Ванна дуговой электрической печи

 

О П И С А Н И Е < 1737756

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советск чк

Социалистическнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ,I! В 7h (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.12.77 (21) 2554851/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 27 D 1/00

Гооударственнмй комитет

СССР (53) УДК 621.365, .2 (088.8) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.80 ао делам изобретений и отерытнй

А. Н. Попов, А. И. Шмырев, Е. М. Пономарев, А. Г. Шалимов, С. В. Колпаков, С. 3. Афонин и Г. Д. Боголюбов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВАННА ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургии, конкретно к печам для получения шлаковых .расплавов, и может быть использовано в черной металлургии, например, при конструировании дуговых шлакоплавильных электрических печей, предназначенных для выплав-, ки синтетических шлаков. используемых для рафинирования стали.

Известна дуговая электрическая шлакоплавильная печь для выплавки синтетических шлаков, ванна которой изготовлена следующим образом. Подина печи выполнена то из трех рядов горизонтально расположенных угольных блоков. Блоки откосов также выполнены из горизонтальных угольных блоков, а стены печи — из чередующихся рядов водоохлаждаемых латунных или бронзовых плитовых холодильников (семь секций по восемь рядов), чередующихся с рядами магнезитового кирпича, укладываемого между холодильниками насухо, на плашку. Латунные (бронзовые) холодильники сверху обрамляются чугунными водоохлаждаемыми холодильниками, являющимися опорой магнезитовой футеровки стен, находящейся выше уровня шлакового расплава.

Ванна печи теплоизолирована слоем асбеста, магнезитовой засыпкой и электродной массой (1).

Недостаткбм такой ванны является низ-, кая стойкость футеровки "подййы и откосов, — обусловленная наличием теплоизоляционных слоев на подине и в районе угольных откосов, что приводит к работе угольных элементов футеровки в условиях высокой теплонапряженности. Высокая температура угольной футеровки ванны, граничащей с перегретыми расплавами агрессивного шлака и металла, приводит к быстрому износу такой футеровки. Кроме того, большое количество водоохлаждаемых холодильников (108 шт.) усложняет обслуживание печи при проведении ремонтов подводящих и отводящих воду труб. Общая длительность одного ремонта такой печи составляет 13 — 17 суток. Ремонты трудоемки и дороги, что, в конечном счете, повышает себестоимость получаемой продукции.

Целью изобретения являются повышение стойкости футеровки и упрощение обслуживания печи.

Цель достигается тем, что откосы выполнены высотой, равной 1,3 — 2,0 высоты блоков подины, а засыпка выполнена из мате737756 риала с коэффициентом теплопроводности

0,05 — 0,5 от коэффициента теплопроводйости блоков.

Предусматривается, что блоки подины и откосов выполнены составными в горизонтальной плоскости, причем уровень стыковки расположен на 0,2 — 0,5 ниже верхне го уровня блоков подины.

Также предусматривается, что водоохлаждаемые элементы стен собраны из вертикально расположенных прямоугольных медных плит с каналами для прохода воды. 16

На фиг. 1 изображена ванна, вертикальный разрез; на фиг. 2 — ванна в плане, разрез на уровне подины.

Ванна содержит кожух 1 и футеровку 2, подина которой выполнена из вертикально установленных на тонком слое теплопроводящей набивки 3 днища 4 угольных блоков 5. Футеровка стен выполнена из графи-тированных блоков 6 общей высотой, равной 1,3 — 2,0 высоты подины. Графитирован. ные блоки могут быть выполнены либо цель. ными, либо разъемными по горизонтальной плоскости 7 ниже верхнего уровня подины на расстоянии 0,2 — 0,5 ее высоты. Пространство между графитированными блоками 6 и кожухом 1 заполнено углеродсодержащей компенсационной засыпкой 8 с коэффициентом теплопроводности, равным 0,05 — 0,5 коэффициента теплопроводности графитированных блоков. Сверху на графитированные блоки установлены по всему периметру ванны водоохлаждаемые элементы (холо30 дильники) 9, выполненные из прямоугольных медных плит со сверленными каналами для прохода воды, высотой равной или выше уровня расплава в ванне. Пространство между холодильниками и коЖухом -зайолне- Зз но углеродистой набивкой 10. Верхняя часть стен 11 выше холодильников выполнена из огнеупорного кирпича без теплоизоляционного слоя. Кожух ванны состоит из стенки

12, набора вертикальных балок 13, приваренных к стенке, и по крайней мере одного горизонтального бандажа 14, охватывающего кожух с отверстиями 15, сопряженными с кожухом. Часть кожуха ниже холодильников орошается водой при помощи расположенного снаружи кожуха коллектора 16 с брызгалами. На днище 4 кожуха имеется сливное корыто 17 для сбора воды. Кроме того, на днище кожуха выполнены короба

18 из балок 19 для воздушного охлаждения.

