Электрическая печь графитации

Изобретение относится к электрической печи графитации углеродных изделий. Электрическая печь содержит под, торцевые стены с встроенными в них графитовыми токоподводами, герметичный зонт, соединенный выходным каналом с дымососом, керн, в котором размещены графитируемые материалы, окруженные со всех сторон теплоизоляционной пересыпкой, охлаждаемые воздушные каналы боковых стен, последовательно соединенные друг с другом, и охлаждаемые подинные каналы, при этом в нижней части воздушных каналов боковых стен выполнены воздушные коллекторы, объединяющие все стеновые каналы каждой стены, а в подинных каналах установлены перекрывающие элементы, обеспечивающие в половине из них, чередующихся через один или несколько, движение воздуха по каналу слева направо с выходом его в воздушный коллектор правой стены, а в другой половине - движение воздуха справа налево с выходом в воздушный коллектор левой стены. Обеспечивается экономия подачи охлаждающего агента - воздуха на одну кампанию графитации. 3 ил.

 

Изобретение относится к электрическому высокотемпературному оборудованию промышленного производства графитированных углеродных материалов, в том числе электродов для электросталеплавильных печей, и конструкционных графитовых материалов.

Известно устройство (1) охлаждения ячейки печи с вращающимся пламенем камерной печи для обжига углеродных блоков, содержащее:

- по меньшей мере, одно первое средство, обеспечивающее создание потока охлаждающей текучей среды внутри ячейки, например вентиляционное средство;

- по меньшей мере, одно второе средство, обеспечивающее создание течения по существу в вертикальном направлении, по меньшей мере, некоторой части потока вдоль поверхностей, определяемых стенками ячейки, например средство ограничения объема потока.

Данное устройство предназначено для охлаждения ячеек конкретных печей перед осуществлением ремонтных работ или технического обслуживания.

Известны печи графитации (2) (прототип) с охлаждаемыми стенами и подом, в которых каналы охлаждения пода последовательно соединены с каналами охлаждения стен. В процессе работы печи графитации под печи прогревается значительно интенсивнее, чем боковые стены, а условия их охлаждения при соразмерных сечениях каналов стен и каналов пода одинаковы. Эти условия определяются скоростью движения в них воздуха.

Для охлаждения стен при прочих равных условиях достаточно иметь скорость воздуха в их каналах в 1,5÷2 раза меньше, чем в каналах пода. Поэтому при работе таких печей графитации имеем расход воздуха на охлаждение печи значительно больший, чем это необходимо, что является определяющим недостатком прототипа.

В прототипе определяющим моментом является скорость воздуха по каналам пода, при этом скорость воздуха в каналах стен такая же, это приводит к избытку расхода воздуха. С введением новых элементов конструкции печи графитации по предлагаемому изобретению определяющей будет скорость воздуха в стеновых каналах, ее величина значительно меньше, чем по прототипу. А в каналах пода скорость воздуха автоматически будет в два раза выше. Это способствует снижению общего расхода воздуха при организации охлаждения стен и пода печи графитации.

Сущность предлагаемого изобретения заключается во введении стеновых воздушных коллекторов в нижней части каналов боковых стен печи графитации, объединяющих все воздушные каналы каждой из стен, а в подинные каналы введены специальные перекрывающие элементы, обеспечивающие в половине из них, чередующихся через один или несколько, движение воздуха по каналу слева направо с выходом его в воздушный коллектор правой стены, а в другой половине каналов - движение воздуха справа налево с выходом в воздушный коллектор левой стены.

