Руднотермическая электропечь Советский патент 1981 года по МПК F27D1/00 

Изобретение относился к области черной и цветной металлургии и так же химической промьшшенностн, в час ности к производству ферросплавов, сияикоаивоминия и фосфора. известна,руднртермическая электропечь, содержащая прямоугольные электроды и ванну. Электроды установлены в ванне параллельно друг др гу CiJ. Недостатком таких печей является их низкое электрическое сопротив ление и малое фазное напряжение, вследствие значительного ответвлени токов между боковыми поверхностями электродов и также в подэлектродном пространстве. Целью изобретения является увеличение фазного напряжения. Цель достигается тем, что в известной руднотермической электропечи, включающей футерованную ванну и вертикально погруженные в нее электроды прямоугольного сечения в количестве кратном трем, электроды расположены таким образом, что продольные оси их сечения в плане пересекаются в центре печи, причел кратчайшее расстояние между цён .рами поперечного сечения соседних электродов составляет 2,1-16,0i ширины поперечного сечения электрода. Предусмотрено также, что оси электродов распо ложеяы параллельно печи, а линии перехода между стенками, параллелыалви дпнпньал сторонам электродов, выполнены вогнутыми в сторону центра печи. Предлагаемое расположение электродов , ввиду значительного удашения боковых поверхностей соседних электродов и их подэлек родиых пространств, позволяет существенным образом увеличить электрическое сопротивление ваниы. Изобретение поясняется чертежеат, где на фиг.1 дан раэрез ванны печи с тремя электродами; на фиг.2 - разрез ванны печи с шестью электродами. Печь содержит кожух 1, футеровку 2, электроды 3 прямоугольного сечения с короткими сторонами.этог. сечения -Од и длинными CTOpOHEUMH и летку 4. Расстояние между центром печи и обращенной к нему короткой стороны электрода обозначается ). , между центрами сечения электрода и печи €1 кратчайшее расстояние между двумя соседними электродами tS , расстояние межцу центрами соседних электродов , кратнайшее расстояние между вогнутой частью футеровки до центра печи с. Электропечь работает следующим образом.К электродам 3 подводят электрический ток. При пуске печи электроды приближают к подине печи, загружают в печь шихту, по ходу плавки поднимают электроды 3 и фазовое напряжение. Сплав и шлак выпус кают через летки 4. Допустимые расстояния между прямо угольными электродами определяют по аналогии с печами, имеющими круглые электроды. Электрическое сопротивле ние ванны с прямоугольными электродами принято характеризовать их пр веденным диаметром, который модно рассчитать по площади их поперечног сечения F -i « п--Ь . W бС( 2 . ао ,Следовательно, d.p l ,13,Яо.УЙ Расстояние между осями прямоугол ных электродов, отнесенное к d,f|p является их приведенным распадом рпр 1В предлагаемой конструкции оси электродов в плане пересекаются в центре печи и их распад характеризу ется отношением расстояния между це рами площадей поперечного сечения электродов к их приведенному диамет Обеспечивается допустимый распад ур нением G(0,655dpnpVna.o. По аналогии с печами с круглыми электродами значение распадов может быть принято в пределах (2,2-10,0) d Значения п принимают в пределах 2-6, имея в виду, что на практике п нят п 4,3. Для величины i , будут |иметь место пределы 2,,0. Величины cf и э определяются урав нениями ,5,,5ndo . Имеется и другой аспект определе НИН кратчайшего расстояния между со седними электродами. Поскольку- ток от всех электродов сходятся в центр печи, образуя электрическую нулевую точку, то во избежание перегрева це ральной части иодины необходимо обе печить в плане площадь между электродами, равную или более суммы попе речных сечений всех электродов. В этом случае площадь окружности с радиусом а /фиг. 1 и 2 W , гяе к - количество устансвленрых в |Печи Электродов;, . q ni-VBoCio; причём для печи с тремя электродами ,96, а с шестью ,76 обозначая bj п, получаем q-«т-/пао Значения величин а в зависимости от m и п , полученные по уравнению, даны в таблице. Таблица значений величин mVrT. Из таблицы следует, что предел величин d составляет (2, 0-6,78)QQ. Таким образом, при принятых выше пределах (2,1-16, центральная часть подины не подвергается перегг реву. Расстояние от длинных боковых сторон электродов и их узких сторон, обращенных к периферии печи,достенок футеровки печи определяют по оЬычным общепринятым методам, применяемым к действующим печам с прямоугольными электродами. Для обеспечения стойкости вогнутой части футеровки ее наикратчайшее . , расстояние от центра печи не должно быть меньше расстояния от длинных боковых стенок электродов до футеровки, которая по аналогии с круглыми . печами должна составить l,-5djj«, что/ при наименьшем значении п, Ъринятом выше; составит ЗОр . При определении величины повышения напряжения и соответственно электрического сопротивления предлагаемой печи в качестве базовой принимаем печь РПЗ-48. В этой печи: п 4 ,3, О, 650 мм, расстояние между осями электродов 3300 мм.Приведенный диаметр dpp:l ,13- 650-/4, мм, приведенный распад . 3300 Такой распад характерен и для печей с круглыми электродами, что подтверждает правомерность применения указан-, ных выше уравнений. Необходимые величины для предлагаемой печи можно определить, пользуясь фиг.1. Принимаем размеры сечения электродов такими же, как и для базовой лечи, где и мм, и тогда на фиг. 1 масштаб 1 мм отвечает 116 мм реальной печи. Приведенные диаметры у базовой и предлагаемой печей остаются одними и теми же, а именно 1490 мм. Расстояние между центрами соседних электродов на фиг.1 составляет 78 мм и , 78x116 рпр 1490 Технико-экономическая эффективность определяется тем. что предлагаемая конструкция позволяет увеличить фазовые напряжения на 100% и более и соответственнб на столько же. мощность и производительность печи баз изменения силы тока и сечения электродов.Наряду с этим увеличиваеТ ся коэффициент мощности печи и ее электрический КПД. Ожидаемый экономический эффект Х1850 тыс.руб. в Формула изобретения 1. Руднотермическая электропечь, содержащая футерованную ванну и вертикально расположенные в ней электроды прямоугольного сечения в количестве, кратном трем, отличающаяся тем, что, с целью увеличения фазного напряжения, электроды расположены так, что продольные их сечения в плане пересекаются в центре печи, причем кратчайшее расстояние между центрами поперечного сече ния соседних электродов составляет 2,1-16,0 ширины поперечного сечения электрода. / 3 2. Электропечь по п.1, отличающаяся тем, что оси электродов расположены параллельно стенкам печи, а линии перехода между стен нами, параллельными длинным сторонам электродов, выполнены вогнутыми в сторону центра печи. Источники информации, дринятые во внимание при экспертизе 1. Гасик М.И. Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М., Металлургия, 1976, с.327-228.