Устройство для уплотнения электродных зазоров электропечи Советский патент 1981 года по МПК H05B7/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНЫХ ЗАЗОРОВ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии, вчастности к закрытым электропечам, используемых в черной и цветной металлургии, ферросплавной, химической и других отраслях промышленности для уплотнения электроаных зазоров печей, Известно уплотняющее устройство электропечи, содержащее корпус и плавающие колодки соединенные шарнирно- в виде кольца, причем крайние колодки жестко закреплены на металлических кронштейнах, края которых соединены между собою дружиной. Кроме того, корпус снабжен крышкой с расположенными на внутренней ее поверхности прижимными пружинами tl;).. Ушютнэние устанавливается непосред ственно на своде печи. Устройство не имеет охлаждения и, находясь в непосред ственной близости от колошника печи, вос принимая тепловые излучения и испытыва разрушительные воздействия высокотемпе ратурной агрессивной атмосферы печи, не может достаточно длительное время работать в таких успови5тх. Для замены уп- ПОТНЯЮ1ВДК элементов (бдоков) необходи-: ма разработка всего устройства, что вызывает длгггельную остановку печи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для тшотнения электродных зазоров электропечи, содержащее само центрируемый охлаждающий элемент, охватывающий . электрод и снабженный узпрм перемещения по консольным банкам, закрепленным вместе с приж плными устройствами охлаждающего элемента на каркасе печи, Я расположенное на охлаждающем элементе уппотнительное кольцо, выполненное из отдельных огнеупорных сегментов 2, Недостатком данного устройства является недостаточная надежность и безопао-ность работы уплотнения. Цель - повышение надежности и безопасности работы устройства. Для этого охлаждающий элементвыполняется из набора,панелей, а узел перемещения ко консольным балкам- в виде кареток с роликами, причем панельвыполнена в виде герметичного корпуса, частично заполненного промежуточным теплоносителем, внутри которого размещен-холодильник, под которым на днише корпуса на веерообразно расположенньк ребрах установлен под углом к днишу с раскрытием угла в сторону электрода экран с направляющей, повтор5пощей форму приэлектродной стенки корпуса панели по ее высоте, а внутреннее пространство панели разделено экраном на зоны, связанные между собой каналами. На фиг. 1 и 2 изображено устройство, общий виц; на фиг. 3 - узел 1 на фиг.1; :ш фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - узел /; на фиг. 4. Предлагаемое устройство для уплотнения электродных зазоров, состоит, например, из четырех , как показано на фиг. 2, охлаждающих панелей 1 и уплотнительного кольиа 2, выполненного в виде сегментов из огнеупорного материала. Число сегментов соответствует числу охлаждающих элементов, так как каждый сегмент должен быть расположен на охлаждающей панели 1 или на его выступе как показано на фиг, 1 и 3, Сегменты могут быть выполнен из огнеупорного материапа монолитными или набранными из стандартных огнеупорных кирпичей, которые соединены между собой, например склеены. Ребра сегментов 2, обращенные к электроду, сжаты так, как показано на фиг. 1 и 3, Каждая охлаждающая панель 1 подвешена на консольньсс балках 3, на каретках 4, которые с помощью прилсимных устройств 5 соединены с каркасом печи. Консольные балки 3 и прижимные уст ройства 5 жестко закреплены на каркасе печи, который образован, как показано на фиг, 1 и 2 поперечными стяжными балка ми 6 каркаса, печи, проходящими над сво дом 13 печи и расположенными между ними траверсами 7, Каждый сегмент уплотнительного коль льца 2 для предотвращения перемещения вместе с электродом 8 по вертикалИ| закреплен на охлаждающей панели 1 с пом щью пластин 9, Для уппотнения зазора между охлажда Ю1Щ1МИ панелями 1 на их стык между гша стинами cBo6ojaHp уложены огнеупорные кирпичи 10с песочной засыпкой либо бе нее. 744 Уплотнение контакта между охлаждаю- щими панелями 1 и сводом 11 осуществляется песочным затвором (засыпкой) 12, Предлагаемое устройство для уплотнения электродных зазоров работает, следующим образом. Перемещение устройства вместе с электродом в горизонтальной плоскости осуществляется следующим образом, Каждая охлаждающая панель 1 с помощью прижимных устройств 5 и кареток 4, свободно перемещающихся по консольным балкам 3, поджимается к электроду 18. При перемещении электрода 8 в горизонтальной плоскости в .любом направлении, последний по ходу движения перемещает две или три охлаждающих панели 1 от их первоначального положения за счет перемещения кареток 4 по консольным балкам 3. При этом прижимные устройства 5, . связанные с каретками 4, сжимаются. Остальные охлаждающие элементы за счет разжимающего усилия прижимных устройств 5 вновь поджимаются к электроду. Таким образом достигается как перемещение, так и самоцентрирование уплотнения вокруг электрода. Охлаждающие панели (фиг, 1-4) выполнены в виде герметичного корпуса 1, частично заполненного промежуточным теплоносителем. Внутри охлаждающей панели расположен холодильник 13 в виде пучка труб, на днище на веерообразно расположенньк ребрах 14 .