Дугова руднотермічна піч

УКРАЇНА о» У А Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям электропечей для плавки металлов и сплавов. Известна рудовосстановительная электропечь, содержащая ванну с металлическим кожухом и футеровкой, состоящей из боковык и подовых углеродистых блоков, установленных относительно кожуха с зазором, заполненным теплопроводной набивочной массой, и огнеупорной кладки, размещенной на боковых блоках, с целью повышения срока службы ванны, над боковыми углеродистыми блоками между огнеупорной кладкой и металлическим кожухом, выполнен дополнительный слой неспекающейся набивочной массы (а.с. СССР г* 960510, М.кл. F 27 В 3/14, F 27 D 1/00). К недостаткам относится то, что с ростом единичных мощностей рудовосстановительных печей закрытого типа, оборудованных загрузочными устройствами типа воронки вокруг электродов, увеличиваются размеры конусов шихты. Это в свою очередь приводит к сегрегации компонентов шихты, происходит скатывание крупных кусков к подошве конуса. , Таким образом, на периферии печи шихта обеднена восстановителем, а непосредственно у электрода наоборот обогащена. Имеющаяся система загрузки шихты не позволяет вести корректировку и обеспечить равномерное стихиометрическое содержание углерода по зонам колошника. Обедненные составом углерода периферийные зоны не имея возможности вступить в реакцию, расплавляются и опускаются на подину в виде шлака. Этим затрудняется выход из печи расплава. Для улучшения выхода расплава из печи повышают его температуру, что приводит к частому прогару футеровки и к резкому возрастанию аварийности. Нарушается ел О. го ел П 15625 электрический режим плавки, возрастает расход олектродоп, что приводит к переходу в режим сопротивления. Печь не реагирует на изменение ввела шихты и добавок. Резко ухудшаются технико-экономические пока- 5 заіели работы печи. Наиболее близкой по технической сущности является дуговая руднотермическая электропечь, содержащая панну с футеровкой, образующей плавильное пространство 10 с погруженными • него электродами, споде установленными в колошниковой зоне печи концентрично электродам загрузочными воронками, каждая из которых выполнена из двух полуворонок, шихтовые труботечки, 15 примем внутренний радиус, попуворонки, наружная поверхность которой обращена к центру печи, составляет 1,1-1,5 (а.с. СССР № 1091006, М.Кл. F27D 1/02) С ростом единичных мощностей при на- 20 личии сохраняющейся цилиндрической части футеровки недостатки аналогичны вышерассмотренному изобретению, Технической задачей изобретения является предотвращение расслоения шихтовых 25 материалов. Для достижения поставленной задачи в известной дуговой рудно-термической электропечи содержащей ванну с футеровкой образующей ео плавильное пространство с 30 погруженными в пего электродами, ссод, установленные о колошниковой зоне печи концентрично электродам загрузочные поронки, плавильное пространство п колошниковой зоне выполнено диаметром 35 0,85-0,95 диаметра плавильного пространства панны на глубину 0,15-0,35 Шубины плавильного пространства раніш, от его верхней кромки. Указанный диапазон соотношения ди- АО аметра колошниковой зоны и диаметра плавильного пространства является оптимальным. При соотношении меньшем чем 0,85 будет затруднено размещение на споде загрузочных устройств совместно с газода- 45 боромными патрубками и взрывными клапанами. При соотношении большем чем 0,95 будет увеличиваться размер конусов шихты, что в свою очередь приведет как указыва- 50 лось, к сегрегации шихтооых материалов. Диапазон соотношения глубины уменьшенного диаметра колошниковой зоны к глубине плавильного пространства ванны также оптимален, так как при соотношении 55 меньшем чем 0.15 эта глубина не будет препятствовать образованию увеличенного конуса шихты, способствующего сегрегации, а при соотношении большем чем 0,35, будет уменьшаться высота активного про стрзнстпа активной зоны, что приведет к снижению производительности печи. Диаметр колошниковой зоны плавильного пространства выбран с уметом позможпости конструктивного размещения на своде шести загрузочных устройств 4, газозаборного патрубка и взрывных клапанов (па чертеже но обозначены). Учитывая приведенные факторы диаметр колошниковой зоны и плавильного про-странстпа находится н пределах 0,850,95 Д. Глубина колошниковой зоны плавильного пространства 0,15-0,35 Г в выбрана с учетом угла естественного откоса шихтопых материалов определяющих топографию верхней части колошника под сводом печи. Аналитическими обследованиями эакрытых ферросплавных печей установлено, что угол естественного откоса шихтовых материалов нагретых до температур 300700°С, ti значительной степени отличается от угла естественного откоса при нормаль* ных условиях і є. при температуро 20°С. Кроме того, большое влияние на формирование топографии