CN1103043C - 用于电弧炉的双组件炉盖的冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双组件炉盖的冷却系统。所述炉盖组件包括一个限定一个开口的下炉盖部分，于其上方设置一可移动的上炉盖部分。该可动的上炉盖部分具有一个与下炉盖部分开孔不对齐的开孔，并且上和下两部分都具有限定一封闭空间的底壁、直壁和顶壁，在所述空间中设置有喷射装置以控制喷射冷却底壁的水。
Description
本发明涉及一种炉子的，如供熔炼金属用的电弧炉的炉盖组件，其中所述炉盖包括一个限定一个开口的下炉盖部分于其上方设置一可移动的上炉盖部分。该可动的上炉盖部分具有一个与下炉盖部分开孔不对齐的开孔，并且上和下两部分都具有限定一封闭空间的底壁、直壁和顶壁，在所述空间中设置有喷射装置以控制喷射冷却底壁的水。
使用单电极的熔炼金属的电弧炉通常必须是偏心，即偏离中心地安装以避免由于由电弧电流产生的磁场所造成的电弧偏转，在特定区域中使炉子过热。电极的最佳偏心位置可根据磁场强度而改变，从而要求在炉盖中有较宽的开孔以使电极能向合适位置移动。这一情况下，就宽炉盖开孔来说，在热工上是低效率的而对于装有埋设的加压水冷却管道的炉顶盖而言，已使用了一种具有偏心设置的较小开孔的中心部件。该中心部件也装备有埋设的加压水冷却管道并是可动的，以将偏心开孔设置在合适的位置。上述布置具有使加压管道较为接近电极并从而接近电极电弧的缺点；在对中心部件电弧打火时，造成高压的、大体积的水的泄漏。
本发明涉及一种炉子的，例如处理加热物质，如熔融金属的电弧炉，所述炉子具有一炉盖组件，该组件包括一个限定有一个开孔的下炉盖，在其上方有一滑动密封的活动上炉盖，所述下炉盖包括有在所述下炉盖中限定密闭空间的一个底壁、一个直立的圆周壁和一个顶壁；第一喷射装置，该装置包括有多个与喷咀连接的管子，这些喷咀被安置在所述下炉盖的所述密闭空间内并被安装成控制来自喷咀的冷却剂喷射在至少是所述下炉盖的底壁上，以在所述底壁处保持所需温度，将冷却剂引入管子的和所述第一喷射装置的喷咀的入口装置；由所述下炉盖的密闭空间排除废冷却剂的出口装置；所述周边上炉盖也包括有在所述上炉盖中限定密闭空间的一个底壁、一个直立上壁和一个顶壁；第二喷射装置，该装置包括有多个与喷咀连接的管子，这些喷咀设置在所述上炉盖的所述密闭空间之内并安装成使控制来自第二喷射装置喷咀的冷却剂喷射在至少是所述上炉盖的底壁上，以使在所述底壁处保持所需的温度；将冷却剂引入管子和所述第二喷射装置的喷咀的入口装置；由所述上炉盖的密闭空间排除废冷却剂的出口装置。
上炉盖的冷却剂入口装置与下炉盖的冷却剂入口装置相联通，因而冷却剂由下盖的冷却剂入口装置流向上盖的冷却剂入口装置。上盖的用过的冷却剂出口装置与下盖的用过的冷却剂出口装置相联通，从而用过的冷却剂通过重力由上盖流向下盖，而后将该用过的冷却剂排出下盖。
复盖在下盖上面并由其所支承的上盖具有一个相对于下盖的内部开孔同心或偏心设置的内部开孔，以使如在下文中所述那样当电弧炉的电极通过上盖和下盖的内部开孔下降时的热应力降至最低。
在本发明的一个特定实施方案中，在内部与直立圆周壁分隔的，并围绕内部开孔的该下盖的顶壁是平的搁板形的部分。上盖可滑动地密封在这一平搁板部分上，从使上盖的内部开孔可放置在下盖内部开孔上方的热工上最有利的位置上。
图1是具有体现本发明炉盖组件的电弧炉侧视图；
图2是局部剖去和局部截面的表示本发明炉盖组件内部的电弧炉盖组件的平面图；
图3是沿图2 3-3线的一部分炉盖侧切面图；
图4是上炉盖部分截面的平面图；以及
图5和6分别是上炉盖的正面和平面图。
参照图1，在以标号10示出了具有由常支承装置(未示出)所支承的垂直延伸电极20的一个电弧炉。电弧炉10包括钢壳12，其下部衬有容纳熔融金属16的耐火材料14。电弧炉10的炉盖组件包括一个下盖40和一个上盖50。下盖40密封在并直接复盖在电弧炉10的钢壳12上，下炉盖40中限定了较宽的中心开孔60，电极20经其通过。下炉盖40的开孔60与电极20的宽度相比必须是比较宽，因为，如现有技术中所公知的那样，通常的情况是，其有具有纵向中心轴165的电极20需要相对于开孔60的中心纵轴偏心，即不对称地设置，以避免在炉子的特定区域中过高的温度。为了能较完全的封闭炉子，同时仍可使电极20偏心设置，设置了横向可动的上盖50，它有一能紧密围绕电极20开口60。上盖50在支承的下盖40上可横向滑动并从而能适应偏移电极位置的宽的变化。
