Способ плавления металла в электродуговой печи с перемещающимся графитовым электродом

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для управления процессом горения дуги при электродуговой плавке металлов. Способ включает загрузку холодной шихты в футерованный огнеупором кожух и опускание с помощью привода и системы управления в него графитового электрода, подключенного к источнику питания. Перед началом плавки между холодной шихтой и торцом электрода устанавливают упругий токопроводящий элемент, опускают электрод до касания с упругим элементом, обеспечивают технологическое короткое замыкание, посредством системы управления осуществляют подъем электрода с формированием электрической дуги сначала между электродом и упругим элементом, а затем, по мере расплавления упругого элемента, между электродом и шихтой. Изобретение позволяет обеспечить более мягкое соударение электрода с шихтой во избежание поломки электрода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Способ относится к области электротехнологии и предназначен для управления процессом горения дуги в электрической дуговой печи с перемещающимся графитовым электродом, в частности при электродуговой плавке металлов.

Наиболее близким является способ плавления металла в дуговой электрической печи, при котором в футерованный огнеупором кожух с расплавляемой шихтой опускают с помощью привода электрод, подключенный к источнику питания, зажигая дугу и осуществляя плавление шихты (см. «Электрические печи: Дуговые печи и установки спецнагрева». Учебник для вузов/А.Д. Свенчанский и др. Под ред. А.Д. Свенчанского. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1981, с. 51-70).

Недостатком данного способа является то, что особенно при первом после загрузки печи зажигании дуги, которое осуществляется путем перемещения электрода вниз до соударения с шихтой и последующего подъема, часто происходит поломка электрода, вызванная его изгибом, обусловленным попаданием торца на наклонный по отношению к оси электрода твердый кусок шихты.

Техническая задача, решаемая предлагаемым способом, состоит в обеспечении более «мягкого» соударения электрода с шихтой во избежание поломки электрода.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе плавления металла в электродуговой печи с перемещающимся графитовым электродом, при котором загружают шихту в футерованный огнеупором кожух и с помощью привода опускают в него графитовый электрод, подключенный к источнику питания, согласно изобретению между шихтой и торцом электрода устанавливают упругий токопроводящий элемент, опускают электрод до касания с шихтой, вызывая технологическое короткое замыкание, с помощью системы управления обеспечивают подъем электрода, вызывая формирование электрической дуги сначала между электродом и упругим элементом, а затем между электродом и шихтой.

Кроме того, в предлагаемом способе плавления металла в электродуговой печи с перемещающимся графитовым электродом упругий элемент выполняют в виде корзины с профилированным под электрод дном, обращенным к торцу электрода, а краем - к шихте, при этом края корзины выполняют зубчатыми.

Предлагаемый способ поясняется рисунками:

на фиг. 1 приведена функциональная схема печи в разрезе;

на фиг. 2 приведен вид сбоку на упругий элемент в виде упругой корзины;

на фиг. 3 приведен вид сбоку на упругий элемент в виде упругой корзины, край которой выполнен зубчатым.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит размещенные в футерованном корпусе 1 шихту 2 и вертикально перемещаемый электрод 3, кинематически связанный через редуктор 4 и преобразователь 5 вращательного движения в поступательное с электродвигателем 6. На поверхности шихты 2 размещен токопроводящий упругий элемент 7. Кроме того, упругий элемент может быть выполнен в виде упругой корзины 8, дно которой обращено к торцу электрода 3, а край - к шихте 2. Край корзины 9 может быть снабжен зубцами 10.

Предлагаемый упругий элемент может быть реализован как в виде проволочной плетеной корзины, так и отштампованной из металлического листа, с невысоким бортиком, как показано на фиг. 2, с профилированным под электрод дном. Край упругой корзины 9 может быть снабжен зубцами 10, как это показано на фиг. 3.

