RU1772894C

RU1772894C - Contact cheek of arc furnace

Info

Publication number: RU1772894C
Application number: SU904854998A
Authority: RU
Inventors: Лев Залманович Беленький; Олег Иванович Рождественский
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Существо изобретени : То ко водо под вод ща труба закреплена на плите с наружной стороны и герметично закрыта коробом, заполненным на 50-70% обьема сыпучим материалом, в который погружена U-образ- на труба с отверсти ми на горизонтальной части, выходные патрубки введены в верхний торец короба. Накладка прикреплена снаружи короба и выполнена со сквозным вертикальным пазом, обращенным в сторону плиты. 6 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: That water under the water supply pipe is fixed on the stove from the outside and hermetically closed by a box filled with 50-70% volume of bulk material into which a U-shaped pipe with holes in the horizontal part is immersed, outlet pipes are introduced in the upper end of the box. The pad is attached outside the box and is made with a through vertical groove facing the plate. 6 ill.

Description

Изобретение относитс к области электрометаллургии , в частности может быть использовано в дуговых рудно-термических электропечах черной и цветной металлургии и химической промышленности.The invention relates to the field of electrometallurgy, in particular, it can be used in arc ore thermal furnaces of ferrous and non-ferrous metallurgy and the chemical industry.

Известна конструкци катаной контактной щеки с просверленными водоохлаждае- мыми каналами. Щека выполнена из медной плиты с просверленными каналами, в которые введены тоководоподвод щие трубы.A known construction of a rolled contact jaw with drilled water-cooled channels. The cheek is made of a copper plate with drilled channels into which the current supply pipes are inserted.

Така конструкци щеки обладает существенным недостатком, св занным с выполнением вертикальных каналов длиной более одного метра. Технологи изготовлени длинных каналов производитс пушечным сверлом. При изготовлении щеки происходит увод сверла наружу, т.е. при изготовлении имеет место значительный процент брака.This design of the cheek has a significant drawback associated with the implementation of vertical channels with a length of more than one meter. Long channel manufacturing techniques are made with a cannon drill. When making the cheek, the drill is pulled out, i.e. in the manufacture of a significant percentage of defects.

Известна так же конструкци трубчатой контактной щеки Щека содержит медную плиту с закрепленной на ней тоководоподвод щей U-образной трубой и накладкой дл упора нажимного кольца.Also known is the design of the tubular contact cheek. The cheek contains a copper plate with a current-carrying U-shaped pipe fixed to it and an overlay for abutting the pressure ring.

Недостаток конструкции трубчатой щеки состоит в том, что трубы, контактиру с электродом, деформируют его и тем самым затрудн ют нормальный перепуск электрода .A disadvantage of the design of the tubular cheek is that the pipes, in contact with the electrode, deform it and thereby make normal electrode bypass difficult.

Целью изобретени вл етс снижение расхода меди и увеличение срока службы контактной щеки путем повышени эффективности теплоотвода.The aim of the invention is to reduce the consumption of copper and increase the service life of the contact jaw by increasing the efficiency of heat removal.

Указанна цель достигаетс тем, что в известной конструкции контактной щеки, содержащей медную плиту с закрепленной на ней U-образной токоподвод щеи трубой и накладкой дл упора нажимного кольца, U-образна тоководеподвод ща труба закреплена на плите с наружной стороны и герметично закрыта коробом, заполненным на 50-70% объема сыпучим материалом, в котором .установлена дополнительно введенна L-образна труба с отверсти ми на горизонтальной части, примыкающей к госл СThis goal is achieved by the fact that in the known design of the contact jaw containing a copper plate with a U-shaped current-conducting tube fixed to it and an overlay for abutting the pressure ring, the U-shaped current-conducting tube is fixed to the plate from the outside and hermetically closed by a box filled 50-70% of the volume of bulk material in which an additional L-shaped pipe is installed with holes on the horizontal part adjacent to the state

vjvj

х|x |

toto

0000

оabout

-&ь- & b

ризонтальному участку U-образной трубы, в верхнем торце короба установлены выходные патрубки, а накладка прикреплена снаружи короба и выполнена со сквозным вертикальным пазом, патрубки выполнены направленными в сторону наружной поверхности электрода.Outlet pipes are installed in the upper section of the U-shaped pipe at the upper end of the box, and the overlay is attached to the outside of the box and is made with a through vertical groove, the pipes are made directed towards the outer surface of the electrode.

Сущность изобретени по сн етс чертежом , где на: фиг. 1 - показан общий вид контактной щеки-, фиг. 2 - показан разрез Б-Б (продольный разрез) фиг.З - показан разрез А-А (разрез в плане);фиг. 4 - показан разрез Б-Б (продольный разрез верхней части щеки) фиг. 5 - показан узел I (крепление коробки к корпусу); фиг. 6 - показан вид в плане при круглом электроде.The invention is illustrated in the drawing, in which: FIG. 1 - shows a General view of the contact jaw, FIG. Fig. 2 shows a section B-B (longitudinal section) of Fig. 3 - shows a section aa (section in plan); 4 shows a section BB (longitudinal section of the upper part of the cheek) of FIG. 5 - shows the node I (fixing the box to the housing); FIG. 6 is a plan view of a circular electrode.

