Токоподводящее устройство для дуговой печи Советский патент 1982 года по МПК F27D11/00 

Изобретение относится к подовому соединению для дуговых печей постоян ного тока. По основному пйтенту № 710529 известно подовое соединение, которое содержит металлические электроды, расположенные в заключенной в корпус футеровки печи и соединение с одной стороны с источником тока, а с другой стороны - с плавильным пространством печи в нижней ее части, прячем в зоне размещения электродов установ лены холодильники 1. Однако это устройство характеризуется недостаточно эффективным охлаждением электрода. Цель изобретения - более эффектив ное охлаждение электрода. Поставленная цель достигается тем, что подовое соединение для дуговой печи постоянного тока, включаю щее металлические электроды, распо,ложенные в заключенной в корпус футеровки печи и соединенные с одной стороны с источником тока, а с другой стороны - с плавильным npocTpiaHством печи в. ее части и также установленные в.зоне размещений электродов холодильники, снабжено окружающим футеровочный материал возле электрода металлическим кожухом, снаружи которого размещены трубы для охлаждения подового электрода. Кожух,- окружающий футеровочный материал возле электрода-выполнен коническим. На фиг. 1 представлен электрод подового соединения, тело которого состоит из нескольких металлов, на фиг. 2-5 - различные положения подовых соединений; на фиг. б - электрод с коническим хвостовиком; на фиг. 7 то же, поперечное сечение; на фиг.8электрод с воздушным охлаждением/ на фиг. 9 - то же, с Водяным охлаж дением; на фиг. 10-12 - условия отвердевания при различных типах электродов; на фиг. 13-14 - подовое соединение, расположенное в выступе печи; на фиг. 15 - полость печи, пока;занная со стороны, снабженной двумя подовыми соединениями; на фиг. 16-18-. варианты подовых соединений. Подовое соединение, расположенное ниже уровня расплава, содержит стержень 1 из меди или другого , электропроводного материала, в котором имеется промежуточный стержень 2 из железа или стали, внутренняя часть которого имеет зону плавления Д у перехода в расплав 4. Стык 5 стержней 2 и 1 может представлять собой шов, спаянный мягким припоем, но может быть применено и любое дру гое подходящее соединение. Электрод вложен в уплотнительный футеровочный материал .6, окруженный кирпичем (7. Футеровочный материал заключен в кожух 8, снаружи которого размещены трубы 9 для охлаждения подового электрода. Охлаждение электрода предотвращает перемещение зоны плавления 3 слишком, далеко в сторону 10 электрода. Охлаждение может быть воз душным. Кроме того, для охлаждения наружной части 11 электрода может быть использовано жидкостное охлаждение .. В предлагаемом устройстве ток передается через подовый электрод, который представляет собой переход от электропроводного твердого материала к расплаву. Подовый электрод вводят в печь че рез отверсгие, проходящее через футеровку. Отверстие может быть круглой или другой формы. Площадь его поперечного сечения может быть постоянной, (фиг. 2-5), увеличивающейся или уменьшающейся наружу от расплава отверстие может быть прямолинейным или изогнутым. На фиг. 2 изображено отверстие 12 которое занимает часть поверхности., обращенной внутрь печи. Отверстие заполняется одним или несколькими металлическими проводящими материалами, а расплав-несколько проникает во внутреннюю часть отверстия. На фиг. 3 показаны два отверстия 13 и 14 для подовых электродов, выполненные по сторонам оси симметрии печи. На фиг. 4 отверстия 15 и 16 расположены вблизи уровня расплава , но ниже этого уровня. На фиг. 5 показан другой вариант с прямолинейными, отверстиями 17-и 18 для .подовых электродов, находящимися ниже уровня расплава в печи. На фиг. 15 дана боковая проекция пе.чи с подовыми электродами 19 и 20 расположенными ниже внутренней части разгрузочного желоба 21 и нине шлакового отверстия 22. Печь также снабжена мешалкой 23. На фиг. 13 и 14 изображены вариан ты подового соединения 24, располо женного в выступе печи. Здесь твердый стержень 25 расположен в изогнутом отверстии и применено водяное охлаждение 26, которое находится сна ружи слоя 27 вйпускного желоба 28. На фиг. б показан случай косвенного охлаждения, когда футеровочный материал 29 заключен в конический кожух 30. Кожух состоит из листа, находящегося вокруг электрода 31. Электрод имеет промежуточную зону 32 между твердой и расплавленной частями электрода. Здесь тепло подается через футеровку, которая может быть набивной или литой.. Так как кожух выполнен коническим, интенсивность охлаждения увеличивается непрерывно к наружному концу электрода. Электрод 31. изображен внутри слоя футеровочного материала 29. Сечение электрода имеет круглую форму, но возможны также и другие формы сечения (фиг. 7). На фиг. 8 стрелками 33 показано прямое воздушное охлгшдение, но может быть применено и прямое водяное охлаждение. Охлаждение воздейст- вует на наружную часть 34 электро- да. На фиг. 9 показан электрод 35, состоящий только из меди, окруженный футеровочным материалом и коническим кожухом 36, снаружи которого размещены трубы 37 для охлаждения электрода . На фиг. 10-12 показаны три различных варианта подовых электродов вместе с температурными кривыми вдоль этих электродов (Т - температура (по оси у). Те-температура ванны, Т -температура затвердевающей части. Кроме того, зона отвердевания обозначена индексом 38, плавящаяся часть 39. На фиг. 11 обозначена плавящаяся часть 40, 41 - другой материал, взятый в качестве стержня в подовом электроде (не железо) .и переходная зона 42 между расплавом и твердым материалом. На фиг. 12 показан стержень, состоящий из меди и другого материала .43, не содержащез:о железо и соединенного с частью 44, состоящей из железа или стали. Между расплавом и твердым материалом имеется переходная зона 45. На фиг. 16 и 17 показаны два варианта подовых соединений. Подовое соединение состоит из внутренней конической металлической части из меди или другого материала, обладающего высокой теплопроводностью- и снабжено охлаждающими трубками 46, отлитыми в нем. На фиг. 17 показано подовое соединение, направленное наклонно вниз. Отверстие находится нкуке уровня расплава и снабжено патрубком 47 для подачи воды и вывода воды 48. Присоединяющаяся част, 49 находится на одной стороне электрода и такое подовое соединение должно закрепляться во избй5кание его проникновения вглубь, так как он лежит своей наружной частью выше уровня расплава. На фиг. 18 показан вариант с поперечной медной пластиной 50 или другой -.металлической пластиной, снаб женной средством водяного или воздуш ного , охлаждения . Подовой электрод 51 окружен футеровочным материалом с кожухом 52, который можетбыть снабжен водяным или воздушным охлаждением. Подвод тока показан позицией 53, Формула изобретения . 1. Токоподводящее устройство для дуговой печи постоянного тока по патенту СССР № 710529,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью более эффективного охлаждения электрода/ подовое соединение снабжено окружаю1лим футеровочный материал возле электрода металлическим кожухом, снаружи которого размещены трубы для охлаждения подового электрода. 2. Устройство по п. 1, о т л И чающееся тем, что, кожух, окружающий футеровочный материал возле электрода, выполнен коническим. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР № 710529, кл. F 27 D 11/00, 1975.

32

J/

Фгfг.8

s r-

«r./

J

руг. f2

f

(руг. ff

/

фг/г. fff / SO Фа.