Самообжигающийся электрод руднотермической электропечи

 

Союз Советсиин

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!И892748 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 07.04.80 (21) 2906327/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (231П риорнтет— (5I )M. Кл.

Н 05 В 7/09

9кударстеенный квинтет

СССР ню делам неебретеннй и открытий

Опубликовано 23. 1 2, 81. Б оллетеиь № 47

Дата опубликования описания 25. 12. 81 (5З) УД К 621. 365 ° .22(088.8) (72) Авторы изобретения

А.И. Киселев, Г.В. Серов и И.P. Габбасов

Государственный научно-исследовательски@ и проектно-! конструкторский институт электродной прс1мышленности

1 (71) Заявитель (54) САМООБЖИГА101ЦИЙСЯ ЭЛЕКТРОД РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии, а именно к конструкции самообжигающихся электродов, применяемых в рудовосстановительных и плавильных электропечах большой единичной мощ-.. ности предприятий цветной и черной металлургии, а также в химичеСкой промышленности.

Известна и находит широкое применение в закрытых электропечах при. производстве желтого фосфрра, ферро10 сплавов, карбида кальция конструкция самообжигающегося электрода, .содержа- . щая стальной кожух, наполненный углесодержащей массой, контактный узел

%5 электрододержателя и несущий цилиндр выполненный в виде толстостенной металической трубы, окружающей кожух электрода, Конструкция самообжигающегося электрода довольно проста и применима в герметично укрытых электропечах (1) .

При работе в электропечах, укрытых сводом, происходит выделение через колошник высококалорийного реакционного газа, который, сгорая над шихтой колошника, выделяет значительное количество тепла. Продукты горения поднимаясь вверх, обмывают боковую поверхность электрода и несущего цилиндра. Из-за хаотического движения нагретых газов, температура которых может достигать на.уровне 0,8 м от колошника 1000 С, а в отдельных случаях 1700 С, процесс нагрева электродной массы в кожухе и ее обжига оказывается неуправляемым.

Кроме того, возможны случаи пролога кожуха электрода отходящими газами и аварийный выход жидкой элек" тродной массы в печь.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является самообжигающийся эдектрод руднотермической электропечи, содержащий стальной кожух, наполненный электродной массой, вокруг которого установлен соосно с ним несущий цилиндр с систе892748 мой возду|пного охлаждения, подающей воздух в зазор между несущими цилиндром и электродом.

В такой конструкции самообжигающегося электрода регулирование темпе5 ратурного режима нагрева электродной массы осуществляется направленным потоком воздуха в зазоре между несущим цилиндром и электродом, куда он подается по определенной программе. 1Î

За счет воздушного охлаждения и отвода с боковой поверхности, определенного количества тепла создаются благоприятные условия для расплавления электродной массы в кожухе и дальнейшего ее обжига 12).

Однако конструкция электрода оказывается недостаточно эффективной в электропечах большой единичной мощности.

Расчеты показывают, что на электропечи типа РК3-16,5 с электродами

@ 1200 мм для обеспечения им нормального режима формирования и обясига дос" таточно 1500 2000 нм" /ч воздуха с тем- р5 пературой 15-20 C. В действительности объем подаваемого воздуха превьппает рас-: етное в 3-4 раза.

В электропечах типа РК3-ЗЗИ2 для охлаждения электрода Ф 1500 мм предусмотрена подача воздуха из расчета

10000 км /ч, а в электропечах РКЗэ

63Н1 с электродами Ь 1900 мм эта величина уже достигает 18000 км /ч, что тоже в 3-4 раза превышает расчет35 ные объемы. Для обеспечения подачи таких объемов воздуха печи оборудуются мощными воздуходувными устройствами с электродвигателями до 100 кВт

В случае, если не обеспечивается хороший теплоотвод с электрода, на" блюдается раннее расплавление и образование высокого столба жидкой электродной массы. В этих условиях получает интенсивное развитие сегрегация

oocòàíëøoùèõ компонентов. В процессе далы-,ейшего обжига такой неоднородной композиции из нее формируется рабоче блок с низкими эксплуатацион" ньяи характеристиками, который склонен к трещинообразованию и обрывам, Цель изобретения — обеспечение стабильного теплового режима формирования электрода и повышение его надежности в эксплуатации при условии снижения расхода электроэнергии, затрачиваемой на работу системы воздушного охлаждения электрода в электропечах большой единичной мощности.

