Трехфазная электродуговая печь Советский патент 1983 года по МПК F27D11/08 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к конструкциям, электродуговых трехфазных печей, и может быть использовано в металлургической и огнеупорной промышленности, для получения плавленных огнеупорных масс, например плавленной, извести. .

Известна трехфазная дуговая печь, вк.пючающая кожух с футеровкой, свод, электроды, стойки, электрододержат.ели с механизмами передвижения и токоподвод, в которой для обеспечения .одинаковой скорости износа футеровки стойки электрододержателей установлены наклонно с поддержанием пропорциональных соотношений между углами наклона и выделяющимися на дугах мощностями соответствующих фаз l.

Недостатком -такой печи является то, что в печи сложно выдержать пропорциональные соотношения между углами наклона стоек и ввделяющимися на дугах соответствующих фаз мощностями при плавке неэлектропроводных материалов, при попадании кусков таких материалов с низкой электро- проводностью в зону горения дуг при работе печи с вращающейся ванной.

Недостатком является также то, что в такой печи возможно появление в период п лавления холодных зон по периферии ванны, наб.пюдается неравномерность в распределении температур по сечению ванны, что приводит к затягиванию периода расплавления твердой шихты, к химической неоднородности расплава и затрудняет

10 наращивание электродов.

Известна также дуговая печь, содержащая кожух с футеровкой,свод с пропущенными .через него электродами, удерживаемыми в элёктрододержа15телях, соединенных с механизмами перемещения, печь снабжена стойкой, . соединенной на уровне свода шарниром с шахтой, связанной с приво20 Д°м 2.

Недостатки такой печи - повыченные нагрузки на направляющие-устройства, сложность конструкции, большие колебания электрододержате25лей, усиливаемые действием приводов), а также нерегулирование и автоколебания в системе автоматического регулирования мощности печи в результате колебаний - вибраций элект30рододержателей .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является дуговая плавильная печь, содержащая установленные на люльке с футеровкой и платформу с электрододержателями, расположенными в направляющих и приводы их перемещения с исполнительными органами. Исполнительные органы приводов перемещения электрододержателей размещены на поворотно платформе между кожухом печи и направляющими устройствами Сз.

Недостатками конструкции этой дуговой плавильной печи являются большая металлоемкость и низкий выход годного огнеупорных материалов в виде наплавленного блока или жидких сливаемых масс. Это объясняется конструктивными особенностями печи: односекционным кожухом и нерегулируемыми ст.ойкс1ми электрододержате- . лей. При односекционной конструкции кожуха блок из печи вынимается выбивгсой в виде отдельных кусков, что усложняет очистку от недоплава и остатков футеровки.

Нерегулируемые стойки электрододержателей не обеспечивают сведение электродов в центр печи в начале плавки, что затрудняет разведение процесса на неэлектропроводных материалах, не обеспечивает регулиро-. вание распада электродов по ходу плавки, что снижает выход годного огнеупорных материалов в виде наплавленных блоков или жидких сливаемых масс.

Цель изобретения - увеличение выхода годного огнеупорных материалов в виде наплавленного блока или жидких сливаемых масс за счет регулируемого распада электродов,

. Указанная цель достигается тем, что в электродуговой плавильной печи, содержащей установленные на люльке кожух с футеровкой и платформу с электрододержателями, закрепленными на стойках, кожух выполнен разъемным в виде секций, при этом крайние стойки электрододержателей выполнены с возможностью поворота вокруг своих вертикальных осей, а центральная - с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль оси симметрии сливного носка.

Такая конструкция печи обеспечивает возможность изменения распада электродов, например, для печи мощностью 140 кВА от 150-мм при пуске печи до 350 мм при наплавлении крупных блоков. Конструктивные особенности печи - изменяющийся распад электродов, вращающаяся ванна с широким диапазоном скоростей, система газоотсоса, разъемные кожухи в виде секций круглой, трехгранной, овальной или прямоугольной формы - обеспечивает быстрый ее пуск,высокую производительность, снижение перегрева жидкого расплава и исключение образования карбида кальция в зоне электрических дуг при получении плавленных огнеупорных материалов, например плавленной извести.

На чертеже изображена дуговая печь для получения плавленных огнеупорных материалов, общий вид,

Электродуговая печь включает секционный разъемный кожух с днищем 1, передняя боковая съемная стенка кожуха 2 крепится к кожуху с помощь болтовых или.чековых соединений 3. Кожух печи перемещается на тележке 4, которая устанавливается перед началом плавки на вращающееся основание 5. вращение платформы осуществляется электродвигателем 6 постоянного тока через редуктор 7 и открытую зубчатую передачу 8. Осно вание опирается на систему опорных и упорных роликов, закрепленных на люльке печи 9,

Футеровка кожуха и днища выполняется высокоогнеупорным основным кирпичом 10, Между металлическим кожухом и огнеупорной кладкой прокладывается слой теплоизоляционного кирпича 11, -Слив жидкого расплава производится через желоб 12, длина которого,400 мм. Наклон печи осуществляется с.помощью ДВУХ гидравлических механизмов 13, установленных в приямке под печью. Крепление стоек 14 и 15 электрододержателей осуществляется на платформе 16. Изменение распада электродов достигается за счет подвижного основания 17 средней стойки 14 ij вращения крайних стоек 15 вокруг вертикальны осей.

