Водоохолоджуване склепіння електродугової печі

Реферат: UA 69486 U UA 69486 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до металургії, зокрема до конструкції водоохолоджуваних склепінь електродугових плавильних печей. Відомо водоохолоджуване склепіння дугової сталеплавильної печі (патент України на корисну модель №u200502119, MПK7 F27D1/02, опубл. 15.09.2005p.), що містить екранувальну поверхню і трубчасті елементи. Екранувальна поверхня виконана у вигляді коробчастої конструкції, а трубчасті елементи оснащені теплообмінними ребрами, які з'єднують екранувальну поверхню з трубчастими елементами. До недоліків відомої конструкції водоохолоджуваного склепіння слід віднести значні теплові втрати, що підвищують витрату електроенергії. Найбільш близьким за сукупністю ознак до склепіння, що заявляється, є водоохолоджуване склепіння електродугової печі (Патент РФ на винахід №2049298, МПК6 F27D1/02, опубл. 27.11.1995p.), що містить колектори підведення та відведення охолоджувача, з'єднані з трубчастими кронштейнами, верхні і нижні гілки яких розташовані радіально, при цьому їх вершини утворюють концентричне посадочне гніздо, в яке встановлена центральна частина склепіння з отворами для електродів. Трубчасті кронштейни склепіння розділені на окремі секції, кожна з яких виконана у вигляді профільної пружини. Вертикальна проекція витків пружини відповідає кронштейну. Недоліком даної конструкції склепіння є низька експлуатаційна стійкість склепіння, що призводить до невиробничих простоїв, пов'язаних з ремонтом та заміною водоохолоджуваних елементів і, як наслідок, до зниження продуктивності печі. В основу корисної моделі поставлена задача розробки конструкції водоохолоджуваного склепіння електродугової печі, в якому за рахунок виконання двошарової теплоізоляції і нового кріплення водоохолоджувальних елементів до металевого корпусу склепіння забезпечується підвищення стійкості склепіння, зниження тепловтрат і питомої витрати електроенергії, збільшення продуктивності печі. Для вирішення поставленої задачі у водоохолоджуваному склепінні електродугової печі, що містить металевий корпус, колектори підведення та відведення охолоджувача, які з'єднані з трубчастими водоохолоджувальними елементами, верхні і нижні гілки яких розташовані радіально, при цьому їх вершини утворюють посадочне гніздо, в яке встановлена центральна частина склепіння з отвором для електрода, згідно з корисною моделлю, воно містить два шари футерівки, верхній шар виконаний з насипного вогнетриву і покриває верхні гілки трубчастих охолоджувальних елементів, другий шар виконаний з жаростійкого бетону, закриває нижні гілки охолоджувальних елементів і заповнює проміжки між ними, при цьому трубчасті охолоджувальні елементи прикріплені до металевого корпусу склепіння з можливістю вертикального переміщення. Двошарова футерівка з насипних вогнетривких матеріалів, наприклад керамзиту, і жаростійкого бетону дозволяє зменшити шар жаростійкого бетону, скорочує час ремонту склепіння. Насипний вогнетривкий матеріал має теплопровідність і вартість на порядок нижче, ніж жаростійкий бетон. Насипний вогнетривкий матеріал придатний для повторного використання, що знижує витрати вогнетривких матеріалів і, відповідно, витрати на ремонт. Комбінована футерівка знижує теплові втрати. Виконання верхнього шару з насипного вогнетрива і кріплення водоохолоджувальних елементів до склепіння печі з можливістю вертикального переміщення дозволяє компенсувати механічні навантаження на водоохолоджувальні елементи за зміною термічного режиму при відключенні і розігріві печі. На кресленні представлено водоохолоджуване склепіння, вертикальний переріз. Водоохолоджуване склепіння електродугової печі містить металевий корпус 1, колектор підведення 2 і колектор відводу води 3, що з'єднані з трубчастими водоохолоджувальними елементами 4, які утворюють посадочне гніздо 5 для установки склепінного електрода. Водоохолоджувальні елементи 4 кріпляться до склепіння печі за допомогою кронштейнів 6, конструкція яких забезпечує можливість вертикального переміщення охолоджувальних елементів. Верхні гілки водоохолоджувальних елементів засипані вогнетривким матеріалом 7, а нижні і проміжки між ними - жаростійким бетоном 8. Склепіння виготовляється і працює наступним чином. Склепіння заповнюють пошарово футерувальними матеріалами. Після затвердіння жаростійкого бетону зібране склепіння встановлюють на піч. Колектор 2 з'єднується з системою подачі води, а колектор 3 - з системою зливу охолоджувача. Перед завалкою шихти склепіння піднімають і відводять убік. Після завалки склепіння повертають убік плавильної ванни і опускають на корпус печі. Із системи оборотного водопостачання подається вода на водоохолоджувальні елементи. 1 UA 69486 U Наявність двошарової футерівки знижує теплові втрати через склепіння на 20 %, що дозволяє знизити питомі витрати електроенергії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Водоохолоджуване склепіння електродугової печі, що містить металевий корпус, колектори підведення і відведення охолоджувача, що з'єднані з трубчастими охолоджувальними елементами, верхні і нижні гілки яких розташовані радіально, при цьому їх вершини утворюють посадочне гніздо, в яке встановлена центральна частина склепіння з отвором для електрода, яке відрізняється тим, що воно містить два шари футерівки, верхній шар виконаний з насипного вогнетриву і покриває верхні гілки трубчастих охолоджувальних елементів, другий шар виконаний з жаростійкого бетону, закриває нижні гілки охолоджувальних елементів і заповнює проміжки між ними, при цьому трубчасті охолоджувальні елементи прикріплені до металевого корпусу склепіння з можливістю вертикального переміщення. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2