Дуговая сталеплавильная печь постоянного тока


 


Владельцы патента RU 2410444:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к черной металлургии, к области электротермической техники. Устройство содержит корпус, сливной желоб, свод и сводовый электрод. В поде печи на одной оси со сводовым электродом расположен центральный подовый электрод. По обе стороны от центрального подового электрода установлены два боковых подовых электрода с возможностью поочередного или совместного их включения в конце периода плавки. Использование изобретения обеспечивает повышение производительности и сокращение удельного расхода электроэнергии не менее чем на 5-6%. 1 ил.

 

Изобретение относится к черной металлургии, к области электротермической техники, а именно к устройствам дуговых сталеплавильных печей.

Известны дуговые печи постоянного тока, содержащие следующие части и механизмы: корпус, образованный металлической оболочкой с футеровкой и имеющий проем для подачи материалов плавки, расположенный над подом, и проем для слива металла, свод, установленный над корпусом, водоохлаждаемые узлы, установленные соответственно на металлической оболочке корпуса и на своде, вертикально расположенный сводовый электрод, который закреплен в корпусе электродержателя и через отверстие в центре свода введен в плавильное пространство электропечи; один подовый электрод; механизм наклона печи для слива металла и удаления шлака, механизм подъема и отворота свода или выката ванны для завалки печи шихтой. Электропитание производится от специализированного источника постоянного тока, представляющего собой комплект оборудования, включающий силовой трансформатор, преобразователь, сглаживающие реакторы, теплообменник. (RU №2048662 С22В 9/20, 1995 г.).

Прототипом изобретения является дуговая сталеплавильная печь постоянного тока (ДСППТ), содержащая корпус, образованный металлической оболочкой с футеровкой, свод и один сводовый электрод, сливной желоб, ванну, под с центральным подовым электродом и рабочее окно (Григорьев В.П., Нечкин Ю.М., Егоров А.В., Никольский Л.Е. / Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. М.: МИСИС, 1995. - 512 с., 111-115 с.). В начале плавки стали в ДСГШТ коэффициент полезного действия дуги достаточно высок, и составляет 0,93. Поток излучения столба дуги падает на шихту и на лужу металла на поде печи, и только небольшая часть его (5 - 6% потока излучения столба дуги) выходит из колодца и попадает на свод печи. В процессе расплавленная часть стен печи освобождается от шихты и попадает под прямое излучение дуги, полезная мощность дуги, которая идет на нагрев и расплавление металла, снижается до 78%. К окончанию расплавления, вследствие того, что полезной является только часть потока излучения, падающая в нижнюю полусферу, КПД уменьшается до 0,55-0,60.

Недостатком известного устройства является нерациональность окончательного периода расплавления, так как значительная часть потока излучения дуги поступает в верхнюю полусферу (40-45%) и это потери мощности дуги, которые расходуются на нагрев и износ, оплавление футерованной части стен и свода и нагрев воды в водоохлаждаемой части стен и свода.

Задачей изобретения является увеличение излучения дуги на металл и снижение на свод и стены.

Техническим результатом является увеличение КПД дуги, снижение расхода электроэнергии, повышение производительности дуговых сталеплавильных печей.

Поставленная задача и указанный технический результат достигается тем, что в дуговой сталеплавильной печи постоянного тока, содержащей корпус, образованный металлической оболочкой с футеровкой, сливной желоб, свод и свободный электрод, под с центральным подовым электродом, расположенным на одной оси со сводовым электродом, и рабочее окно, согласно изобретению в поде печи по обе стороны от центрального подового электрода дополнительно установлены два боковых подовых электрода с возможностью поочередного или совместного их включения в конце периода расплавления шихты.

Установка в печи дополнительно двух боковых подовых электродов позволит увеличить излучение дуги на металл и снизить на свод и стены, вследствие чего повысится КПД, снизится расход электроэнергии и повысится производительность печи.

Расположение дополнительных боковых подовых электродов по обе стороны от центрального подового электрода является наиболее рациональным вследствие увеличения излучения на металл и снижения излучения на свод и стены.

Устройство поясняется чертежом, где представлен общий вид устройства.

Устройство, изображенное на чертеже, содержит корпус 1, образованный металлической оболочкой с футеровкой, рабочее окно 2, шихту 3; свод 4, установленный над корпусом 1; вертикально расположенный сводовый электрод 5; ванну 6; сливной желоб 7. На одной оси со сводовым электродом 5 расположен центральный подовый электрод 8. По обе стороны от него дополнительно установлены два боковых подовых электрода 9, 10, размещенные в поде 11 печи.