В верхней части кожуха имеется песочная коробка 20 для герметичной устайовки на него свода. В ванне также имеется шлаковая летка 21, металлическая летка 22 и рабочее окно 23 для загрузки шихты. На угольные и графитированные блоки нанесен слой защитной угольной набивки 24, а холодильники снаружи на период разогрева защищены слоем огнеупоров 25.

Ванна дуговой электрической печи работает следующим образом.

После выполнения всех монтажных и футеровочных работ в ванну печи загружают шихту и включают все системы, в том числе систему охлаждения холодильников, систему орошения кожуха печи, систему воздушного охлаждения днища печи, систему питания электроэнергией и т.п. Шихту расплавляют и доводят уровень расплава до верхнего уровня холодильников. После этого производят периодические выпуски шлака и дозагрузку шихты. Нижний уровень шлака не должен опускаться ниже нижнего уровня холодильников.

Применение графитированных блоков для откосов ванны значительно увеличивает срок службы их до ремонта. Этому же способствует выполнение засыпки с коэффициентом теплопроводности, равным 0,05 — 0,5 коэффициента теплопроводности графитированных блоков, за счет увеличения теплоотвода от откосов, что делает их инертными к агрессивному воздействию шлака и металла..

Заглубление разъема блоков откосов на

0,2 — 0,5 высоты центральных блоков подины исключает разъедание стыков блоков метал< лом или шлаком, что увеличивает срок службы футеровки, а при капитальном ремонте печи позволяет заменять только верхнюю часть графитированных блоков, тем самым сократить расходы на капитальный ремонт печи.

Выполнение водоохлаждаемых элементов в виде собранных из вертикально расположенных медных прямоугольных плит с каналами для прохода воды позволяет сократить число таких охлаждаемых элементов в 5 — 6 раз и тем самым упростить обслуживание печи, сократить простои на ремонтах.

Только сокращение числа холодильников дает экономию меди на одной печи мощностью 16500 кВА 23 т, что соответствует

35тыс. руб. В настоящее время срок службы откосов на печах мощностью 16500 кВА, выплавляющих синтетический шлак на Новолипецком метзаводе, не превышает 3 — 4 месяцев, после чего требуется капитальный ремонт печи длительностью 13 — 17 суток.

Предлагаемая конструкция откосов и подины позволяет увеличить срок службы ванны печи на срок не менее одного года, что дает только на сокращении капитальных ремонтов за год экономический эффект порядка 400 — 500 тыс, руб. Кроме того, увеличивается производительность печи за счет сокращения простоев на ремонты на 10 — 15%.

Общий расчетный экономический эффект на одну печь составляет 800тыс. руб. в год.

Формула изобретения

1. Ванна дугбвой электрической печи, содержащая кожух, охватывающий подину и откосы, выполненные из углеродсодержа737756

5 щих блоков и отделенные от кожуха засып- ными в горизонтальной плоскости, причем кой, а стены зафутерованы огнеупорным кир- уровень стыковки расположен на 0,2 — 0,5 пичом с водоохлаждаемыми элементами, "ниже верхнего уровня блоков подины. отличающаяся тем, что, с целью. повышения 3. Ванна по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, стойкости футеровки ванны и упрощения что водоохлаждаемые элементы стен собраобслуживания печи, откосы выполнены вы- ны из вертикально расположенных прямосотой, равной 1,3 — 2,0 высоты блоков поди- угольных медных плит с каналами для проны, а засыпка — из материала с коэффи- хода воды. циентом теплопроводности 0,05 — 0,5 коэф- Источники информации, фициента теплопроводности блоков. принятые во внимание при экспертизе

1. Зинуров И, Ю. и др. Дуговые стале2. Ванна по п. 1, отличающаяся тем, что to плавильные печи. М., «Металлургия», 1974, блоки подины и откосов выполнены состав- гл. XIII.

737756

Составитель О. Веретенников

Редактор 3. Ходакова Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Заказ 2646/21 Тираж 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4