Водоохлаждаемый свод Советский патент 1981 года по МПК F27D1/02 

I

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве стали на дуговых сталеплавильных печах.

В результате выполнения работ и расчетов по изысканию новой конструкции свода на дуговых сталеплавильных печах установлено, что снижение тепловых потерь через свод достигается путем применения в конструкции печи экранного ограждения и повьшения отражательной способности рабочей поверхности огнеупорной обмазки. При этом обеспечивается снижение расхода электроэнергии, необходимой на лп лавку стали, и улучшение условий по технике безопасности при эксплуатации печи со сводом предлагаемой конструкции.

Основной частью известных водоохлаждаемых сводов является по;шй ьеталлический каркас, на рабочую поверхность которого нанесен слой огнеупорной обмазки. В процессе плавки в полести металлического каркаса циркулирует вода.

Известна конструкция водоохлаждаемого свода плавильной электропечи, содержащая водяную полость, изолированную огнеупорной набивкой со стороны рабочего пространства и патрубка дпя подвода и Отвода воды. С целью повышения стойкости водяная полость разделена при помов перегородки, имею10щей отверстия в верхней части на центральной и передней части, при этом основание последней расположено ниже tn.

Известно также устройство, содерж

15 щее вертикальную экранированную топочную камеру с горелками, расположенными тангенциально к поду камеры. С целью яошошения тепловосприятия экранов под выполнен в виде двух по20луцилиндров, а в верхней части камеры размещен рассекатель 2.