колошника играет технологический процесс выплавки того или иного сплава. Если процесс шлаковый, то шихта находящаяся о ванне печи как бы плавает на расплаве, поэтому угол естественного откоса находится й пределах до 0°. Если же процесс босшлаковый, то проплэппепие шихты идет в тиглях вокруг каждого электрода, угол же естественного от коса находится в пределах 15-20°, Глубина колошниковой зоны выбрана так же с учетом устранения пересыпания материала через край ванны и равномерного опускания шихты по сечению ванны. По сравнению с известным устройством, заявляемое устройство позволяет за счет ликвидации сегрегации компонентов шихты аОеспечить равномерное содержание углородэ по зонам колошника, улучшить оыход расплава из печи боа повышения его температуры, стабилизировать электрический режим работы, снизить тепловые потери за счет уменьшения площади верхней части колошника. На фиг.1 показам продольный разрез дуговой руднотермическои электропечи; на фпг.2 - план колошника печи на котором обозначен сектор растекания шихтовых материалов от загрузочных воронок до цилиндрической части колошниковой зоны озимы в пределах угла а; на фиг.З - разрез о колошниковой зоне минимального расстояния растекания шихтовых материале^ под 15625 углом pv\ /Зі; на фиг.4 - разрез максимальПо мере проплавлення шихга 6 опусканого растекания шихтовых материалов под ется и осуществляется ее сход на глубину углом р и/іі, где сплошной линией обозна0,15-0,35 Га без сегрегации компоненчен угол откоса шихтовых материалов дня тов. шлаковых процессов /? = 6°, 5 Опускаясь затем в активную зону плавШтрих пунктир с двумя точками обозналения шихтовые материалы без расслоения чен угол откоса материалов для бесшпакоаовступят в восстановительный процесс. го процесса /Зі = 15-20°. Полученный металл и шлак после накопДуговгя руднотермическач электропечь ления определенного количества выпускзсодержит ванну 1, с футеровкой 2, образую- 10 ют из оапны печи. щей ее плавильное пространство с погруПример конкретного выполнения: женными D него электродами 3, загрузочные Для электропечи мощностью 63 МВД с воронки 4 служащие для распределения диаметром в нижней части ванны Д = шихты по зонам колошника, свод 5 обеспе= 12700 мм и диаметром в колошниковой чивающий работу печи D закрытом режиме. 15 части 0,95 Д высота цилиндрической части Позицией 6 па чертежах обозначены сужения равна для шлакового процесса' шихтовые материалы. ЮОн 250 ь 250 = 600 мм, Буквенной символикой обозначены: что по отношению к общей глубине взнны Г в - глубина плавильного пространства составляет ..,_ ' 0,144 принимают 0,15. ол ^U 41bU ванны; Для бесшлакоБОго процесса: а-угол растекания шихтовых матеоиа100* 1050 н 250 = 1400 мм, лоз от загрузочных воронок в плане. что по отношению к общей глубине ванны /?- углом растекания шичтовчх материалов для шлаковых процессов в разрезе. = 0,33 принимается 0,35. ft\ - угол растекания шихтовых матери- 25 составляет 4150 плов для Gec-шлэковых процессов в разрезе. где Т О - увеличение верхней части края О Работа осуществляется сгэдующим обванны с целью устранения пересыпания материала через край панны, мм; разом. 250 и 1050 - высота цилиндрической Шихтовые материалы 6 подаются о ванну 1 мечи через загрузочные ьоронки 4. 30 части от влияния угла /?= 6° и 20°. 250 - удлинение цилиндрической части Пройдя цилиндрическую часть воронок в вниз дня формирования равномерного опунижней их части шихта и рассыпается под скания шихты по сечению ванны, мм; углом растекания шихтовых материалов и 4150 - общая глубина ванны пёчи, Гэ распределяется по зонам колошники оокруг 35 мм. каждого электрода 3. В период рассыпания шихты 6 из заПо сравнению с прототипом, заявляегрузочных воронок 4 по колошнику не промое техническое решение ликвидирует исходит сегрегации ее компонентов по сегрегацию компонентов шихты, обеспекрупности, а также и по их удельным весам, А0 чипает равномерное содержание углерода и виду того, "то явление сегрегации неощупо зонам колошника, улучшает выход растимо если расстояние от крал загрузочной плава из печи без повышения его темпераворонки составляет менее 2000 мм, что в туры, стабилизирует электрический режим пересчете на диамеїр ванны составляет работы печи. Годсаой экономический эф0,85-0,95 Д. 45 фект для условий Ермакопского зазода Под действием высоких температур дуг ферросплавов от использования предлагаеэлектродов 3, происходит восстановительмого изобретения иа одной печи составляет ный процесс при котором образуется ме1 млн.руб. в год. талл и шлак. 15625 жшшшшл I " ™ 1 ' • — — • і •! _jf-^_^_ f Я~Я 15625 6-6 Упорядник Замовлення 4193 Техред М.Моргєнтал Коректор, Л. Лукач Тираж . Підписне Держа.вне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП. КиТв-53, Львівська пл.. 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагарінз, 101