Принципиальная схема печи графитации по прототипу представлена на рис.1. Печь состоит из пода 1, имеющего поперечно расположенные в нем каналы охлаждения 3 и отверстия посередине 10, соединяющие каналы охлаждения с подовым воздушным коллектором 12. Воздушный коллектор 12 соединен с атмосферой входным воздушным каналом 2, печь имеет боковые стены 4 и 9 с расположенными в них каналами охлаждения, которые последовательно соединены с соответствующими им каналами охлаждения пода 3. Печь имеет также торцевые стены с встроенными в них графитовыми токоподводами. Печь накрывают герметично зонтом 6, соединенным выходным каналом 7 с дымососом 11. Внутри печи располагается керн 5, в котором размещены графитируемые материалы (обожженные заготовки электродов или конструкционных графитовых материалов), окруженные со всех сторон теплоизоляционным мелкодисперсным углеродным материалом 8. Питание печи осуществляется через графитовые токоподводы, встроенные в торцевые стены.

При работе печи в керне 5 выделяется тепло при прохождении через него тока. Тепло распространяется через теплоизоляцию 8 и разогревает стены 4 и 9, а также под 1. Охлаждение стен и пода печи осуществляется следующим образом. Воздух через входной канал, расположенный чаще всего за пределами цеха, особенно для большегрузных печей, поступает в сборный подподовый коллектор 12. Через отверстия 10 в центральной части пода 1 воздух попадает в поперечные подинные воздушные каналы 3.

Половина объема этого воздуха попадает в соответствующие каналы правой стены 9, а другая половина - в каналы левой стены 4. Из охлаждающих каналов боковых стен печи воздух попадает в подзонтовое пространство 6, где смешивается с газами, выделяющимися из керна 5 и теплоизоляции 8. В основном это окислы углерода (СО, СО2), а также окислы серы и другие вредные газы. Из-под зонта 6 эта смесь через выходной канал 7 отсасывается дымососом 11 и направляется в газоочистные сооружения.

Новые элементы конструкции печи представлены на рис.2 и рис.3 для двух различных направлений движения воздуха по подинным каналам.

На рис.2: вход из подинного канала 3 в выполненный в нижней части левой стены 4 воздушный коллектор 13 закрыт перекрывающими элементами 15 на половине чередующихся через один или несколько подинных каналов 3, а с правой стороны вход в эти же каналы из подинного коллектора 12 также закрыт перекрывающими элементами 16.

На рис.2: вход из подинного канала 3 в выполненный в нижней части левой стены 4 воздушный коллектор 13 закрыт перекрывающими элементами 15 на половине чередующихся через один или несколько подинных каналов 3, а с правой стороны вход в эти же каналы из подинного коллектора 12 также закрыт перекрывающими элементами 16.

Воздушные коллекторы 13 и 14 представляют собой продольные каналы в нижней части стен печи, соединяющие все вертикальные воздушные охлаждающие каналы стен печи.

Перекрывающие элементы 15 и 16 выполнены из огнеупорного материала в виде специальных заглушек, устанавливаемых в соответствующие каналы стен и подины печи в процессе их монтажа.

В этом случае воздух через входной канал 2 поступает в подинный коллектор 12, откуда через отверстия в поде слева поступает в половину подинных каналов 3, движется по каналам слева направо и через открытые отверстия справа поступает в воздушный коллектор правой стены 14 и равномерно распределяется по всем воздушным каналам 9 правой стены.

На рис.3: вход в воздушный коллектор 14 правой стены 9 закрыт перекрывающими элементами 16 на другой половине чередующихся через один или несколько подинных каналов 3, а с левой стороны этих же каналов 3 вход в них из подинного коллектора 12 закрыт перекрывающими элементами 15.

В этом случае воздух снаружи печи по входному каналу 2 поступает в подинный коллектор 12, откуда через отверстия в поде справа поступает в другую половину подинных каналов 3, движется по каналам справа налево и через открытые отверстия слева поступает в воздушный коллектор 13 левой стены и равномерно распределяется по всем воздушным каналам 4 левой стены.

Таким образом, введение в конструкцию печи графитации новых элементов, а именно воздушных коллекторов в нижней части боковых стен и перекрывающих элементов обеспечивает нужное направление движения воздуха по подинным каналам. Экономия подачи охлаждающего агента (воздуха) по сравнению с прототипом на одну кампанию графитации составляет 30-55%.