参照图2-4，下盖40在其顶壁72和底壁74之间包括有一中空内部70。在内部空间70内有多个辐条状喷射杆76，它与环形供水集管78相通并接肥自其所供的冷却剂，例如水，该集管由支架79所支承并与下盖开孔60同心且紧密地围绕和邻近此开孔60，在空间70内的辐条状冷却喷射头82向下垂挂并离开集器78。在集管78上向下指向的喷射头82对底壁74的内侧84喷射液体冷却剂，以在炉子运行期间保持下炉盖40处在可容许的温度。冷却剂经由与开孔60同心并位于下炉盖40内部70的最下部分的排水集管87中的开孔86，由下盖40的内部70排队。筛88防止碎物进入排水集集管87并且冷却剂经由排料出口90排出排水集管87至排水管线92。冷却剂由供水集管78被供至喷射头82和喷射棒76，该集管与内开孔60紧密相邻并离直立圆周壁100较远，经由入口管线94和管子21接收加压的冷却剂。从喷射头82进入内部70的冷却剂不再加压；并如上所述，在接触底壁74后，用过的冷却剂经由排水集管87排出大炉盖40。密闭环状空间70的直立圆周壁100、在其中包括的供水集管78、喷射头82和喷射棒76被挂起来。直立内壁102、底壁75和顶壁104限定该密闭的环形空间70在其中下盖40的顶壁104具有向内的平搁板状部分，它与圆周壁100隔开并围绕下盖40内开孔60。上盖50可滑动地安置在下盖40的平搁板状部分106上并可在所有方向上活动。上盖50具有一个向上逐渐变窄的底壁108。一个直立圆周壁110、一个顶壁112和一个直立内壁114，它限定一个密闭的环状空间116和一个紧密环绕电极20并通过其电极20向下延伸至炉子10的开孔600。包括有喷射头182和喷射棒176以及冷却剂集水管道118的喷射装置设置在环状空间116内并由托架120支承在其中。冷却剂集水管道118紧密地邻接并与圆周壁110同心，并与开孔600的间隔开。喷射棒176由冷却剂集水管道118朝开孔600向内延伸至开孔600的约2/3-3/4距离。通过挠性软管124将加压的冷却剂由下盖40的集水管道供水集管78提供至上盖50的集水管道供水集管118。上盖50的集水管道118紧邻直至圆周壁110并且离上盖50的开孔600较远。排出喷咀176的冷却剂不再在加压并以液滴形式向上接触逐渐变窄的底壁108，而用过的液体冷却剂被收集在环状空间116的最低部分126并经由挠性软管128排出上盖50，然后通过设置在筛88上方的排水管130借重力流入下盖40的内部空间70，从而来自上盖50的用过的冷却剂进入下盖40的排水集流管87，然后与来自下盖40的用过的冷却剂一起并以相同的方式进入下盖40的排水集管87并经由排料出口90排出下盖40。上盖大部分下沿132以基本上是环形点接触方式安置在下盖40顶壁104的平搁板状部分106上。因此，通过滑动下盖40扁平搁板状部分106上的盖子50可将中空的，较轻的上盖50移动以适应电极20的各种不同的偏心位置。不必提升上盖50并且不必折开任何冷却剂入口或排出管线。
Claims (4)
1.一种用于电弧炉的双组件炉盖的冷却系统，所述双组件炉盖包括一个下盖和一个上盖，所述下盖复盖该电弧炉并在所述下盖中限定了一内孔，通过该孔，一个电极垂直向下延伸至所述电弧炉中；所述下盖包括一个限定一个密闭空间的一个底壁、一个直立圆周壁、一个直立内壁和一个顶壁，所述下盖的顶壁具有一在所述直立圆周壁之内的并与之隔开的并围绕在所述下盖中的所述内孔的平搁板状部分，所述可动上盖被滑动地密封在该平搁板状部分上；包括有多个与设置在所述下盖中的所述密闭空间内的喷咀连接的管子的第一喷射装置；为将冷却剂引入管子的、在围绕所述内部开孔的在所述下盖的所述密闭空间中以集水管道形式的入口装置和在下盖的所述封闭空间中的喷咀的入口装置以所安装的喷咀以控制冷却剂喷射在至少下盖底部的喷咀的所述下盖密闭空间中的入口装置；将冷却剂由下盖的密闭空间除去的出口装置；所述上盖包括有一个向上逐渐变窄的底壁、一个直立圆周壁、一个在所述上盖中限定内部开孔的一个直立内壁，通过该孔一个电极垂直向下伸至所述电弧炉中；以及一个限定所述上盖的密闭环形空间的顶壁；第二喷射装置，它包括多个与设置在所述上盖的所述密闭空间中的喷咀连接的管子；集流导管形的、围绕所述内孔的、于所述上盖的封闭环形空间中的、用于将冷却液带到所述上盖的封闭空间中的管子和喷咀的入口装置，而所述的喷咀是用于将冷却液喷在该上盖的至少底壁上的；由上盖中密闭空间除去冷却剂的出口装置；限定一个开孔的所述上盖的所述内孔；连接所述第一和第二喷射装置的所述集水管道的软管装置，从而使所述第二喷射装置的所述集水管道接受来自所述第一喷射装置的所述集水管道的冷却剂；通过重力流动由上盖的密闭空间除去冷却剂的出口装置；将上盖的出口装置与下盖的出口装置连接的软管装置；上盖向上逐渐变窄的底壁的最下面部分，该部分滑动地设置在下盖顶壁的平搁板状部分上并可在所有方向上其上面滑动。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，上盖密闭空间中的集水管道邻接上盖直立圆周壁并与之隔开而离所述上盖的内部开孔较远。
3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，上盖的内部开孔比下盖的内部开孔小并且紧邻向下垂直延伸延伸在其中通过的电极。
4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，下盖密封空间中的集水管道邻接所述下盖的内部开口并以之隔开而离下盖的直立圆周壁较远。
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