Известен свод электродуговой печи, причем верхняя часть стеновой конструкции приспособлена для удержания и закрепления свода электродуговой, печи, содержащий ряд радиально изогиутых элементов, расположенных между размещенных по окружности радиальных поперечных элементов Гз1. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является свод водоохлаждаемой печи ДСВ-10 4. Однако известные водоохлаждаемые своды при их использовании влекут за собой увеличение тепловых потерь и ухудшение условий по технике безопасности , Целью изобретения явлйется обеспече ше дифференцированного и плавного .теплоотбора от поверхности свода и по вышение его стойкости. Указанная цель достигается тем, что корпус снабжен металлической перегородкой с дном, расположенной по всему его периметру и выполненной сплошной с зазором от дна, равным 0,003 - 0,005 диаметра свода, а в цокольной части выполнены отверстия по всей окружности дна для подачи воды в зазор. Кроме того, между верхней стенкой корпуса и перегородкой установлены две трубы, расположенные напротив, выполненные с отверстия1ди в боковых поверхностях, при этом к сере дине каждой трубы прикреплены патрубки, один из которых сообщен с зазором в центре перегородки, другой для отво да воды соединен с боковой поверхностью корпуса, ребра жесткости которого выступают через нижнюю поверхность свода и образуют ячейки для нанесения огнеупорной обмазки. На фиг. I изображен водоохлаждаемый свод, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг, 3; на фиг, 5 - разрез Г-Г на 4«г. 3. Водоохлаждаемый свод представляет собой полый металлический каркас, выполненный в форме круглой коробки, разделенной на ряд полостей, из них полости t, II и III - охлаждаемые водой полость IV - воздушная и полость V футерованная огнеупорной обмазкой. Боковая поверхность (обечайка) 1 каркаса с внутренней стороны разделена перегородкой 2 на две части, образуя полость I, а полости III и IV отделены дном 3, полости III , IV и V отделены от обечайки 1 кольцом 4.Зазор 30-4 от перегородки 2 до дна 3 равен 0,0030,005 от диаметра свода. Верхняя часть обечайки 1 закрыта крышкой 5, а низ обечайки 1 завершен кольцом 6, В водоохлаждаемом своде выполнено три отверстия 7 под электроды, расположенные по окружности равномернр через 120 , а также отверстие 8 для отсоса газов и гцэодувки жидкой ванны кислородом, На поверхности свода, обращенной в рабочее пространство печи, выполнены ячейки 9 для крепления огнеупорной обмазки. Огнеупорная обмазка, состоящая из хромомагнезитового порошка, замешанного на жидком стекле, наносится (1лоем толщиной до 65 мм, после чего высушивается при 150-200 С в тече-) ние нескольких часов. Ячейки 9 выполнены из литой жаропрочной стали, В качестве материала для обечайки 1, верхней крьцики 5, а также разделяющей перегородки 2 и дна 3 применена нержавеющая сталь, а для кольца 4 и нижнего кольца 6 применена жаростойкая сталь. Для охлаждения водой полостей I , II и IU, заключенных между поверхностями 5, 2 и 3, установлены патрубки 10. Б пространстве между верхней крьшкой 5 и перегородкой 2 установлены одна против другой две трубы 11, изогнутые по длине по 1/4 окружности с выполненными в боковых поверхностях отверстиями, при этом к середине каждой трубы 11 приварены патрубки 12, один из которых соединен с зазором через центр перегородки 2, другой для отвода воды - с боковой поверхностью обечайки 1, Работа водоохлаждаемого свода осуществляется следующим образом. После установки просушенного свода на электродуговую печь подключают штанги к патрубкам 10 и 12 для подачи и отвода охлаждающей воды. Вкпючаю т подачу воды и устанавливают по показаниям прибора ее расход, соответствующий 35 м /ч. При достижении требуемого расхода водоохлаждаемой врдал через отверстия 7 вводят электроды, полость печи к этому времени заполнена твердой шихтой. После установки отсасывающей газ трубы (не показана)из отверстия 3 подают напряжение к , в которой начинает плавиться пихта. Эконо-. мическая эффективность от использования предлагаемого водоохлаждаемОго свода с экраном и поаьщенной отражательной способностью рабочей поверхности огнепорной обмазки tio сравнению с извест. ными заключается в экономии электроэнергии, необходимой на выплавку стали в печи, и охлаждающей воды. Расчет для каждого конкретного свода печи производят по формуле tl-u -t-auC, где h - стоимость электроэнергии, РУб/кВт.ч ; af - уменьшение расхода.электроэнергии, кВт.ч/т; d - стоимость воды, руб/м , I АС - уменьшение расхода воды, м/т Уменьшение расхода электроэнергии находят по формуле f ЭЬОТГгде uq - уменьшение теплового потока через свод, ккал/м .ч; F - площадь свода, м , L - производительность печи, т/ ЗбО -переводной коэффициент, ккал/кВт.ч. Для Ю-тонной печи дя 12000ккал/м .1 3,8 т/ч, ,4 м. Тогда uf 45,1 кВт.ч/т, что составляет,эко номию удельного расхода электроэнергии на 25-35% для периода доводки и .на 10-15/1 для всей .плавки. Стоимость электроэнергии h 0,02 ру6/1кВт.ч. Уменьшение расхода воды дС 22,5 м/ АС 6 м/т. Стсжмость воды ,006 0,006руС/т. Тогда экЬномический эффе Э « 1,0 руб/т. Формула изобретения Водоохлаждаемый с:вод, содержащими металлический корпус с ребрами жестKOQTH, цокольную часть и огнеупорную . обмазку, нанесенную на ячеистую рабочую поверхность свода, отличающийся тем, что, с целью обеспечения дифференциального и плавного теплоотбора от поверхности свода и повьш1ения его стойкости, корпус снабжен металлической перегородкой с дном, расположенной по всему его периметру и выполненной сплошной с зазором от дна, равным 0,003-0,005 диаметра свода, а в цокольной части выполнены отверстия по всей окружности дна для подачи воды и зазор, при этом между верхней стенкой корпуса и перегородкой установлены одна против другой две трубы, имеющие отверстия в боковых поверхностях, причем к середине каждой трубы прикреплены патрубки,-один из которых сообщен с зазором в центре перегородки, другой для отвода воды соеданен с боковой поверхностью корпуса, ребра жесткости которого выступают через нижнюю поверхность свода и образуют ячейки для нанесения обмазки. Источ1щки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 462055, кл. F 27 Ь 1/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 643721, кл. F 23 М 1/10, 1979. 3.Патент Великобритании № 1576760, кл. F 27 d 1/02, 1979. 4.Дуговые сталеплавильные печи. Атлас. М., Металлургия, 1978, с. .70.