установлен экран 15 с направляющей 16, образующей транспортный канал 17. вместе со стенкой 18 охлаж- .дающей пане.пи. Направ.пяющая 16 экрана 15 повторяет форму стенки 18, Транспортный канал 17 может быть разделен перегородками 19.. Ребра14 могут быть нсестко связаны либо с днищем охлаждающей панели, ли- 6о с экраном 15. На фиг. 1-4 охлаждаемая стенка панели показана как вертикальная, В общем случае форма стенки и ее угол наклона не лимитируются ни профилем ее, НИ наклоном в ту или иную сторону, исключая ее горизонтальное положение. Соотношение горизонтальной поверхности, т,е, площади нагрева (в данном случае днища охлаждающего элемента) и негоризонтальной (в данном случае вертикальной стенки охлаждающей панели) может быть самым различным. Охлаждающая панель работает следутощим образом. 58 При воздействии тепловых потоков на корпус охлаждающей панели 1, теппоно- ситель, например вода, jiarpeBancb до температуры испарения, меняет свое агрегатное состояние и по поверхности экрана 15 из зоны испарения в виде пара поступает в транспортный канал 17, образованный направляющей 16 экрана 15 И вертикальной стенкой 18 панели, где возникает эрлифный эффект поднятия теплоносителя против сил тяжести в виде смеси пара и жидкости. При этом достигается теппосъем со стенки 18 охлаждающей панели 1. Экран при этом позовпяет обеспечить сбор пара с достаточно большей поверхности испарения и осуществить организационное его движение через тран спортный канал. Затем теплоноситель в виде пара и жидкости из транспортного канала 17 через зазор между направляющей 16 экрана 15 и крышкой охлаждающей панели посту пает в зону конденсации пара, расположенную над экраном 15, где находится .холодильник 13 в виде пучка труб, по которому циркулирует ох.лаждающий агент например, проточная вода. В этой зоне теплоноситель, поступающий в виде пара, конденсируется на поверхности труб холодтшьника и по наклонной поверхности экрана вместе с теплоносителем, пробрызгиваемым через транспортный канал 17 в виде жидкости через зазор, образованный экраном и другой вертикальной cTeviкой охлаждающей панели, вновь поступает в зону испарения. Затем цикл регулярно повторяется.. Использова1те предлагаемого устрой- ства для уплотнения электродных зазоров обеспечит необходимое уплотнение зазора и позволит существенно увел гаить срок службы уплотнения. При этом прекратится выброс вредных газов k пыли и металлургических агрегатов в рабочее пространство цеха, что позволит улучшить условия труда; существенно повысится сте пень утилизацииОТХОДЯЩИХ газов; резко сократится расход теплоносителя, так как охлаждение осуществляется в короткозам кнутом цикле ограничен№1м объемом теппонрсителя.что исключает заиливание и образование накипи в охлаждающих панблях и повышает безопасность обслуживания, так как при прогаре в печное пространство попадает не бальщое количество 4 охлаждающего агента; установка экрана позволяет организовать охлаждение негоризонтальной стенки охлаждающего элемента , расположенной вблизи электрода; использование огнеупорного материала для изготовления уплотнительного кольца позволяет не применять дополнительных мер для электроизоляции уплотнения от электрода и быстро производить замену вышедших из строя сегментов уплотиитепь ного кольца , обеспечивается caMoneirrpfipoвание уплотнения вокруг электрода при перемещении последнего в горизоитальиой плоскости. Формула изобретения 1.Устройство для уплотнения электродных зазоров электропечи, содержащее самоцентрируемый .охлаждающий элемент, охватывающий электрод и снабженный узлом перемещения по консольным балкам закрепленным вместе с прила1мны1чт устройствами охлаждающего . элемента на каркасе печи, и расположен-ное на охлаждающем элементе уппотни- .тельное кольцо, выполненное из отдельных огнеупорных сегментов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы устройства, охлах Дающий элеме1гг выполнен из набора панелей, а узел перемещения по консольным балкам - в виде кареток с роликами. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что панель выполнена в виде герметичного корпуса, частично заполненного промежуточным теплоносителем, йнутри которого размещен холодильник, которым на днише корпуса на веерообразно раЪположеннь1х ребрах установлен под углом к днищу с раскрытием угла в сторону электрода экран с направляю щей, повторяющей форму приэлектродной стенки корпуса панели по ее высоте, а внутреннее пространство панели разделено экраном на зоны, связанные между собой каналами. Источники ин юрмацин, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 372747, кп. Н О5 В 7/12, 1970. 2. Уплотнение электрода электропечк РПЗ-НОЦ проекта ВНИИЗТО.