CN109477688B - 电弧炉的底部构造 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电弧炉的底部构造，其用于保持所述底部构造的外表面温度，使得基本上至少位于所述电弧炉的下部部分上的外表面温度基本上接近所述电弧炉周围的温度。底部构造包含待冷却的至少两个构造(3、7)，并且从侧视图看，所述至少两个构造相对于彼此定位于不同的高度。

Description

电弧炉的底部构造
技术领域
本发明涉及一种电弧炉的底部构造，所述电弧炉的底部构造至少保持电弧炉的下部部分上的外表面温度基本上接近电弧炉周围的温度。
背景技术
当使用电弧炉冶炼金属部件(如铬铁合金或不锈钢)时，电弧炉的内部温度约为1500﹣1700℃。随之因而，电弧炉的护套，特别是电弧炉的底部承受很大的热负荷。特别是电弧炉的底部应加有衬里，使得熔融金属在任何情况下都不会损坏电弧炉的底部，使得熔融金属不会不受控制地流出电弧炉，因此降低了工作安全性上的风险。电弧炉的底部需要有特殊的衬里。另一方面，基于工作安全性，同样重要的是，电弧炉本身并且特别是电弧炉底部的表面温度被调节为尽可能接近电弧炉周围的温度。通常通过对竖向壁沿竖向引导至少一个水流部分来冷却电弧炉的竖向壁，该水流沿着竖向壁向下流动。通过使用水流，电弧炉的竖向壁的表面温度被调节到期望值。电弧炉的底部不能通过相应的流动冷却，这是因为电弧炉本身的底部基本上是沿水平方向安装的。
美国专利4870655涉及一种电弧炉，其中炉底的冷却由冷却元件实施，该冷却元件与炉底具有相同的形状并直接安装至炉底。这种冷却元件不允许热膨胀，因此对由热膨胀引起的可能存在的干扰是敏感的。
美国专利3723632和6693949也描述了用于电弧炉的冷却元件，所述冷却元件的形状与炉底基本相同并直接安装在炉底。对于冷却板的这种形状，热膨胀也是一个问题。
发明内容
本发明的目的是消除现有技术的缺点并实现改进的电弧炉的底部构造，所述改进的电弧炉的底部构造实现了底部构造的外表面温度的维持，基本上将至少电弧炉的下部部分中的外表面温度基本上维持在接近电弧炉周围的温度。本发明的基本特征在所附权利要求中列出。
根据本发明，电弧炉的底部构造包括至少为两件式的构造，所述两件式的构造的部件彼此分开安装并且从侧视图中观察时处于不同高度，即：上水平高度和下水平高度。如果电弧炉的底部构造具有两个以上的构造部件(在侧视图中观察时它们安装在不同的水平高度处)，则底部构造的各个部件安装在上水平高度、中水平高度和下水平高度处。根据不同的底部构造，所描述的中水平高度平面可以是一个或更多个。从侧视图中观察，当使用两件式底部构造时，底部构造通过将冷却介质引导到安装在不同高度上的底部构造部件之间的空间来进行冷却。借助于冷却介质，从侧视图观察时，至少下底部构造部件的外表面温度基本上被调节成接近电弧炉周围的温度。
由于电弧炉本身是一种重型构造，因此电弧炉和底部构造应在下部部分由至少一个支撑构造支撑。在电弧炉的至少具有两个水平高度的底部构造中，使用电弧炉的一种支撑构造，该支撑构造包含至少为两件式支撑框架：主支撑框架和辅助支撑框架。从侧视图观察，电弧炉的支撑构造中的各支撑框架安装在不同高度处，使得主支撑框架安装在较低水平高度上，而辅助支撑框架安装在较高水平高度上。
根据本发明，电弧炉的两件式底部构造的下部部分自由地安装在主支撑框架上，以在侧向方向上关于主支撑框架移动。底部构造的下部部分有利地通过凸缘接头而以机械方式附接到电弧炉的护套上。因此，这种构造允许支撑框架和底部构造的下部部分之间的热膨胀。
辅助支撑框架安装在电弧炉内部的电弧炉底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间，使得辅助支撑框架的梁与底部构造的下部部分以及底部构造的上部部分两者都分离开。辅助支撑框架的各个梁通过机械结合装置(例如杆状物体)相互附接，使得各梁在侧向方向上的相互距离保持基本相同，但同时，所述附接允许纵向上的热膨胀。因此，辅助支撑框架的各个梁保持在它们在侧向方向上的位置。在辅助支撑框架上方，有利的是，从侧视图中观察，在底部构造的中部水平高度处设置相分离的板状部件的构造部分，这些相分离的部件被支撑到辅助支撑框架。由于在电弧炉的底部构造的不同位置处发生不均匀的热膨胀，中部部分的相分离的部件安装成彼此相隔一段距离，以便避免因热膨胀引起电弧炉中的构造被损坏的可能性。在电弧炉的底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间实现了基本上水平的空间，该空间通过被引导到该空间的冷却介质而被冷却。在电弧炉的底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间的空间也可以设置至少一个冷却元件，在该至少一个冷却元件中可以引导冷却介质。
为了能够将冷却介质引导到底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间的空间中，并且为了从底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间的空间移除冷却介质，电弧炉的护套设有用于输送冷却介质的至少一个入口和用于从底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间的空间移除冷却介质的至少一个出口。在根据本发明的底部构造中，入口和出口一样多，但入口和出口本身的数量可以根据电弧炉的尺寸而变化。为了将冷却介质聚集在电弧炉的侧部部分和中部部分之间，至少冷却介质的入口设置有冷却介质的分配构件并且有利地还设有调节构件，在这种情况下，除了定量分配之外，还实现了将介质有利地聚集在电弧炉的底部构造的不同部分(即侧部部分和中部部分)之间。当在底部构造的下部部分和底部构造的上部部分之间的空间中使用至少一个冷却元件时，在冷却元件中运行的冷却介质有利地经由冷却通道而被引导，所述冷却通道连接到在电弧炉的护套中形成的开口。
附图说明
参照附图在下文中更加详细地描述本发明，在所述附图中：
图1示意性地示出了一个优选实施例，示出了从侧视图看到的局部横截面；
图2示意性地示出了另一个优选实施例，示出了从侧视图看到的局部横截面。
具体实施方式
根据图1，电弧炉1在其下侧由支撑框架2支撑，该支撑框架至少部分地安装在电弧炉1的外部。电弧炉1的下部部分3的下侧附接到电弧炉外部的支撑框架2并且通过结合构件4附接到炉护套6，所述炉护套附接在电弧炉1的竖向壁的外表面上。在电弧炉1的内部，在底部构造的下部部分3上方和电弧炉的底部构造的上部部分7下方形成了中间空间8，在所述中间空间中安装有电弧炉1的辅助内部支撑框架9。
根据本发明，在电弧炉的底部构造的冷却中，作为冷却介质运行的冷却空气通过设置在炉护套6中的输送入口10被引入中间空间8 中。输送入口10设有用于分配冷却空气和用于调节底部构造的相分离的部件之间的冷却空气的量的构件14。通过设置在电弧炉护套6中的出口11从中间空间8移除冷却空气。
根据图2所示的本发明的实施例，通过安装在底部构造的中间空间8中的冷却元件12来执行根据图1的电弧炉的底部构造的冷却。然后，冷却介质通过连接通道13从电弧炉1的外部被引导到冷却元件 12并且离开冷却元件12，在端部处与冷却元件12分离的所述连接通道一方面连接到定位在电弧炉的炉护套6外部的冷却介质源(未更精确地描述)，而另一方面连接到定位到电弧炉的炉护套6外部的冷却介质的移除站(未更精确地描述)。使用诸如空气的气体或诸如水的液体来作为冷却元件12中的冷却介质。
也可以使用图1和2中的实施例的组合来作为本发明的一个实施例，其中有利地例如通过设置在炉护套6中的开口将用作冷却介质的冷却空气输送到中间空间8并且进入安装在中间空间8中的冷却元件12中，并且同样地引入液体冷却介质，如水。在冷却元件12和中间空间8两者之中使用相同或不同形态(或为气态或为液态)的类似的冷却介质也是可能的。

