Самоспекающийся электрод

 

САМОСПЕКАЩРШеЯ ЭЛЕКТРОД, содержащий цилиндрический кожух, заполненный электродной массой, металлический фланец на рабочем торце электрода и соосную с кожухом вставку , обращенную отверстием к фланцу, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества спекания электрода и повышения его прочности при пуске печи, вставка вьшолнена в виде конуса, установленного основанием на фланец. W со 1C О) tc

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

З(5)) Н 05 В 7/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3592564/24-07 (22) 28.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. 1) 18 (72) Л.З. Беленький, А.Г. Лыков, А.Г. Лунин и Л.А. Шикунова (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (53) 62 1.365.22(088.8) (56) 1. Гасик М.И. Самообжигакнциеся электроды рудовосстановительиых электропечей. М., "Металлургия", 1976, с. 189, 304.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 745026, кл. Н 05 В 7/09, 1979. (54) (57) САМОСПЕКАКМЦИЙСЯ ЭЛЕКТРОД, содержащий цилиндрический кожух заполненный электродной массой, металлический фланец на рабочем торце электрода и соосную с кожухом вставку, обращенную отверстием к фланцу, о т л и ч а ю. шийся тем, что,. с целью улучшения качества спекания электрода и повышения его прочности при пуске печи, вставка- выполнена в виде конуса, установленного основанием на фланец.

1092762

0,5am (Я+

1- К где А — расстояние от рабочего торца электрода до границы спекания электродной массы; с — линейный расход электрода в сутки в номинальном режиме работы печи;

11 — количество суток работы печи от момента загрузки шихты до набора номинальной токовой нагрузки;

К вЂ” отношение диаметров вставки и электрода, равное 0,40,8.

Такая конструкция сокращает время, необходимое для первоначального спекания электрода, поскольку уменьшается объем спекаемой электродной массы, а также происходит нагрев электрода изнутри.

Благодаря уменьшенному поперечному сечению электроца уменьшается сегретация электродной массы, что приводит к образованию более однородного и прочного электрода. Кроме .того, кольцевое поперечное сеч ни» электрода, благодаря нагреву свар гжи и из40

Изобретение относится к электротермии.

Известен самоспекающийся электрод, содержащий цилиндрический кожух, заполненный электродной массой, 5 и металлический фланец на рабочем торце электрода 1l.

Недостатком этой конструкции является то, что она не учитывает усло10 вии работы рабочего конца электрода при его первоначальном спекании.

При разогреве печи происходит сегрегация электродной массы, нередко приводящая к облому электрода из-за его неоднородности и недостаточной прочности, что является причиной продолжительного простоя печи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является самоспекающийся электрод, содержащий

20 цилиндрический кожух, заполненный электродной массой, металлический фланец на рабочем торце электрода и соосную с кожухом вставку и форме

25 стакана, обращенного отверстием к фланцу (2 3.

Диаметр вставки составляет

0,4-0,8 диаметра электрода, а ее длина определяется формулой

30 печи.

Цель достигается тем, что в самоспекающемся электроде, содержащем цилиндрический кожух, заполненный электродной массой, металлический фланец на рабочем торце электрода и соосную с кожухом вставку, обращенную отверстием к фланцу, вставка выполнена в форме конуса, установленного основанием на фланец.

Диаметр основания вставки составляет 0,8-0,9 диаметра электрода.

Это соотношение объясняется тем, что кольцевой зазор между кожухом электрода и вставкой на уровне фланца должен иметь минимальный размер, позволяющий попадать туда брикетам электродной массы при их загрузке.

Размеры брикетов составляют около

100 мм.

Тогда диаметр основания конуса с, ок

d0 =d -2д

Зз — диаметр электрода, Д вЂ” габаритный размер брикета электродной массы. где нутри, имеет более равномерное распределение температур, температурные перепады по.радиусу уменьшаются и снижается в связи с этим вероятность трещинообразования.

Недостатком этой конструкции является то,.что остаются несогласованные между собой график набора токовой нагрузки (его можно принять линейным) и сечение торца электрода в пределах высоты цилиндрической вставки (по мере обгоряния электрода сечение остается неизменным).

При этом плотность тока в пределах высоты цилиндрической вставки, где в основном происходит спекание электрода, по мере обгорания рабочего торца электрода увеличивается.