Электрическая печь графитации, содержащая под, торцевые стены с встроенными в них графитовыми токоподводами, герметичный зонт, соединенный выходным каналом с дымососом, керн, в котором размещены графитируемые материалы, окруженные со всех сторон теплоизоляционной пересыпкой, охлаждаемые воздушные каналы боковых стен, которые последовательно соединены друг с другом, и охлаждаемые подинные каналы, отличающаяся тем, что в нижней части воздушных каналов боковых стен выполнены воздушные коллекторы, объединяющие все стеновые каналы каждой стены, а в подинных каналах установлены перекрывающие элементы для обеспечения в половине из них, чередующихся через один или несколько, движения воздуха по каналу слева направо с выходом его в воздушный коллектор правой стены, а в другой половине - движения воздуха справа налево с выходом в воздушный коллектор левой стены.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к плавке стали в плазменно-дуговых печах постоянного тока. .

Изобретение относится к черной металлургии, к области электротермической техники. .

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 металлургии и может быть использовано для получения металла или соединения металла из материала, содержащего металл или соединение металла

Изобретение относится к устройству для извлечения металлов или соединений металлов из материала, содержащего металл или соединение металла в печи с металлоприемником, с первым впуском для подвода материала, первым выпуском для отвода отработанного газа, одним или несколькими электродами плавления и/или восстановления загруженного материала, которые выступают в металлоприемник печи, с подовым электродом, действующим в качестве катода, и дополнительным электродом, выполняющим функцию анода, с пространством, служащим в качестве зоны осаждения, предусмотренным в области выпуска шлаков, с электро - или постоянным магнитом, который расположен в металлоприемнике печи таким образом, что созданный в металлоприемнике печи магнитный поток, обусловленный постоянным током, перекрещивается магнитным полем, а также с выпуском для отбора расплавленного металла и соединения металла и переливом или выпуском для шлака

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 области черной металлургии и может быть использовано при производстве стали в дуговых сталеплавильных печах