Claims (8)

1.一种电弧炉的底部构造，其用于保持所述底部构造的外表面温度，使得基本上至少位于所述电弧炉的下部部分上的外表面温度基本上接近所述电弧炉周围的温度，其特征在于，所述底部构造包含待冷却的至少两个分开的构造(3、7)，所述至少两个分开的构造包括至少上部构造和下部构造，所述上部构造从侧视图中观察时位于第一高度，所述下部构造从侧视图中观察时位于第二高度，所述第一高度不同于所述第二高度，所述至少两个分开的构造(3、7)与所述电弧炉的支撑框架(2、9)相关联地安装，所述支撑框架包括至少主支撑框架和辅助支撑框架，所述下部构造的下侧附接到电弧炉外部的所述主支撑框架并能相对于所述主支撑框架运动，并且所述下部构造通过结合构件附接到所述电弧炉的外部护套，所述底部构造的处于不同的高度处的所述至少两个分开的构造(3、7)在彼此之间形成中间空间(8)，在所述中间空间处引导冷却介质，其中所述辅助支撑框架安装在所述中间空间中。
2.根据权利要求1所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，当从侧视图观察时，所述电弧炉的所述底部构造在所述底部构造的中部水平高度处形成有相分离的板状部件的构造部分，并且所述相分离的板状部件安装成彼此间隔开。
3.根据权利要求1所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，为了将冷却介质引导至所述底部构造，所述电弧炉的外部护套(6)设置有至少一个入口(10)和至少一个出口(11)。
4.根据权利要求3所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，所述入口(10)和所述出口(11)两者的数量相同。
5.根据权利要求3或4所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，所述入口(10)设置有用于分配所述冷却介质并用于调节所述冷却介质在所述底部构造的不同部分之间的量的调节构件(14)。
6.根据权利要求1或2所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，在处于不同高度的所述至少两个分开的构造(3、7)之间形成的所述中间空间(8)中安装有至少一个冷却元件(12)，在所述至少一个冷却元件中引导冷却介质。
7.根据权利要求6所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，待引导到所述中间空间(8)和所述冷却元件(12)中的冷却介质具有相同的形态。
8.根据权利要求6所述的电弧炉的底部构造，其特征在于，待引导到所述中间空间(8)和所述冷却元件(12)中的冷却介质具有不同的形态。
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