Электропечь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>9664?8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 01.12 80 (21) 3210015/22-02 (513M.Кл з с присоединением заявки ¹

F 27 D.З/1б

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (531 УДК бб 9. 187, .2.242(088.8) Опубликовано 151082. Бюллетень ¹38

Дата опубликования описания15.10.82 (72) Авторы изобретения

В.П.Рычков, В.И.Деев, Ю.А.Савельев, Р,И.Нови

Л.В.Горшкова и M.Ï.Pû÷êoâ = СР(:ОЮЗИЬЯ ,,Ц, БРБЛЫОТЖА

Всесоюзный научно-исследовательский и проект конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металЛургии и огнеупоро

"ВНИИэнергоцветмет" (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к устройству электродуговых печей для производства стали и сплавов.

Известно устройство электропечи для производства стали, включающее закрытую плавильную камеру со сводом и расположенные в нем фурмы для продувки металла (1j.

Недостатками этого устройства являются повышенный расход электроэнергии на тонну стали, высокий угар металла и вынос его с дымовыми газами, что для защиты атмосферы требует установки дорогостоящих пылегазоочистных сооружений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является устройство электродуЪ овой печи, включающее закрытую плавильную камеру с электродами и устройством для продувки расплава рафинировочными газами 2 .

Недостатком этого устройства является низкая производительность, обусловленная медленным протеканием пирометаллургических реакций восстановления металла, так как они протекают в области диффузионных ограничений: скорость реакций между окислами металлов и восстановителем весьма низка.

Цель изобретения - повышение производительности печи.

Поставленная цель достиг ается тем, что в электропечи, включающей закрытую:плавильную камеру и устройство для продувки расплава рафинирующим газом, последнее выполнено в виде закрытой рафинировочной камеры с поперечными охлаждаемыми верхними и нижними перегородками, образующими газопромывной канал, при этом рафинировочная камера соединена с плавильной камерой окнами для подвода расплава и вь|хода из нее отработанных газов в плавильную каМеру.

Перегородки и боковые стенки рафинировочной камеры снабжены теплообменниками.

Рафинировочная камера расположена ниже уровня плавильной камеры.

На фиг. 1 изображена печь, вид в плане; на фиг. 2 — разрез A-A на

25 фиг. 1, на фиг, 3 — разрез Б-Б на фиг.,1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1.

Электропечь включает закрытую плавильную камеру 1 и закрытую рафиниЗО ровочную камеру 2. Электроды 3 служат

966478 для создания электрической дуги и обеспечения плавления твердой шихты.

Патрубки 4-6 служат соответственно для подачи воздуха, восстановительного газа и отвода дыма. Загрузочные окна 7 предназначены для .загрузки в электропечь твердой шихты — руды, флюсов, металлолома, кокса. Заливка жидкого расплава в рафинированную камеру при необходимости может производиться через сифон 8. Металл и 10 шлак удаляются из электропечи соответственно через сифоны 9 и 10, Рафинировочная и плавильная камеры разделены перегородками 11, которая имеет окна 12 и 13 для подвода расплава и выхода отработанных восстановительных газов из рафинировочной камеры 2 в плавильную камеру 1. Рафинировочная камера снабжена поперечными разновысокими верхними и нижними перегородками 14 и 15, оборудованными теплообменниками 16 газового, расплавно-солевого или жидкометаллического охлаждения. Рафинировочная камера 2 расположена ниже плавильной камеры 1, поэтому расплав самотеком поступает из нее через окно 12 в рафинировочную камеру 2, Футеровка перегородок, сводов и боковых стен (фиг.3 и 4) имеет гарниссажный тип, т.е. перегородки, своды и стены печи снабжены теплообменниками испарптельного, солевого, или жидкометаллического охлаждения.

Гарниссажные футеровки имеют вы- 35 сокую стойкость длительное время в сочетании с высокой производительностью плавильного агрегата.

Размеры плавильной и рафинировочной камер, а также электрическая моц-4р ность печи рассчитываются из условия равенства производительности пла вильной и рафинировочной камер.

Электропечь работает следующим об-45 разом.

Перед пуском электропечи производится разогрев ее футеровки в соответствии с теплофизическими свойствами применяемых огнеупорных материа- -О лов, например, путем сжигания природного газа в обеих камерах с избытком о воздуха до температуры 1500-1800 С.

После разогрева печи до этой температуры в плавильную камеру 1 постепенно через загрузочные воронки вокруг электродов 3 и через загрузочные окна 7 непрерывно загружается твердая шихта и плавится с помощью электрической дуги. Расплав через окно 12 стекает в рафинировочную камеру 2. Через патрубок 5 под давлением в 2-3 ати подается восстановительный газ, например природный или воздух в смеси с угольной, коксовой пылью, мазутом, смолой, нефтью. 65

Нагретый до 1600-1800 С окисный расплав, состоящий из окислов металлов, продувается со скоростью 50300 м/с в газопромывном канале, образованном поперечными перегородками

14 и 15. Газ захватывает верхний слой рас;.лава и дробит его в газошлако-расплавочно-металлическую эмульсию с высокоразвитой активной гетерогенной поверхностью. При этом происходит практически мгновенное протекание пирометаллургических реакций восстановления металлов из их окислов

Отработанные восстановительные газы, содержащие СΠ— 70- 90Ъ, Н

5-10Ъ, СО - 1,3Ъ и Н О вЂ” 1,5Ъ, удаляются из рафинировочйой камеры 2 через окно 13 и с помощью воздуха, поступающего через патрубок 4, полностью дожигаются в плавильной камере 1.

Выделяющееся при этой тепло используется .для нагрева и плавления твердой шихты, что способствует снижению удельного расхода электроэнергии. Готовый металл непрерывно удаляется из электропечи через сифон шлак — через сифон 10, а дымовые газы — через патрубок 6. Замерзание расплава в рафинировочной камере исключается, поскольку расплав поступает в нее нагретым до 1600-1800 С, и продувается в ней восстановительным газом с этой же температурой.

Окончательное раскисление металлического расплава, а также его легирование возможно в ковше после выпуска расплава из электропечи.

Шихта, загружаемая в печь через электродные воронки, служит уплотнением и зацицает атмосферу цеха от выходящих из печи газов.

Предлагаемая электропечь благодаря непрерывности процесса обеспечивает высокую производительность при низком удельном расходе электроэнергии.

Формула изобретения

1. Электропечь, включаюцая закрытую плавильную камеру с электродами и устройство для продувки расплава рафинирующим газом, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности печи, устройство для продувки расплава рафинируюцим газом выполнено в виде закрытой рафинировочной камеры с поперечными охлаждаемыми верхними и нижними перегородками, образующими газопромывной канал, при этом рафинировочная камера соединена с плавильной камерой окнамн для подвода расплава и выхода из нее отработанных газов в плавильную каме "

966478

2. Электропечь по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что перегородка и боковые стенки рафинировочной камеры снабжены теплообменниками.

3. Электропечь по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю ц а я с я тем, что рафинировочная камера расположена ниже уровня плавильной камеры. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1. Авторское свидетельство СССР

9127272, кл. F 27 D 3/16, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

9217417, кл. F 27 D 3/16, 1967.

966478

Составитель A.Ïðóñc

Техред А Бабинец Корректор Н.Король

Редактор И.Касарда

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 7826/56 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. .4/5