Руднотермическая электропечь

 

ОП ИСАН И Е (1)818032

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.02.78 (21) 2580093/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 05 В 7/02

F 27 D 11/10//

Н 05 В 7/09

Госуддрстеенный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.365. .22 (088.8) с

М. И. Лифсон, А. Д. Федосеев и Ю... Пушкин (72} Авторы изобретения

Ленинградский государственный научнр-исследовательский;;, и проектный институт основной химической прамышленноетй"-" и Ленинградский инженерно-строитжьщай институт. (71) Заявители (54) РУДНОТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

Изобретение относится к электротермии.

Известны руднотермические электропечи, содержащие, по крайней мере, три самоспекающихся электрода, установленных симметрично относительно центра ванны, каждый из которых выполнен в виде заполненного электродной массой металлического кожуха с размещенными внутри него по периметру нагревательными проводниками, подключенными через первый ключ к индивидуальному источнику питания, и токоподводящие контактные щеки, охватывающие снаружи каждый электрод и подключенные к источнику питания печи (1) и (2).

Недостатком этих печей является низкая надежность работы электрода„ вызванная неравномерностью нагрева электрода по примеру.

Цель изобретения — повышение надежности работы электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в каждом электроде на части периметра, обращенной к центру ванны, установлено в

2 — 3 раза меньше нагревательных проводников, чем на части, обращенной к стенкам ванны, каждый из проводников электрически соединен с кожухом через второй ключ, кожух каждого электрода связан с указанным индивидуальным источником через последовательно соединенные датчик напряжения, третий ключ, усилитель и управляющий блок, вход и выход индивидуального источника соединен со входами блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, второй управляющий вход которого подключен к выходу управляющего блока, соединенного также с управляющим входом. первого клю1о ча, а усилитель дополнительно соединен с блоком коррекции по току электрода.

На фиг. 1 изображена печь, вид в плане; на фиг. 2 — блок-схема устройства управления режимом коксования.

В ванне печи 1 установлены электроды

2 симметрично относительно центра ванны.

В теле электрода размещены нагревательные проводники 3, причем на части периметра, обращенной к центру ванны, размещено в два-три раза меньше нагревателей, чем на части, обращенной к стенкам ванны. Токоподводящие щеки 4 установлены снаружи электрода и связаны с питающим трансформатором 5, каждый нагреватель 3 электрически соединен с кожухом электрода 2 через

818032 ключ 6 и с источником 7 питания через ключ

8. Кожух электрода соединен с источником

7 через датчик 9 напряжения, ключ 10, усилитель 11, управляющий блок 12. К усилителю 11 подключен блок 13 коррекции, а к источнику 7 — блок 14 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий ток поступает от печного трансформатора, через короткую сеть к контактным щекам и через них в электрод. Электрический ток на участке от контактных щек до спекшейся части электрода почти полностью протекает по кожуху, так как удельное сопротивление токопроводяшего кожуха во много раз меньше, чем у сырой электродной массы (удельное электрическое сопротивление стали 0,25 Ом мм 2/м, а сырой электродной массы 10 Ом мм /м).

Ток, протекающий по кожуху электрода на участке середина контактной щеки спекшаяся часть электрода, создает падение напряжения hU, которое является ис- 20 точником для нагревателя 3. Чем ниже находится зона спекания, тем больше ДU, а следовательно, и ток, протекающий по нагревателю 3 и способствующий спеканию электродной массы. По мере подъема зоны спекания к середине контактных щек напряжение Д11стремится к нулю, т.е. происходит автоматическая установка оптимального уровня зоны спекания. О величине тока, протекающего на участке нагреватель-кожух, можно судить из следующего примера. Так, зп например, для фосфорной печи при Ц =

500 В и токе электрода 1 = 60 кА, толщине кожуха 8= 3 мм, высоте контактной щеки Н = 1800 мм и сечении нагревателя

400 мм, ток нагревателя I< 450-480 А, а выделенная мощность P = 1,1 кВт.

Тепла, получаемого за счет использования электрических потерь, недостаточно для достижения необходимой скорости коксования электродной массы, а следовательно, нужно подать дополнительное джоулево тепло от дополнительного источника 7.

Для включения дополнительного источника используется напряжение Q U, которое воспринимается датчиком 9 и через ключ

10 поступает на вход усилителя 11. Так как величина Л 11 зависит не только от поло- 4> жения зоны спекания, но и от величины тока электрода, то для правильного срабатывания усилителя введен блок 13 коррекции, который в зависимости от величины тока электрода меняет уставку на срабатывание усилителя 11.

Коррекция происходит одновременно с изменением задания по току регулятору электрического режима, который обычно поддерживает заданное значение тока электрода, за счет механической (возможно другой) связи задатчика регулятора с блоком коррекции. Если величина Ь U достаточна для срабатывания усилителя 11, то сигнал с него поступит в блок 12, который включит источник 7, а также выдаст команды на ключ

10 на перекоммутацию работы усилителя

ll от блока 14 сравнения и отключения непосредственной связи нагревателя с кожухом электрода, чтобы не шунтировать источник 7.

В блоке 14 сравнения происходит сравнение входного напряжения U+, с выходным напряжением 1) ь,„источника 7.

Так как U = U + Л11, то фактически устройство продолжает следить за величиной Ы). Когда зона спекания близка к оптимальному положению, то величина

Д U уменьшается до напряжения отпускания усилителя 11, усилитель закрывается, а блок 12 выдает команды на отключение источника 7 и перекоммутацию работы усилителя 11 от датчика 9 напряжения, а нагреватель соединяет непосредственно с кожухом посредством ключа 6, т.е. устройство возвращается в исходное положение.

Уставка на отпускание усилителя 11 подбирается для каждой печи опытным путем, так как значение падения напряжения на участке кожуха от середины контактных плит до действительного положения зоны коксования (4 U) зависит от типа печи и получаемого в ней продукта.

Для удобства эксплуатации устройства, в частности для настройки режима работы усилителя 11, служит показываюший вольтметр !5. Судя по его показаниям оператор может активно управлять процессом коксования.

Использование предлагаемого устройства для коксования самообжигающего электрода позволит повысить надежность работы печи и интенсифицировать процесс коксования электродной массы.

Электрическое соединение нагревателей с кожухом позволяет активно участвовать в процессе коксования металлической конструкции кожуха электрода.

Размещение на «холодной» стороне большего числа нагревателей и соединение их с индивидуальным источником, работа которого контролируется по падению напряжения на кожухе электрода, позволяет выравнять температуру в поперечном сечении электрода, автоматизировать контроль за процессом коксования и тем самым значительно повысить надежность работы самообжигающегося электрода.

Формула изобретения

Руднотермическая электропечь, содержащая, по крайней мере, три самоспекающихся электрода, установленных симметрично относительно центра ванны, каждый из которых выполнен в виде заполненного электродной массой металлического кожуха с размещенными внутри него по периметру на818032 гревательными проводниками, подключенными через первый ключ к индивидуальному источнику питания и расходуемыми вместе с электродами, и токоподводящие контактные щеки, охватывающие снаружи каждый электрод и подключенные к источнику питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы электрода, в каждом электроде на части периметра, обращен ной к центру ванны, установлено в 2 — 3 раза меньше нагревательных проводников, чем на части, обращенной к стенкам ванны, каждый из проводников электрически соединен с кожухом через второй ключ, кожух каждого электрода связан с указанныл индивидуальным источником через последовательно соединенные датчик напряжения, третий ключ, усилитель и управляющий блок, вход и выкод индивидуального источника соединены со входами блока сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом третьего ключа, второй управляющий вход которого подключен к выходу управляющего блока, соединенного также с управляющим входом первого ключа, а усилитель соединен дополнительно с блоиом коррекции по току электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 493937, кл. Н 05 В 7/06, 1971.

2. Патент Японии № 48 — 15973, кл. 67 J 31, 1972.

818032

Счоставитель Г. Рабинович

Редактор С.Шевченко Техред А. Бойкас Корректор М. Вигула

Заказ 1463/80 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

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