Указанная цель достигается тем, что несущий цилиндр по всей длине снаружи снабжен теплозащитным элементом.

При этом теплозащитный элемент может быть выполнен в виде цилиндрического экрана, установленного с зазором и концентрично с цилиндром и прикрепленной к нему в нижней части заглушкой.

Причем теплозащитный элемент может быть выполнен в ниде покрытия из огнеупорного материала, укрепленного на боковой поверхности несущего цилиндра.

На фиг. 1 — изображено устройство с цилиндрическим экраном, общий вид; на фиг. 2 — устройство с огнеупорным покрытием на.несущем цилиндре, общий вид, Самообжигающийся электрод имеет стальной кожух 1, наполкенньп электродной массой 2, .контактный узел электродержателя 3, несущий цилиндр

4 и цилиндрический экран 5 с заглушкой 6. 11ежду несущим цилиндром 4 и экраном 5 имеется зазор — кольцевая полость, сообщающаяся с атмосферой печи в ее верхней части. Цилиндричес кий экран плотно соединен с несущим цилиндром ка уровне 0,5-1 м от верха контактного узла электрододержателя.

Такое соединение исключает воздушные потоки в кольцевом зазоре и повьппает

его теплоизолирующие свойства. Зкрани. рующий кожух может быть выполнен из тонколистовой стали.

B качестве теплоизолятора боковой поверхности несущего цилиндра от теплового воздействия отходящих газов может быть использовано покрытие 7 из огнестойкого легковесного материала, например пеношамот, каолиновая вата, шлаковата и т.д. (фиг. 2), При работе электропечи выходящие реакционные газы и продукты их горения поднимаются вверх над колошником.

Теплоизоляция несущего цилиндра либо в виде воздушной прослойки между несущим и экранирующим кожухом, либо в ниде огнестойкого легковесного or неупора, исключает прямое воздействие отходящих газов на несущий цилиндр, и следовательно, на процесс формирования электрода. Предотвращается перегрев электродной массы в кожухе, стабильно протекает процесс обжига, так как йряток тепла с боковой поверхности несущего цилиндра на кожух электрод

892748 сведен до минимума, отпадает необходимость интенсивно охлаждать электрод, Использование предлагаемой конструкции самообжигающегося электрода может снизить на 50-70Х расход электроэнергии, затрачиваемой на организацию воздушного охлаждения электрода.

Экономический эффект от реализации изобретения в промышленности составляет 3-5 тыс. руб./год на одну печь.

Формула изобретения

1. Самообжигающийся электрод руд" нотермической электропечи, содержащий стальной кожух, наполненный электродной массой, вокруг которого ус- Ы тановлен соосно с ним несущий цилиндр с системой воздушного охлаждения, подающей воздух в зазор между несущим цилиндром и электродом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью . стабилизации теплового режима формирования электрода и повышения его надежности в работе-, несущий цилиндр по всей длине снаружи снабжен теплозащитным элементом.

2. Электрод по п. 1, о т л и ч а— ю щ и и r я тем, что теплозащитный элемент выполнен в виде цилиндрического экрана, установленного с зазором и концентрично с цилиндром и прикрепленной к нему в нижней части заглушкой.

3. Электрод по и. ), о т л и ч а юm иH и с я тTeем, что теплозащитный элемент выполнен в виде покрытия из огнеупорного материала, укрепленного на боковой поверхности несущего цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Киселев А.М. Исследование самообжигающихся электродов в конструкциях мощных рудовосстановительных электропечей и обеспечение их повышенной эксплуатационной стойкости. Диссертация. N., 1975.

2. Гасни И.И. и др. Производство и эксплуатация непрерывных самообжигающихся электродов и анодов. "Металлургия", 1965, с. 92.

892748

Составитель Е. Пономарев

Редактор H. Волкова Техцед Т ° 11аточка КощектоР М Шароши

Заказ 11287/87 . Тираж 892 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москвад Ж-35 Раушская наб.д д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4