Способ осуществляют следующим образом. Перед началом плавки на загруженную в печь шихту 2 устанавливают корзину 8 или 9 таким образом, чтобы дно было обращено к электроду 3, край лежал на шихте 2 (см. фиг. 2 и фиг. 3). Использование зубчатой корзины 9 может быть более предпочтительно, поскольку зубцы, погруженные в шихту, обеспечивают лучший электрический контакт между шихтой и электродом. При подаче напряжения на печь система управления (на чертеже не показана) обеспечивает опускание электрода до соударения с упругой корзиной 8 или 9. Упругий элемент между электродом и шихтой смягчает удар, устраняя тем самым причину возникновения поломки электрода. После соприкосновения электрода с упругим элементом, наличие которого заменяет «жесткий» удар, происходящий в известных устройствах, на «упругий» удар, безопасный для целостности электрода. При соприкосновении электрода с упругим элементом 7 возникает технологическое короткое замыкание, вызывающее увеличение тока. Увеличение тока, протекающего через электрод, воспринимается системой управления, которая обеспечивает подъем электрода. При подъеме электрода зажигается электрическая дуга сначала между электродом и упругим элементом, а затем и между электродом и шихтой. Упругий элемент расплавляется горящей дугой, обеспечивая надежный электрический контакт между электродом и шихтой.

В дуговых печах при плавке из-за кускового характера шихты часто возникают технологические короткие замыкания и обрывы дуги, что приводит к необходимости повторного автоматического зажигания дуги в процессе плавки. Однако последующие (после первого) зажигания дуги практически не сопровождаются поломками электрода, поскольку куски шихты расплавились и расплавленный металл выполняет функции упругого элемента. Самым опасным с точки зрения целости электрода является зажигание дуги на «холодную» шихту. Введение упругого токопроводящего элемента между электродом и «холодной» шихтой позволяет предотвратить поломки электрода.

1. Способ плавления металла в электродуговой печи с перемещающимся графитовым электродом, включающий загрузку холодной шихты в футерованный огнеупором кожух и опускание с помощью привода и системы управления в него графитового электрода, подключенного к источнику питания, отличающийся тем, что перед началом плавки между холодной шихтой и торцом электрода устанавливают упругий токопроводящий элемент, опускают электрод до касания с упругим элементом, обеспечивают технологическое короткое замыкание, посредством системы управления осуществляют подъем электрода с формированием электрической дуги сначала между электродом и упругим элементом, а затем, по мере расплавления упругого элемента, между электродом и шихтой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполняют в виде корзины с профилированным под электрод дном, обращенным к торцу электрода, а краем - к шихте.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что края корзины выполняют зубчатыми.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электрометаллургии стали, а конкретнее, к выплавке стали в электросталеплавильном агрегате печь-ковш. В способе осуществляют загрузку металлизованного сырья, сыпучих и порошкообразных материалов через полые графитированные электроды, при этом технологические процессы получения жидкой стали осуществляют одновременно с двухстадийным дожиганием горючих газов струями кислорода в потоке технологических газов, отходящих из ковша к расположенному в своде газоходу, причем первую стадию дожигания осуществляют между упомянутыми электродами с помощью установленной в своде ковша двухъярусной многосопловой кислородной фурмы с датчиком ЭДС и температуры, расположенным автономно в торце корпуса фурмы, а вторую стадию осуществляют перед газоходом под сводом агрегата с помощью устройства с многосопловым наконечником, установленным в упомянутом газоходе.

Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее к области электрометаллургии стали и, в частности, к агрегатам ковш-печь (АКОС). Агрегат содержит футерованный ковш со сводом, установленные в его днище шиберные блоки с топливно-кислородными горелками (ТКГ) для нагрева и расплавления металлошихты, три графитированных электрода с электрододержателями и газоход для отвода из агрегата технологических горючих газов, установленные в своде ковша, и расположенную в верхней части ковша шлаковую летку для слива жидкого шлака из него.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в дуговой электросталеплавильной печи. Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи включает завалку металлошихты и шлакообразующих материалов, их нагрев и расплавление, проведение окислительного рафинирования путем продувки ванны кислородом со вспениванием шлака, подачу в печь магнезиального материала, выпуск плавки с оставлением в печи части металла и шлака, в качестве магнезиального материала используют содержащий гидроксид магния минерал брусит, который подают после выпуска части шлака периода рафинирования металла и/или в конце плавки до начала слива металла в ковш.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для зажима и удержания электрода дуговой печи. Устройство содержит по меньшей мере одно генерирующее силу средство, выполненное с возможностью прикладывания радиальной силы к электроду, и гибкий периферийный натяжной элемент, выполненный с возможностью принятия реактивной силы, направленной от электрода, и распределения ее вокруг периферии электрода.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для плавления металлического материала в плавильной установке. В способе на стадии загрузки осуществляют первую подоперацию, на которой загружают упомянутый металлический материал в количестве от 25 до 45% от общего количества расплавленного материала, содержащегося внутри печи перед стадией выпуска плавки и подлежащего выпуску по завершении стадии плавления, вторую подоперацию загрузки и плавления, на которой норму подачи металлического материала уменьшают с помощью управляющего устройства, чтобы в среде постепенно образующейся ванны жидкого металла было обеспечено поддержание количества твердой массы упомянутого металлического материала, третью подоперацию, на которой норму подачи подвергают дальнейшему уменьшению до прекращения процесса загрузки для обеспечения возможности полного расплавления всего металлического материала в плавильной печи, при этом стадию выпуска плавки выполняют при расплавлении всей массы твердого металлического материала.

Изобретение относится к способу обнаружения утечки в зоне по меньшей мере одного охлаждающего приспособления печи, при этом в случае утечки жидкое охлаждающее средство по меньшей мере из одного охлаждающего приспособления попадает в пламенное пространство печи.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для электрического соединения плавильной печи с источником тока. Соединительное устройство содержит по меньшей мере одно контактное тело, которое соединено с помощью силовых кабелей с источником тока, и по меньшей мере одну фасонную часть в качестве части электрического гнезда на плавильной печи, причем предусмотрено устройство перемещения для транспортировки по меньшей мере одного контактного тела из исходного положения в положение соединения, в котором предусмотрена возможность выполнения электрически проводящего соединения с геометрическим замыканием контактного тела и фасонной части посредством вдвигания контактного тела в фасонную часть.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для подачи электрического питания в электродуговую печь, содержащую по меньшей мере один электрод.

Изобретение относится к металлургии. Технический результат – повышение качества загрузки.

