Ванна дуговой электрической печи Советский патент 1981 года по МПК F27D1/00 

Изобретение относится к печестроению, конкретно к печам для получения шлаковых расплавов, может быть использовано в черной металлургии, например при конструировании дуговых шлакоплавильных электрических печей, предназначенных для выплавки синтетических шлаков, используемых для рафинирования стали. По основному авт. св. № 737756 известна ванна дуговой электрической печи содержащая кожух и футеровку, подина и откосы которой выполнены из центральных и периферийных углеродсодержащих блоков, отделенных от кожуха засыпкой (набивкой). Стены футеровки выполнены с водоохлаждаемыми элементами. Периферийные углеродсодержащке блоки подины и откосов графитированные и их высота равна 1,3-2,0 высоты блоков подины, а засып ка вьтолнена из материала с коэффициентом теплопроводности, составляющим 0,05-0,5 коэффициента теплопровод ности графитированных блоков. Преду.смотрена возможность выполнения периферийных графитированных блоков подины и откосов составными в горизонтальной плоскости с расположением уровня стыковки ниже верх.него уровня блоков центральной части подины на величину равную 0,2-0,5 высоты центральных блоков подиш 1. Водоохлаяздаемые элементы стен собраны из вертикально расположенных медных прямоугольных плит с каналами для прохода воды. Водоохлаждаемые медные плиты (холодильники) сопряжены по горизонтальной плоскости с графитированными блоками откосов. Наружная часть кожуха ванны печи выполнена с водяным орошением. Подвод воды на орошение осуществляется ниже уровня сопряжения водоохлаждаемых медных плит (холодильников) с гра мтированными блоками откосов Q, Теплоотвод от графитированных блоков откосов у предлагаемой ванны gyовои электрической печи осуществляет-я как системой орошения через высокоТ :гшоводную засыпку (набивку), так г медным плитовым холодильником по ;:оскости их сопрялсения.

Однако выполнение сопряжения холодильников и блоков откосов только в горизонтальной плоскости не всегда обеспечивает надежг-шш контакт медно1о плитоБОГо холодильника и графитиро- Q.

ванного блока откоса, что приводит к нарушению теплообмена, разъеданию в месте разъема графитированного блока откоса расплавленным шлаком и выходу печи из строя. Система орошения печи,с подводом воды ниже уровня сопряжения водоохлаждаемык медных плитовых холодильников и графйтированных блоков откосов не может воспрепятствовать (за счет малого отвода тепла из зоны проникновения расплавленного шлака) растворению в нем засыпки (набивки) и способствовать кристаллизации шлака. Процесс проникновения расплавленного шлака продолжается вплоть до его аварийного выхода из печи.

Цель изобретения - улучшение теплообмена между охлаждаемыми элементами ванны дуговой электрической печи и графитированными блоками откосов, 1ювыиег:ке их стойкости, увеличение срока службы ванны печи и 1овь:ше11ие ее производительности.

Поставленкая цель достигается тем что сопряжение медных плитовых хо 1одильк -::сов с графитированными блоками откосоЕ выполнено в виде замкового соединения, а подвод воды на орошедае кожуха печи выполнен выше горизоггтальной плоскости сопряжения холодильников и графйтированных блоков откосов на величину 0,05-0,5 высты плитового холодильника. Предусмотреью также выполнение замкового соедине1мя графйтированных блоков откосов и медных холодильников в виде трапецеидальной, П-образной Т и 1 -оразной форм. При выполнении замкового соединения 1 -образной формы водоо и1а: кдаемый напуск ншшей части медного холодиль шка на верхнюю часть графитированного блока откоса выполнен на ве;шчину, равную 0,01-0,5 высоты графитированного блока откоса как со стороны ванны печи, так и со стороны кожуха печи.

Такое конструктивное решение обеспечивает надеж1 ый теплообмен между

графитированными блоками откосов медными плитовыми холодильниками и системой орошеня кожуха печи, что повышает стойкость графйтированных бло- . ков откосов и увеличивает срок службы печи.

На фиг. 1 изображена предлагаемая ванна; на фиг. 2 - выполнение замкового соединения трапецеидальной формы; на фиг. 4 и 5 - то же, -образной формы с водоохлажпаемым напуском нижней части холодилышка со стороны ванны печи и со стороны кожуха печи, соответственно, на фиг. 6 - то же, Т-образной формы.

Ванна дуговой электрической печи содержит кожух 1 и футеровку 2, подина которой выполнена из вертикально установленных на теплопроводящую наЗивку 3 днища 4 угольных блоков 5. По периферии футеровка стен и подины выполнена из графйтированных блоков 6 на тонких швах, общей высотой, равной 1,3-2,0 высоты подины. Графитированные блоки могут быть выполнены либо цельными, либо разъемными по горизонтальной плоскости 7 ниже верхнего уровня подины на 0,2-0,5 ее высоты.

Пространство между гоафитированными блоками 7 и кожухом I заполнено -углеррдсодержащей компенсационной засыпкой (набивкой) 8 с коэффициентом теплопроводности, равным 0,5-0,05 коэффициента теплопроводности графйтированных блоков. Сверху на графитированные блоки установле.ны по всему периметру ванны вoдooxлaждae 4,Ie элементы (холодильники) 9,выполненные из медных плит со сверленными каналами для прохода воды. Сопряжение нижней части холодильников и верхней части графйтированных блоков откосов выполнено в виде замкового соединения трапецеидальной (фиг. 2), П-образной (фиг. 3), 1 и Т-образной (фиг. 4,5 и 6) форм. При выполнении замкового соединения 1 -образной формы водоохлаждаемый напуск О холодильника 9 может быть осуществлен как со стороны ванны печи (фиг. 4)., так и со стороны кожуха печи (фиг. 5).

Пространство между холодильником и кожухом заполнено углеродистой набивкой П. Верхняя часть стен 12 выше холодильников выполнена из огнеупорного кирпича. Кожух ванны состоит из стен 13, набора вертикальных бамы; на фиг. 3 - то же П-образной форлок 4, приваренных к стенке, и, по крайней мере, одного горизонтального бандажа 15, охватывающего кожух, с отверстиями 16, сопряженными с кожухом. Часть кожуха вьше горизонтальной плоскости 17 сопряжения холодиль ников и блоков откосов орошается водой при помощи расположенного снаруж кожуха коллектора 18 с брызгалами 19 На днище 4 кожуха имеется сливное корыто 20 для сбора воды. Кроме того на днище кожуха выполнена коробка 21 из балок 22 для воздушного охлаждения. В верхеней части кожуха имеется песочная коробка 23 для герметичной установки на кожух свода. В ванне также имеется шлаковая летка 24, металлическая летка 25 и рабочее окно 26 для загрузки шихты. На угольные и графитированные блоки нанесен слой защитной угольной набивки 27, а холодильники снаружи на период разогре ва и пуска печи защищены слоем огнеупоров 28. После получения расплавленной шлаковой ванны в полном объеме замко вое соединение холодильника и блока откоса создает условия интенсивного теплообмена между графитированными блоками откосов с одной стороны и холодильниками и орошаемым кожухом с другой стороны и препятствует проникновению расплавленного шлака в это замковое соединение и аварийному выходу шлака из печи. Использование изобретения позволит значительно увеличить срок службы графитированных блоков, продлить рабочую кампанию печи, сократить рас ходы на эксплуатацию и ремонты печи, повысить ее производительность что обеспечит получение экономического эффекта. Формула изобретения 1. Ванна дуговой электрической пе чи по авт. св. № 737756, отличающая ся тем, что, с целью улучшения теплообмена между охлажда 86 емыми элементами ванны дуговой электрической печи и графитированными блоками откосов, повышения их стойкости, увеличения срока службы ванны печи и повышения ее производительности, сопряжение медных плитовых холодильников с графитированными блоками откосов выполнено в виде замкового соединения, а подвод воды на орошение кожуха печи выполнен выше горизонтальной плоскости сопряжения холодильников и графитированных блоков откосов на величину 0,05-0,5 высоты плитового холодильника. 2. Ванна по п. 1, отличаю щ а я с я тем, что замковое соединение графитированного блока откосов и медных плитовых холодильников выполнено трапецеидальной формы. 3.Ранна по п. 1, отличающаяся тем, что замковое соединение графитированного блока-откоса и медного плитового холодильника выполнено П-образной формы графитированного блока-откоса. 4.Ванна по п. 1, отличающаяся тем, что замковое соединение графитированного блока-откоса и медного плитового холодильника выполнено -образной формы с водоохлаждаемым напуском нижней части медного плитового холодильника на верхнюю часть графитированного блока откоса со стороны ванны печи на величину 0,01-0,5 высоты графитированного блока-откоса . 5.Ванна по пп. 1 и 4, о т л и чающаяся тем, что Т-образньй водоохлаждаемый напуск нижней части медного плитового холодильника выполнен со стороны кожуха печи. 6. Ванна по п. 1, отличающаяся тем, что замковое соединение вьтолнено Т-образной формы с плоскостью сопряжения горизонтальной полки холодильника с верхним торцом графитированного блока откоса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 2554851/02, кл. F 27 D 1/00, 1978.

10