Согласно же теории и практике эксплуатации самоспекающихся электродов, наилучшие условия спекания электродов достигаются при постоянной плотности тока f1 ).Кроме того, в известной конструкции образуется слабое сечение части электрода в месте перехода от полой части электрода к сплошной, что может послужить причиной облома электрода.

Целью изобретения является улучшение качества спекания электрода и повышение его прочности при пуске

1092762

Увеличение этого соотношения не позволяет попадать в зазор брикетам электродной массы. Уменьшение этого соотношения неприемлемо, так как при этом уменьшается плотность тока в электроде и нарушается основная идея изобретения — сохранение плотности тока в электроде в пусковой период. Например, для электрода диаметром 1900 мм (печь

РКЗ-63И1) плотность тока на торце электрода в начале пускового периода составляет

При обгорании электрода на высоту вставки 6 сечение торца электрода становится равным полному сечению электрода и одновременно с этим ток электрода достигает своего номинального значения (из этого условия выбирается высота вставки б в прото типе и в предлагаемом изобретении эта высота остается неизменной).

Таким образом, и ток в электроде и сечение торца электрода увеличиваются одновременно по линейной зависимости, при этом плотность тока

5 в сечении на уровне торца электрода остается приблизительно постоянной.

Это же относится и к плотности тока на более высоких уровнях, хотя там

0 плотности тока имеют свои более

7 низкие значения в te же самые моменты времени. где 3„ — начальное значение тока графика набора нагрузки, А;

d> — диаметр электрода, см;

Ы вЂ” диаметр основания вставки, см.

В конце пускового периода плотность тока в электроде составляет з ф. %5000 где Э вЂ” конечное значение тока гра- фика набора нагрузки. 4

Таким образом, выбранные соотношения позволяют обеспечить приблизительное постоянство плотности тока в электроде в период набора токовой нагрузки (в период пуска печи).

На фиг. 1 схематически показан самоспекающийся электрод, общий вид.

9 на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 (вид в плане).

Самоспекающийся электрод содержит кожух 1, заполненный электродной массой 2 и имеющей на рабочем торце металлический фланец 3. Кожух элек.— трода 1 охватывается нажимным кольцом 4, подвешенным к мантелю 5. Основание конической вставки 6 опирается на фланец 3, а вершина ее лежит на оси симметрии электрода. Фланец 3 имеет отверстие 7.

В результате достигается коксование самой ответственной части элек45 трода при пуске печи в условиях . стабильной плотности тока, что благоприятно сказывается на качестве самоспекающегося электрода и его эксплуатационной стойкости при после5р. дующей работе. Кроме того, в предлагаемой конструкции отсутствует ослаб.— ленное сечение электрода при переходе от полой к сплошной его части, что уменьшает вероятность его облома.

Для электрода диаметром 1000 мм соотношение между диаметром оснований конуса и диаметром электрода составляет

dîê d -2й ок Э 1000-2. 100

d cf 1000 (Э э для электрода диаметром 2000 мм

ОООО-2 «0 гово

Э Э

4-3

Ф 3ООО0

)=, 2 2 - 2 g=$,ÜÀ/cì < ф - d У Во -1T1 ) Самоспекающийся электрод работает следующим образом.

При пуске печи набор токовой нагрузки электрода производится по определенному графику, как правило, ступенчатому, но который может быть аппроксимирован линейной зависимостью, т.е. можно говорить об увеличении тока в электроде от нуля до номинального значения (начальное значение тока имеет некоторую небольшую величину). Этому моменту соответствует минимальное значение площади сечения электрода на рабочем торце. Затем осуществляется постепенный набор токовой нагрузки, но одновременно с этим происходит обгорание торца электрода, что влечет за собой постепенное увеличение сечения торца электрода.

Отверстие 7 во фланце 3 служит для предотвращения недопустимого роста давления газа во внутренней полости вставки 6.

1092762

Составитель Г.Тараканова

Редактор А.Химчук Техред Л.Коцюбняк Корректор М.Шароши

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3279/45

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технико-экономический эффект от применения изобретения может быть оценен на примере, печи РКЗ-63И1, сплав

ФС-45. Внедрение предложения позволяет избежать простоев печи из-за об.ломов электродов в пусковой пе риод.

Ожидаемый годовой экономическии эффект на одной печи РК3-63И! составит 206000 руб.