Изобретение относится к технологии производства абразивных материалов путем нагрева в высокотемпературной печи. В способе нагрева шихты в высокотемпературной печи (1), при котором в ванну печи, днище которой выполнено со скошенными углами, послойно загружают шихту и керн (2) , выполненный из нефтяного кокса и имеющий токоподвод, согласно изобретению используют дополнительные керны, выполненные из нефтяного кокса и имеющие токоподводы, расположенные на расстоянии от первого, причем расстояние от стенки кернов до стенки печи выбрано а≥0,5 м, при этом керны расположены симметрично относительно оси ванны, общая масса кернов при разном количестве кернов выбрана постоянной.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к получению стали в конвертере. Способ включает загрузку металлолома и полупродукта, содержащего окислы железа, заливку жидкого чугуна, продувку плавки и ввод шлакообразующих.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в дуговой электросталеплавильной печи. Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи включает завалку металлошихты и шлакообразующих материалов, их нагрев и расплавление, проведение окислительного рафинирования путем продувки ванны кислородом со вспениванием шлака, подачу в печь магнезиального материала, выпуск плавки с оставлением в печи части металла и шлака, в качестве магнезиального материала используют содержащий гидроксид магния минерал брусит, который подают после выпуска части шлака периода рафинирования металла и/или в конце плавки до начала слива металла в ковш.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в дуговых сталеплавильных печах. В способе осуществляют подачу в печь шихты, плавление, вспенивание шлака посредством продувки кислородом и вдуванием углеродосодержащего материала в конце периода плавления и в окислительный период, выпуск расплава в ковш.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству углеродистых и низколегированных трубных марок сталей, раскисленных алюминием. Способ включает выплавку полупродукта в дуговой сталеплавильной печи, выпуск полупродукта в сталеразливочный ковш с одновременной присадкой раскислителей, легирующих и части шлакообразующих материалов, доведение металла по химическому составу и температуре, а также окончательное раскисление и модифицирование кальцием на установке печь-ковш, вакуумную обработку с последующей продувкой металла аргоном и разливку металла на машине непрерывного литья заготовок.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для плавления металлического материала в плавильной установке. В способе на стадии загрузки осуществляют первую подоперацию, на которой загружают упомянутый металлический материал в количестве от 25 до 45% от общего количества расплавленного материала, содержащегося внутри печи перед стадией выпуска плавки и подлежащего выпуску по завершении стадии плавления, вторую подоперацию загрузки и плавления, на которой норму подачи металлического материала уменьшают с помощью управляющего устройства, чтобы в среде постепенно образующейся ванны жидкого металла было обеспечено поддержание количества твердой массы упомянутого металлического материала, третью подоперацию, на которой норму подачи подвергают дальнейшему уменьшению до прекращения процесса загрузки для обеспечения возможности полного расплавления всего металлического материала в плавильной печи, при этом стадию выпуска плавки выполняют при расплавлении всей массы твердого металлического материала.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам ведения плавки стали в дуговых сталеплавильных печах трехфазного тока. Способ включает непрерывную загрузку конвейером, расположенным в газоходе, нагретой отходящими из печи газами шихты, и ее плавление.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам получения стали в электродуговых печах. Способ включает проведение заправки печи после выпуска плавки путем подачи магнезитового порошка на поврежденные участки набивки боковых стенок рабочего пространства печи и пода, загрузку шихты в печь, ввод флюса, плавление шихты, окислительный период плавки, восстановительный период плавки, выпуск плавки.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам получения стали в электродуговых печах. Способ включает проведение заправки печи после выпуска плавки путем подачи магнезитового порошка на поврежденные участки набивки боковых стенок рабочего пространства печи и пода, загрузку шихты в печь, ввод флюса, расплавление шихты, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию и десульфурацию металла, скачивание шлака, выпуск стали в ковш.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для управления текущим рабочим состоянием дуговой электрической печи при ее эксплуатации в плавильном агрегате, в котором для каждого из множества компонентов плавильного агрегата, влияющих на условия эксплуатации дуговой электрической печи, регистрируют по меньшей мере одно значение измерения для характеризующей его рабочее состояние измеряемой величины и сравнивают с соответственно текущим допустимым предельным значением для этой измеряемой величины и на основании результата сравнения определяют максимальную подводимую мощность, подводимую к дуговой электрической печи в течение периода (Δti) времени при соблюдении всех текущих допустимых предельных значений, причем максимально подводимую мощность (Р) и/или длину периода (Δti) времени определяют путем прогнозирования изменения во времени по меньшей мере одной из измеряемых величин.

Изобретение относится к металлургии. Технический результат – повышение качества загрузки.

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для управления процессом горения дуги при электродуговой плавке металлов. Способ включает загрузку холодной шихты в футерованный огнеупором кожух и опускание с помощью привода и системы управления в него графитового электрода, подключенного к источнику питания. Перед началом плавки между холодной шихтой и торцом электрода устанавливают упругий токопроводящий элемент, опускают электрод до касания с упругим элементом, обеспечивают технологическое короткое замыкание, посредством системы управления осуществляют подъем электрода с формированием электрической дуги сначала между электродом и упругим элементом, а затем, по мере расплавления упругого элемента, между электродом и шихтой. Изобретение позволяет обеспечить более мягкое соударение электрода с шихтой во избежание поломки электрода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх