Дуговая плавильная печь Советский патент 1983 года по МПК F27B3/08 C21C5/52 

а 5 4) ДУГОВАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к производству метсшлов и сплавов и может быть использовано в электродуговых сталеплавильных печах.

Известна конструкция электройуговой печи с переменной степенью развития кладки 1}.

В этой конструкции при изменении степени развития кладки в сторону уменьшения от существующих значений увеличиваются тепловые нагрузки на все злементьт кладки печи и ванну. Оптимизация условий теплопередачи к ванне может быть достигнута за счет снижения стойкости стен.

Известна конструкция электродуговой печи с переменной геометрией рабочего пространства, в которой стойкость нижней части стен обеспечивается за счет искусственного охлаждения 2.

Однако применение охлаждения стен связано с увеличением энергетических затрат на выплавку стали.

Основным преимуществом печи с переменной степенью развития кладки, следует считать возможность завалки всей массы шихты за один прием за счет увеличения высоты стен печи. При такой конструкции исключаются

подвалки шихты, что позволяет сокра-, тить продолжительность плавки и удельный расход электроэнергии,- Однако увеличение высоты стен требует подъема загрузочной бадьи, а, следовательно, и подкрановых путей.

По основному авт. св. № 410104 известна конструкция электродуговой печи, в которой нижняя часть стен

10 выполнена охлаждаемой .Сз.

Такое решение позволяет добиться высокой стойкости, однако .при этом энергетические затраты на выплавку стали оказываются также высокими,так

15 как в течение всей плавки от поверхности стен отводится значительное количество тепла с охлаждающей водой.

Целью изобретения является увеличение стойкости стен печи и сокраще-.

20 ние энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что дуговая плавильная печь с переменной геометрией рабочего пространства, содержащая футеровку подины, ;

25 водоо: лаждаемые стены и водоохлаждаемый подвижный свод с установленной по окружности эластичной манжетой со встроенными в нее пластинчатыми пружинами, снабжена охлаждаемой цилинд30рической вставкой, расположенной в кольцевом заэорб между сводом и сте нами и выполненной с возможностью перемещения по вертикали. На фиг. 1 схематически показана предлагаемая пе.ъ, продольный разре на фиг. 2 - то же, вид с вставкой, находящейся в крайнем верхнем положении; на фиг. 3 - то же, с положе1|Нием вставки после загрузки печи; на фиг, 4 - то же, вид с положением вставки после расплавления части, завалки 5 на Фиг, 5 - то же, вид с п ложением вставки после периода расплавления в крайнем нижнем положении . Печь содержит водоохлаждаемый св 1 , нмехший (наружный диаметр меньше внутрбШего диаметра стен печи, и цилиплрпческуго кольцевую охлаждаемую встап :у 2, расположенную, в зазоре между сводом 1 и . 3 печи. Перед завалкой шихты сйод 1 и вставка 2 поднимаются в крайние- вер ние положения (фиг. 2), и производит ся завалка всей массы шихты. При этом уровень ыихты вьлие уровня стен 3 печи. После завалки вставка 2 опус кается (фиг. 3), и печь включается н расплавление. За исключением начального периода, когда дуга зажигается над шихтой, расплавление проходит пр закрытой дуге, стены 3, вставка 2 и свод 1 не участвуют в процессах теплообмена, и влияние их на величину знергетических затрат на выплавку стали ничтожно. По мере проплавлен 1я шихты и опускания ее уровня стен 3 появляется возможность опустить свод 1 печи 1ФИГ. 4) и дсшьнейшее расплав ление шихты вести при этом положении свода. В конце периода расплавления,когда имеется, ванна расплавленного металла, но не вся шихта расш:авлена, обычно приходится снижать вводимую в печь MortiHocTb с тем, чтоб1:Л сохранить стены, т.е. стойкость печи поддерживать за счет снижения ее производительности. 13 предлагаемой конструкции в конце периода расплавления вставка 2 опускается в крайнее нижне положение (фиг. 5) и доплавление про водится на максимальной вводимой мощности. После расплавления шихты при интенсивном использовании кислорода для продувки ванны тепловые нагрузки на кладку печи снижаются за счет BL-щеления большого количества плавильной пыли, увеличивающей оптическую плотность атмосферы печи. Тепловые нагрузки от дуги на кладку печи снижаются, С целью уменьшения тепловых потерь охлаждаемая вставка поднимается вверх (фиг. 4). В восстановительный период плавки, когда атмосфера печи лучепрозрачна, а температура рабочего пространства достигает макснмапъних значений,г вставка снова опускается, чтобы предохранить нижнюю часть кладки стен от перегрева, Экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции, рассчитанный из условия исключения подвалки Ц1ИХТЫ при увеличении стойкости кладки стен, составляет 0,25 руб, на тонну стали. Наличие цилиндрической охла)эдаемой вставки в предложенной конструкции дуговой плавильной печи позволяет изменять объем рабочего пространства и защищать кладку нижнего пояса стен после расплавления шихты По сравнению с электродуговой печью, выбранной в качестве базовой, с завалкой в два приема (60-70% всей массы шихты в завалку и 30-40% в подвалку) , предложенная конструкция позволяет исключить подвалку .шихты, что приводит к сокращению удельного расхода электроэнергии на 4%, Ожидаемое повышение стойкости стен, посравнению с базовым объектом, должно компенсировать затраты на реконструкцию существующей печи. При средней величине удельного расхода электроэнергии 600 кВт ч/т и стоимости ее 10 руб/1000 кВт ч экономический эффект составит около 0,25 руб./т стали . Формула изобретения Дуговая плавильная печь по ант.ев, (410104, отличающаяся тем, что, с целью увеличения стойкости стен печи и сокращения эн€ ргетических затрат, печь снабжена охлаждаемой цилиндрической вставкой, расположенной в кольцевом зазоре между сводом и стенами и выполненной с возможностью перемещения по верти-, кали . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 287238, кл. F 27 В 3/08, 1970. 2,Авторское свидетельство СССР № 777378, кл, F 27 В 1/08, 1980. 3,Авторское свидетельство СССР tt 410104, кл. С 21 С 5/52, 1974.