Руднотермическая электропечь Советский патент 1981 года по МПК H05B7/02 F27D11/10 H05B7/09 

(54) РУДНОТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

1

Изобретение относится к электротермии.

Известны руднотермические электропечи, содержащие, по крайней мере, три самоспекающихся электрода, установленных симметрично относительно центра ванны, каждый из которых выполнен в виде заполненного электродной массой металлического кожуха с размещенными внутри него по периметру нагревательными проводниками, подключенными через первый ключ к индивидуальному источнику питания, и токоподводящие контактные щеки, охватывающие снаружи каждый электрод и подключенные к источнику питания печи 1 и 2.

Недостатком этих печей является низкая надежность работы электрода, вызванная неравномерностью нагрева электрода по примеру.

Цель изобретения - повышение надежности работы электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в каждом электроде на части периметра, обращенной к центру ванны, установлено в 2-3 раза меньше нагревательных проводников, чем на части, обращенной к стенкам ванны, каждый из проводников электрически соединен с кожухом через второй ключ.

кожух каждого электрода связан с указанным индивидуальным источником через последовательно соединенные датчик напряжения, третий ключ, усилитель и управляющий блок, вход и выход индивидуального источника соединен со входами блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, второй управляющий вход которого подключен к выходу управляющего блока, соединенного также с управляющим входом- первого ключа, а усилитель дополнительно соединен с блоком коррекции по току электрода.

На фиг. 1 изображена печь, вид в плане; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления режимом коксования.

В ванне печи.1 установлены электроды

2 симметрично относительно центра ванны. В теле электрода размещены нагревательные проводники 3, причем на части периметра, обращенной к центру ванны, размещено в два-три раза меньще нагревателей, чем на

части, обращенной к стенкам ванны. Токоподводящие щеки 4 установлены снаружи электрода и связаны с питающим трансформатором 5, каждый нагреватель 3 электрически соединен с кожухом электрода 2 через

ключ бис источником 7 питания через ключ 8. Кожух электрода соединен с источником 7 через датчик 9 напряжения, ключ 10, усилитель 11, управляющий блок 12. К усилителю 11 подключен блок 13 коррекции, а к источнику 7 - блок 14 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий ток поступает от печного трансформатора, через короткую сеть к контактным щекам и через них в электрод. Электрический ток на участке от контактных щек до спекщейся части электрода почти полностью протекает по кожуху, так как удельное сопротивление токопроводящего кожуха во много раз меньще, чем у сырой электродной массы (удельное электрическое сопротивление стали 0,25 Ом-мм /м, а сырой электродной массы 10 ).

Ток, протекающий по кожуху электрода на участке середина контактной щеки - спекщаяся часть электрода, создает падение напряжения ди, которое является источником для нагревателя 3. Чем ниже находится зона спекания, тем больще Ди, а следовательно, и ток, протекающий по нагревателю 3 и способствующий спеканию электродной массы. По мере подъема зоны спекания к середине контактных щек напряжение Д и стремится к нулю, т.е. происходит автоматическая установка оптимального уровня зоны спекания. О величине тока, протекающего на участке нагреватель-кожух, можно судить из следующего примера. Так, например, для фосфорной печи при U 500 В и токе электрода 1 60 кА, толщине кожуха 6 3 мм, высоте контактной щеки Н 1800 мм и сечении нагревателя 400 мм, ток нагревателя 1нтоц 450-480А, а выделенная мощность Р 1,1 кВт.

Тепла, получаемого за счет использования электрических потерь, недостаточно для достижения необходимой скорости коксования электродной массы, а следовательно, нужно подать дополнительное джоулево тепло от дополнительного источника 7.

Для включения дополнительного источника используется напряжение ди, которое воспринимается датчиком 9 и через ключ 10 поступает на вход усилителя 11. Так как величина 1U зависит не только от положения зоны спекания, но и от величины тока электрода, то для правильного срабатывания усилителя введен блок 13 коррекции, который в зависимости от величины тока электрода меняет уставку на срабатывание усилителя 11.

Коррекция происходит одновременно с изменением задания по току регулятору электрического режима, который обычно поддерживает заданное значение тока электрода, за счет механической (возможно другой) связи задатчика регулятора с блоком коррекции. Если величина ди достаточна для срабатывания усилителя 11, то сигнал

с него поступит в блок 12, который включит источник 7, а также выдаст команды на ключ 10 на перекоммутацию работы усилителя И от блока 14 сравнения и отключения непосредственной связи нагревателя с кожухом электрода, чтобы не щунтировать источник 7.

В блоке 14 сравнения происходит сравнение входного напряжения U с выходным напряжением Ujj,, источника 7.

Так как U U + AU, то фактически устройство продолжает следить за величиной Д и. Когда зона спекания близка к оптимальному положению, то величина ди уменьщается до напряжения отпускания усилителя 11, усилитель закрывается,

а блок 12 выдает команды на отключение источника 7 и перекоммутацию работы усилителя 11 от датчика 9 напряжения, а нагреватель соединяет непосредственно с кожухом посредством ключа 6, т.е. устройство возвращается в исходное положение.

Уставка на отпускание усилителя 11 подбирается для каждой печи опытным путем, так как значение падения напряжения на участке кожуха от середины контактных плит до действительного положения зоны

5 коксования (AU) зависит от типа печи и получаемого в ней продукта.

Для удобства эксплуатации устройства, в частности для настройки режима работы усилителя 11, служит показывающий вольтметр 15. Судя по его показаниям оператор

0 может активно управлять процессом коксования.

Использование предлагаемого устройства для коксования самообжигающего электрода позволит повысить надежность работы печи и интенсифицировать процесс коксования электродной массы.

Электрическое соединение нагревателей с кожухом позволяет активно участвовать в процессе коксования металлической конструкции кожуха электрода.

ц Размещение на «холодной стороне больщего числа нагревателей и соединение их с индивидуальным источником, работа которого контролируется по падению напряжения на кожухе электрода, позволяет выравнять температуру в поперечном сечении

5 электрода, автоматизировать контроль за процессом коксования и тем самым значительно повысить надежность работы самообжигающегося электрода.

Формула изобретения

Руднотермическая электропечь, содержащая, по крайней мере, три самоспекающихся электрода, установленных симметрично относительно центра ванны, каждый из которых выполнен в виде заполненного электродной массой металлического кожуха с размещенными внутри него по периметру нагревательными проводниками, подключенными через первый ключ к индивидуальному источнику питания и расходуемыми вместе с электродами, и токоподводящие контактные щеки, охватывающие снаружи каждый электрод и подключенные к источнику питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы электрода, в каждом электроде на части периметра, обращен ной к центру ванны, установлено в 2-3 раза меньше нагревательных проводников, чем на части, обращенной к стенкам ванны, каждый из проводников электрически соединен с кожухом через второй ключ, кожух каждого электрода связан с указанньь.1 индивидуальным источником через последовательно соединенные датчик напряжения, третий

ключ, усилитель и управляющий блок, вход и выход индивидуального источника соединены со входами блока сравнения, выхрд которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, второй управляющий вход которого подключен к выходу управляющего блока, соединенного также с управляющим входом первого ключа, а усилитель соединен дополнительно с бломом коррекции по току электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

«м

«v

:э