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 497374, кл. С 21 С 5/52, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР № 440416, кл. С 21 С 5/52, 1973. 4.Авторское свидетельство СССР № 81419, кл. С 7/00, 1949.