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электродуговой печи. Электродуговая печь (4) содержит камеру (8) для расплавленной стали, свод (12), который закрывает камеру (8) и ограничивает массу стального лома, электроды (16) для плавления массы металлолома и установленную на основании (24) опору (20). Камера (8) опирается на опору (20) с возможностью качания вокруг оси вращения (X-X). Свод (12) и камера (8) имеют взаимодополняющий профиль, который образует соединение поворотного типа относительно оси вращения (X-X). Во время качания камеры (8) свод (12) остается неподвижным относительно основания (24), при этом камера (8) остается в закрытом положении. Использование изобретения обеспечивает компактность камеры печи и исключает возможность утечки газов. 32 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к устройству для производства расплавленного металла путем прямого восстановления и плавления исходного материала в виде металлосодержащего агломерата, например агломерата из оксида металла с углеродсодержащим материалом, в плавильной печи с электрическим нагревом, например дуговой печи, без выполнения предварительного восстановления. При загрузке из желобов (4, 4) с обоих краев (2, 2) ненаклоняемой вертикально стоящей дуговой печи создают слои (12) исходного материала, имеющие наклонную поверхность, уходящую вниз, к областям электродов (5), расположенных в центральной области печи, и слои (13) исходного материала в виде металлосодержащего агломерата на наклонах, соответственно. Расплавленный металл получают, постепенно выполняя плавление нижних краев слоев (13) за счет нагрева при помощи электрических дуг, возникающих на электродах (5). Устройство снабжено генератором удара, который обеспечивает механическое устранение зависания слоя исходного материала в виде металлосодержащего агломерата и установлен в печи выше слоя расплавленного шлака и ниже поверхности слоя исходного материала в виде металлосодержащего агломерата. Изобретение позволяет эффективным образом предотвращать зависание слоя исходного материала в виде металлосодержащего агломерата и надежным образом устранять зависание, если оно происходит.2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для производства расплавленного металла путем прямого восстановления и плавления исходного материала в плавильной печи с электрическим нагревом без выполнения предварительного восстановления. Желобы (4, 4) загрузки исходного материала установлены на обоих краях (2, 2) печи, а электроды (5) - в центре печи, если смотреть в направлении по ее ширине. Горелки (6) дополнительного сжигания установлены в верхней части (1) печи, имеющей ступенчатые области, направленные вниз от обоих краев (2, 2) к электродам (5). Предварительно, путем загрузки углеродсодержащего материала (A) из желобов (4, 4), создают слои (12) исходного материала, наклоненные вниз, к нижним частям электродов (5). На наклонных поверхностях слоев (12) путем загрузки исходного материала (B) в виде металлосодержащего агломерата создают слои (13). Расплавленное железо получают путем постепенного плавления нижних краев слоев (13) за счет нагрева электрическими дугами, возникающими на электродах (5). В то же время из горелок (6) вдувают кислородсодержащий газ (C) для обеспечения сжигания газа, содержащего CO, который возникает в слоях (13). Слои (13) опускаются вдоль наклонных поверхностей слоев (12) и нагревают слои (13) за счет теплоты излучения от такого сжигания. Изобретение позволит повысить эффективность дополнительного сжигания и устранить зависание в печи слоя металлосодержащего агломерата. 4 н. и 16 з. п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способу производства расплавленного металла путем прямого восстановления и плавления металлосодержащего агломерата в электрической печи. В печи желоба загрузки материала установлены на обоих краях печи, а электроды (5) - в центре печи. Горелки (6) дополнительного сжигания установлены в верхней части (1) печи, имеющей ступенчатые области, направленные вниз от обоих краев к электродам (5). Предварительно путем загрузки углеродсодержащего материала из желобов загрузки исходного материала создают слои (12), наклоненные вниз к нижним частям электродов (5), и на наклонные поверхности слоев (12) загружают исходный материал в виде металлосодержащего агломерата и создают слои (13). Расплавленное железо получают постепенным плавлением нижних краев слоев (13) электрическими дугами. Из горелок (6) вдувают кислородсодержащий газ для сжигания газа, содержащего СО, который возникает в слоях (13). Изобретение позволяет повысить эффективность дополнительного сжигания при производстве расплавленного металла. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, к области электротермической техники, а именно к устройствам дуговых сталеплавильных печей. Дуговая сталеплавильная печь содержит футерованный металлический корпус с ванной металла и водоохлаждаемыми стенами, сливной желоб, свод, состоящий из футерованной и водоохлаждаемой частей, с расположенным в нем сводовым электродом, и подовыми электродами, установленными с возможностью поочередного включения. В поде печи установлены четыре подовых электрода, расположенных симметрично по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны металла. Изобретение позволяет уменьшить время плавки, снизить расход электроэнергии и повысить производительность печи. 3 ил.

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электроплавке металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах с дожиганием горючих газов над ванной вблизи зоны отсоса отходящих газов из агрегата. Дуговая сталеплавильная печь содержит корпус с ванной металла и шлака, свод, боковые стены и фурму для подачи потока кислорода на дожигание отходящих из ванны горючих газов в рабочем пространстве печи. Печь снабжена установленным в своде корпуса печи патрубком для отсоса отходящих из печи газов, а упомянутая фурма установлена внутри упомянутого патрубка с возможностью ее перемещения вдоль оси патрубка и относительно этой оси в пределах 30-60°, при этом упомянутая фурма на торце имеет сопло, на внутренней поверхности которого выполнена резьбовая нарезка для закручивания потока кислорода на выходе из сопла и взаимодействия его со встречном потоком отходящих из ванны горючих газов. Изобретение позволяет осуществлять дожигание горючих газов в ДСП с использованием тепла от дожигания на интенсификацию процессов плавки стали с достижением более высоких технико-экономических показателей производства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх