Дуговая рудовосстановительная печь

 

О П И С А Н И Е „„901792

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОИМ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских

Соцнапнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено03.06.80 (И) 2932169/22"02 (51)Я. Кл.

F 27 D 11/10 с присоединением заявки М(23) ПриорнтетВсуаеретенпнМ квинтет

СССР во делан изабретений и атнрытий

Опубликовано 30. 01 ° 82 ° Бюллетень М 4 !

Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УЙК 621 ° 3. .03 2(088.8) А.Г.Лыков, А.Г.Лунин, В.Л. Розенберr. Л.З. Беленький, Л.А. Рязанцев и Б.ф. Величко . .:м.,: 1.ей; + Ф

1 ъ 1 ДА72 ГЯО 1. 4

Всесоюзный научно-исследовательский проФктну нст урфский и технологический институт электротерминеского оборудования

&ЧБ,Р И4 " .".

1 (72) Авторы изобретения (?1) Заявитель (54) ДУГОВАЯ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к конструкциям дуговых электропечей черной и цвет ной металлургии, а также химической промышленности.

В настоящее время в дуговых рудовосстановительных печах с попарным присоединением электродов к однофазным трансформаторам и расположением электродов в линию расстояния между соседними электродами одинаковы.

Наиболее близкой к предлагаемой по достигаемому результату и технической сущности является конструкция печи РПЗ-48 с парами электродов,подсоединенных к отдельному трансформатору, причем расстояние а между элект35 родами в парах равно расстоянию b между ближайшими электродами соседних пар, т.е. а = Ь Я .

Недостаток такой установки элект20 родов заключается в том; что концентрация мощности в зоне а значительно превосходит концентрацию мощности в зоне Ъ, так как токи, замыкая электроды одной пары в контуре со своим трансформатором, в основном протекает в зоне а и в меньшей степени захватывают зону а, Поскольку токи в электродах одной пары направлены навстречу друг другу,то напряженности магнитногс поля от каждого из токов в зоне а складываются, достигая нередко настолько больших величин, что происходит недопустимый перегрев и ослабление конструкций печи, находящихся в одной зоне (например, поперечных балок свода). В зоне Ь при этом проис" ходит взаимное ослабление магнитных полей, возникающих от токов, протекающих в рядом стоящих электродах соседних пар. Кроме того, вследствие эффекта близости плотности токов в электродах со сторон, обращенных к электродам своих пар имеют более высокие значения, чем плотности токов в тех же электродах со сторон, обращенных к электрод м соседних пар.

Это является одной из причин того, Формула изобретения

3 90179 что температурные поля электродов имеют асимметрию, которая ухудшает надежность в эксплуатации и термостойкость самообжигающихся элек1 родов.

Цель изобретения - выравнивание распределения мощности в ванне печи, снижение напряженности магнитного поля между электродами в парах и уменьшение асимметрии температурных полей. tO

Указанная цель достигается тем, что в ду говой рудовос ст анови тел ь ной печи, содержащей ванну, погруженные в нее две и более, подключенные кажда к всему трансформатору пары электродов. расстояние между электро дами в парах составляет 1,1-2,2 расстояния между ближайшими электродами. соседних пар.

На чертеже изображена дуговая рудо-, восстановительная печь, общий вид.

Печь содержит ванну I, закрытую сводом 2. Сквозь отверстия в своде 2 в ванну 1 11огружены электроды 3, подсоединенные k однофазным трансформаторам 4.

Дуговая рудовосстановительная печь работает следующим образом.

Электрический ток каждой пары электродов 3, подключенной к своему трансформатору 4, замыкается в ванне

1 через зону а. При этом линии тока захватывают также зону Ь, Так как а = (1,1-2,2)Ь, то в зоне а происходит некоторое уменьшение концентрации мощности (зона растянута), а в

35 зоне Ь происходит некоторое увеличение концентрации мощности (зона сжата) по сравнению с известной печью, где а=Ь. В результате достигается вырав40 нивание распределения мощности в ванне 1 печи.

Это подтверждается результатами физического моделирования B электролитической ванне печи. При а=Ь концент$$ рация мощности в зоне а составляет

1,43 условных единиц (у.е.), в зоне

b — 0,57 у.е., т.е. соотношение концентраций мощности в зонах а и Ь составляет 2,51. При а = 1,5 Ь получено, что концентрации мощности в зонах а и b составляют соответственно 1,24 и О;77 у.е., т.е. их соотношение равно 1,61. При а = 2,3 b для зон а и b получено соответСтвенно 0,97 и

l,03 у.е., а соотношение концентраций мощностей в этих зонах составляет. 0,94. Из полученных результатов следует, что раздвижение электродов

2 одной пары и сближение электродов соседних пар способствует выравниванию распределения мощности в ванне, а при определенном соотношении а и Ь концентрация мощности в зонах а и b становится одинаковой (на электролитической модели это соотношение равно 2,2).

В любой точке эоны а напряженность магнитного поля определяется суммой напряженности магнитных полей от каждого электрода пары. При этом напряженность обратно пропорциональна квадрату расстояния от данной точки до оси проводника с током. Так как при а = (1,1-2,2)Ь суммы квадратов расстояний от любой точки зоны а до оси ближайших электродов увеличиваются, то результирующая напряженность магнитного ,поля в зоне а уменьшается по сравнению со случаем а=Ь. Эффект близости между электродами одной пары, отрицательно влияющий на распределение плотности тока и температуры в электродах, с раздвижением этих электродов ослабевает. Кроме того, раздвижение пар электродов, подсоединенных каждый к своему .трансформатору, приводит к увеличению активного сопротивления ванны, что содействует улучшению технико-экономических показателей работы печи.

Соотношение между а и Ь менее 1,1 нецелесообразно, так как эффект раздвижения электродов становится неощутимым, а при соотношении между з и

b более 2,2, концентрация мощности в зоне Ь может оказаться больше,чем концентрация мощности в зоне а (по данным моделирования). Кроме того, соотношение, равное 2,2 может оказаться недостижимым по конструктивным причинам.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает выравнивание мощности 8 ванне печи, уменьшение электромагнитных потерь в элементах конструкции в зоне а, увеличение термической стойкости электродов. Ожидаемь:й экономический эффект от внедрения изобретения составляет 603000, руб1год на одной печи.

Дуговая рудовосстановительная печь, содержащая ванну, погруженные в нее две или более подключенные каж5 901792 6 дая к своему трансформатору пары элект- сос-: авляет 1,1-2,2 расстояния между родов, отличающаяся тем, ближайшими электродами соседних пар, что, с целью выравнивания распреде- Источники информации, ленин мощности в ванне печи, сниже- ринятые во внимание при экспертизе ния напряженности магнитного поля 1. Гасик М.И. Самообжигающиеся между электродами в парах и уменьше- электроды рудовосстановительных элекния асимметрии температурных полей, тропечей. И,, "Металлургия", 1976, расстояние между электродами в парах с. 22В.

Составитель О. Веретенников

Редактор И. Михеева Техред Е, Харитончик корректор о Л. Бокшан

Заказ 12353/48 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4