Вертикальное перемещение графитизированных электродов 18, закрепленных в водоохлаждаемых головках электрододержателей 19, осуществляется с помощью исполнительного механизма 20 с жесткой связью 21. Короткая сеть 22 выполняется водоохлаждаемой. Наблюдение за процессом и обслуживание печи производится с подвижной площадки 23, на которой уложены рельсы для перемещения тележки с кожухом.печи. Сверху печьоборудуется убирающимся зонтом 24, связанным воздуховодами с системой вытяжной вентиляции.

Печь работает следующим образом, На тележку 4 устанавливается днище кожуха, на котором из разъемных секций собирается кожух. Передняя боковая съемная стенка кожуха крепится к кожуху с помощью болтовых соединений. Перед началом плавки тележка 4 вкатывается с подвижной площадки 23, на которой уложены рельсы для перемещения, на вращающееся основание 5. . После проверки технического состояния печи на дно печи произво.дят засыпку шихты на высоту 80 мм. Под электроды на подушку из шихты укладывают металлические пластины из вольфрама или молибдена, В период пуска печи и в течение плавки блоков цилиндрической формы в круглом, трехгранном кожухе элект роды размещают по вершинам равностороннего треугольника на равном расстоянии его вершины от центра печи, в овальном и прямоугольном кожухе вдоль оси симметрии сливного песка на Sдинaкoвoм расстоянии друг JOT друга и от стенок футердвки. Пус печи производят на первой ступени трансформатора, в течение 2-5 мин набирают нагрузку. По мере образования жидкого.расплава трансформатор переключают на более высокую ступень. В течение плавки производя периодическую загрузку шихты в печь равномерно по поверхности расплава Для стабильности процесса непрерывно вращают ванну со скоростью 0,25 об/мин, а электроды при помо,щи регулируемых стоек-электрододер-жателей перемещают по поверхности расплава, крайние проворачивают вок руг своих вертикальных осей,а центральный Переметают в продольном на равлении вдоль оси симметрии сливн носка.При этом электроды в процесс перемещения размещают в круглом и трехгранном кожухе по вершинам равностороннего треугольника на равном расстоянии его вершин от центра печи, а в овальном и прямоугольном вдоль оси симметрии сливного носка на одинаковом расстоянии друг от друга и от стенок футеровки, 1. Выполнение кожуха в. виде разъемных секций обеспечивает возможность монтировать ванну печи круглой, трехгранной, овальной, или прямоугол ной формы, что обеспечивает оптимальную форму расположения и перемещение установку в ванне электродов, а значит и регулировать распад электродов, При этом перемещениеустановку электродов по оптимальной форме ванны в виде окружности, она- ла или трехгранной и прямоугольной формы обеспечивают регулируемые стойки электрододержателей, что . достигается за счет возможности про ворачивания электродов вокруг верти кальных осей и перемещения в продольном направлении. Таким образом, форма кожуха печ и возможность перемещения и установ ки электродов обеспечивают непрерывное регулирование формы расположения электродов в период работы печи при наплавке блоков круглой, овальной, трехгранной и прямоугольной формы,, т.е. такая конструкция печи обеспечивает возможность изменения расгтада электродов, например, для печи мощностью 140 кВА от 150 мм при пуске печи до 350 мм при наплавлении блоков овальной.формы в пределах 200-250 кг,. Получение плавленной извести в печи с разъемным кожухом в виде секций с регулируемьа распадсм элект родов обеспечивает увеличение выхода годного в 2-3 раза, подтверждается данными выполненного математико-статистического анализа получения плавленой извести в электропечи предлагаемой конструкции мощностью 140 кВА, Обработаны и проанализированы статистические данные по 74 плавкам с учетом выхода годного наплавленых блоков, длительности плавки, расхода электроэнергии на плавку, расхода электродов на плавку. I Использование предлагаем;ой конструкции электродуговой печи для плавки огнеупоров имеет следующие технико-экономические преамущёства j снижение продолжительности пла:вки по фактическому времени работы печи, снижение расхода электроэнергии, снижение расхода электродов; увеличение производительности печи- на 1722% за счет повышения надежности конструкции, облегчение разаедения процесса в начале плавки, регулирование расутада электродов на ходу плавки; увеличение выхода годного в 2-3 раза в виде наплавленного блока или жидких сливаемых масс расплава плавленой извести за счет благоприятных условий извлечения блока из печи и его последующей разделки при разъемном секционном кожухе и регулируемых стойках электрододержателей.. . В печи предлагаемой конструкции возможна выплавка также периклаза, электрокорунда:, мулита, бокара, циркона, карбида бора и др, огнеупорных плавленых материалов. Формула изобретения Трехфазная электродуговая печь, содержащая установленные на люльке кожух с футеровкой и платформу с электрододержателями, закрепленными на стойках, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения выхода годного огнеупорных материалов в виде наплавленного блока или жидких