Устройство работает следующим образом. Вначале происходит завалка шихты 3 при поднятом и отодвинутом своде 4. Затем свод закрывают и сводовый электрод 5 опускают в рабочее пространство печи. После зажигания дуги сводовый электрод 5 поднимают вверх, дуга сводового электрода горит над шихтой 3, прорезая в ней колодец. В этот момент работают сводовый электрод 5 и центральный подовый электрод 8, что обеспечивает вертикальное горение дуги, формирование колодца в виде усеченного перевернутого конуса, устойчивость горения дуги, снижение количества коротких замыканий. Поток излучения дуги падает на шихту 3 и на лужу металла на поде 11 печи и только небольшая часть его (5-6% потока излучения столба дуги) выходит из колодца и попадает на свод 4 печи. При прожигании колодца растет длина дуги и напряжение на ней, сводовый электрод 5 по мере проплавления колодца опускают. В процессе расплавленная часть стен печи освобождается от шихты 3 и попадает под прямое излучение дуги, то есть она уже не экранирована шихтой 3 и интенсивно излучает на все пояса стен и свод 4. Таким образом, полезная мощность дуги уменьшается, коэффициент полезного действия составляет 0,56-0,59.

В конце периода расплавления во избежание оплавления футеровки длину дуги уменьшают. Уменьшение длины дуги приводит к уменьшению доли излучения дуги на футеровку стен и свода 4 и к увеличению доли излучения дуги на ванну 6. В этот период плавки источник питания поочередно подключают то к боковому подовому электроду 9, то к боковому подовому электроду 10, либо совместно к обоим боковым подовым электродам 9 и 10, что обеспечивает отклонение дуги на 35°-45°. При горении дуги и работе центрального подового электрода 8 путь тока вертикальный и дуга горит вертикально. При включении боковых подовых электродов 9 и 10 ток меняет направление и протекает под углом 50°-55° к оси сводового электрода, что вызывает электромагнитное усилие, выдувающее дугу к стене, в которой расположен другой электрод.

Предлагаемое устройство позволяет достичь следующих результатов: повышение КПД на 15%, повышение производительности и, как следствие, сокращение удельного расхода электроэнергии не менее чем на 5-6%. Изобретение находится на стадии технического предложения.

Дуговая сталеплавильная печь постоянного тока, содержащая корпус, образованный металлической оболочкой с футеровкой, сливной желоб, свод и сводовый электрод, под с центральным подовым электродом, расположенным на одной оси со сводовым электродом, и рабочее окно, отличающаяся тем, что в поде печи по обе стороны от центрального подового электрода дополнительно установлены два боковых подовых электрода с возможностью поочередного или совместного их включения в конце периода расплавления шихты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротермии, а именно к контролю технологических параметров при производстве плавленых фосфатов, карбида кальция в рудно-термических печах и может быть использовано в цветной металлургии.

Изобретение относится к металлическим нагревательным элементам в электрических отражательных печах для приготовления алюминия и алюминиевых сплавов. .

Изобретение относится к способу непрерывного или периодического получения металла или нескольких металлов из шлака, содержащего указанный металл или соединение указанного металла.

Изобретение относится к области электрометаллургии, а именно к электрическим печам - электрокальцинаторам для прокалки сыпучих углеродных материалов, например, антрацита, путем пропускания через них электрического тока.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к печной установке для расплавления металлического или металлсодержащего исходного сырья. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при эксплуатации дуговой электропечи, содержащей по крайней мере один электрод. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструктивным особенностям дуговых печей постоянного тока. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве стали в сталеплавильных цехах. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к соединениям электродов для дуговой печи. .

Изобретение относится к электротермической технике и может быть использовано в металлургии для нагрева и расплавления металла. .
Изобретение относится к металлургии, в частности к электрошлаковой сварке, наплавке или переплаву, и может быть использовано для восстановления деталей, подверженных интенсивному износу, требующих больших объемов сварки, наплавки, например перемычки хвостовика автосцепки вагонов, локомотивов, а также для получения качественных инструментальных сталей методом электрошлакового переплава.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения флюсов для плавки и литья магния или его сплавов. .

Изобретение относится к производству жидкого металла в черной и цветной металлургии, в частности, может быть использовано для производства титановых сплавов в вакуумных плавильных печах с холодным подом и независимыми источниками нагрева.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке кусковых и стружечных отходов инструментального производства для производства слитка из инструментальной стали.

Изобретение относится к области металлургии и предназначено, в частности, для выплавки, раскисления, легирования и обработки стали. .

Изобретение относится к устройству для одновременного получения тугоплавких металлических и неметаллических материалов и возгонов. .

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к способам вакуумной дуговой плавки высокореакционных металлов, в частности титана и его сплавов. .
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в электропечах. .
Наверх