Руднотермическая электропечь Советский патент 1981 года по МПК F27D1/02 

(54) РУДНОТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

1

Изобретение относится к печестроению для металлургии, в частности может быть использовано в закрытых дуговых руднотермических печах со стационарной ванной, а также в нагревательных электропечахИзвестна конструкция закрытой дуговой руднотермической печи со стационарной ванной, предназначенная для выплавки медноникелевого штейна типа РПЗ-ЗЗШ. Печь содержит стационарный футерованный изнутри кожух ванны прямоугольной формы, перекрытый сверху сводом. Узел установки свода печи выполнен таким образом, что установленный горизонтально свод опирается на футеровку ванны, а боковой зазор между сводом и внутренней стенкой кожуха печи по периметру заполнен электроизоляцией, например шамотным кирпичом или шамотной крупкой 1.

Недостаток этой конструкции состоит в точ, что при термическом расширении футеровки в. процессе эксплуатации печи имеет место вертикальный рост футеровки стен, в результате чего происходит деформация свода, которая может привести к поломке электродов, разгерметизации ванны, нарушению

соединения газохода со сводом и трубочек системы шихтоподачи.

Цель изобретения - предотврашение деформации свода от термического расширения футеровки ванны.

Цель достигается тем, что в руднотермической электропечи, включающей свод, установленный на футеровку, внутри кожуха с боковым зазором по периметру между ними, заполненным электроизоляцией, внутренняя стенка кожуха в верхней его части по периметру снабжена опорными кронштейнами, на которые установлен слой огнеупорной электроизоляции и свод с зазором между верхней горизонтальной поверхностью стен футеровки и горизонтальной поверхностью кронштейнов, составляющим 0,02-0,04 от высоты стены футеровки.

Кроме того, на верхний уровень стен футеровки по периметру выложен уступ из огнеупорного материала высотой, равной высоте слоя огнеупорной электроизоляции, установленного на кронштейнах, с вертикальным зазором относительно его и составляющим 0,3-0,5 его высоты. На фиг. 1 изображен вертикальный разрез стационарной ванны печи, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Руднотермическая электропечь включает в себя кожух 1 ванны и футеровку 2. Печь закрыта сверху сводом 3, который проходит сквозь проем в рабочем перекрытии цеха 4. К внутренним стенкам кожуха 1 в верхней его части по периметру прикреплены (приварены) опорные кронштейны 5, на которых размещен слой огнеупорной электроизоляции 6, выполненной например, из шамотного кирпича, а на ней свод 3. Опорные участки кронштейнов 5, на которых уложена электроизоляция 6, выставлены горизонтально. Между горизонтальной поверхностью кронштейнов 5 и верхним уровнем 7 футеровки 2 образован зазор, составляющий 0,02-0,04 от высоты стены футеровки 2. Боковой зазор по периметру между сводом 3 и кожухом 1 заполнен электроизоляцией 8. На верхний уровень 7 футеровки 2 выложен по периметру уступ 9 из огнеупорного материала, например из шамотного кирпича. Высота уступа 9 равна высоте слоя огнеупорной электроизоляции 6. Уступ 9 расположен с вертикальным зазором от огнеупорной электростанции 6. Величина зазора может быть принята равной 0,3-0,5 от высоты слоя огнеупорной электроизоляции 6. При зазоре, меньшем, чем 0,3 от высоты слоя огнеупорной электроизоляции 6, зазор настолько мал, что его, выполнение может затруднить монтаж. При выполнении зазора равным большим, чем 0,5 от высоты слоя огнеупорной электроизоляции 6, зазор неоправданно велик и ухудшает тепловую защиту кронштейна 5. Узел установки свода стационарной печи работает следующим образом. Нагрузка от массы свода 3 через кронштейны 5 передается на кожух 1. При эксплуатации печи футеровка 2 разогревается, в результате чего происходит ее рост, в частности ро высоте. Учитывая, что между внутренней поверхностью свода 3 и верхним уровнем 7 футеровки 2 имеется воздушный зазор, составляющий 0,02-0,04 от высоты стенки футеровки 2, исключается возможность непосредственного контакта поверхности футеровки 2 с нижней поверхностью свода 3 или кронштейна 5. При разогреве печи перемещение верх него уровня 7 футеровки 2 при ее вертикальном росте находится в пределах предусмотренного воздущного зазора. Таким образом, исключается возможность передачи термических усилий, возникающих при вертикальном .росте футеровки 2, на нижнюю поверхность свода 3 и кронштейна 5. Заданный диапазон, определяющий высоты воздушного зазора между нижней поверхность свода 3 и верхним уровнем 7 футеровки 2 и равный 0,02-0,04 от высоты стены футеровки 2, является оптимальным. При выполнении зазора менее, чем 0,02 от высоты стены футеровки 2, он может оказаться слишком малым и при росте футеровки 2 верхний ее уровень 7 может передать усилия на свод 3, создающие возможность принудительного подъема свода 3. При выполнении зазора более, чем 0,04 от высоты стены футеровки 2 зазорнеоправданно большой с точки зрения термической защиты кронштейна и кожуха. Величина зазора определяется аналитическим путем из условия свойств огнеупорного материала стен футеровки 2 и его геометрических размеров. Например, если футеровка 2 выполнена из магнезитового кирпича, т. е. из материала со значительным коэффициентом линейного расширения, зазор выбирается большим, чем при выполнении футеровки из щамотного кирпича, обладающего меньщим коэффициентом линейного расширения. Практически величина зазора может составить от 50 до 100 мм. Уступ 9 надежно защищает от теплового излучения кронштейны 5, так как высота уступа 9, принятая равной 0,02-0,04 от высоты стены футеровки 2 обеспечивает расположение его верхней поверхности над кронштейнами 5. Таким образом, использование изобретения позволит исключить механическое воздействие на свод при термическом расширении футеровки. Ожидаемый экономический эффект 300 тыс. руб. в год. Формула изобретения 1.Руднотермическая электропечь, содержащая свод, установленный на футеровку внутри кожуха с боковым зазором по периметру между ними, заполненным электроизоляцией, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения деформации свода от термического расщирения футеровки ванны, внутренняя стенка кожуха в верхней его части по периметру снабжена опорными кронщтейнами, на которые установлен слой огнеупорной электроизоляции и свод с зазором между верхней горизонтальной поверхностью стен футеровки и горизонтальной поверхностью кронштейнов, составляющим 0,02-0,04 от высоты стены футеровки. 2.Электропечь по п. 1, отличающаяся тем, что на верхний уровень стен футеровки по периметру выложен уступ из огнеупор