Контактна щека дуговой электропечи содержит медный корпус 1, соединенный с тоководоподвод щей U-образной трубой 2 с отогнутой верхней частью 3. Корпус 1 примыкает к поверхности электрода 4 корпус 1 снабжен наружной накладкой 5 под упор нажимного кольца. Накладка 5 выполнена со сквозным вертикальным пазом 6. Снаружи накладки 5 установлена через электроизолирующую прокладку металлическа плита 7.The contact cheek of the electric arc furnace contains a copper casing 1 connected to a current supplying U-shaped pipe 2 with a bent upper part 3. The casing 1 is adjacent to the surface of the electrode 4, the casing 1 is provided with an outer cover 5 against the pressure ring stop. The cover 5 is made with a through vertical groove 6. Outside the cover 5 is installed through an insulating gasket metal plate 7.

Корпус 1 снабжен полой герметичной коробкой 6, расположенной по контуру корпуса с внешней его стороны, заполненной на 50-70% объема сыпучим материалом 9. Через верхнюю часть коробки 8 в ее полость введена U-образна труба 2, выходные патрубки 10, направленные на электрод 4 и L-образна труба 11, на горизонтальном участке которой выполнены отверсти 12, направленные вверх. Накладка 5 приварена к наружной поверхности корпуса 1 и коробки 8.The housing 1 is equipped with a hollow sealed box 6, located along the contour of the housing from its outer side, filled with 50-70% of the volume of bulk material 9. Through the upper part of the box 8, a U-shaped pipe 2 is inserted into its cavity, output pipes 10 directed to the electrode 4 and an L-shaped pipe 11, on a horizontal section of which holes 12 are made, directed upwards. The trim 5 is welded to the outer surface of the housing 1 and the box 8.

На верхних торцах трубы 2 приварены приемные втулки 13, в которые введены то- коподвод щие трубы 14.At the upper ends of the pipe 2, receiving sleeves 13 are welded into which the lead-in pipes 14 are inserted.

Коробка 8 может быть соединена с корпусом 1 с болтовым соединением 15 через уплотн ющую прокладку 1&.The box 8 can be connected to the housing 1 with a bolt connection 15 through a sealing gasket 1 &.

Контактна щека дуговой электропечи работает следующим образом. Электрический ток подаетс к щеке через трубу 14 и далее через трубу 2 попадает на корпус 1, т.к. труба 2 приварена к корпусу 1. Далее ток передаетс на электрод 4, так как корпус 1 примыкает к поверхности электрода 4. Прижим щеки к электроду 4 осуществл етс упором нажимного кольца электрододержа- тел через плиту 7 и накладку 5.The contact cheek of the electric arc furnace operates as follows. Electric current is supplied to the cheek through the pipe 14 and then through the pipe 2 enters the housing 1, because pipe 2 is welded to the housing 1. Next, the current is transmitted to the electrode 4, since the housing 1 is adjacent to the surface of the electrode 4. The cheek is pressed against the electrode 4 by focusing the pressure ring of the electrode holders through the plate 7 and the cover 5.

При эксплуатации электропечи посто нно подаетс сжатый воздух через L-об- разную трубу 11, который выходит через отверсти 12 в полость коробки 8, котора на 50-70% объема заполнена сыпучим материалом 9. В качестве сыпучего материала используетс высокотеплопроводные материалы , например, окись алюмини , циркони , кварцевый песок или зерна из любогоDuring operation of the electric furnace, compressed air is constantly supplied through the L-shaped pipe 11, which exits through the openings 12 into the cavity of the box 8, which is 50-70% filled with bulk material 9. High-conductive materials, for example, oxide, are used as bulk material aluminum, zirconium, silica sand or grains from any

другого огнеупорного высокотемпературного материала.other refractory high temperature material.

Сыпучий материал 9 при определенном расходе воздуха или газа может перейти в псевдоожиженное кип щее состо ние,Bulk material 9 at a certain flow rate of air or gas can go into a fluidized boiling state,

0 которое, как известно, характеризуетс высокими значени ми коэффициента теплоотдачи от нагретой щеки к погруженному в нее теплообменнику, роль которого выполн ет U-образна труба 2. Поэтому от щеки будет0 which, as is known, is characterized by high values of the heat transfer coefficient from the heated cheek to the heat exchanger immersed in it, the role of which is played by the U-shaped pipe 2. Therefore, from the cheek there will be

5 отводитьс повышенное количество тепла. Заполнение объема сыпучим материалов на 50-70% объ сн етс тем обсто тельством , что сыпучий материал, через который снизу пропускают сжижающий воздух или5 increased heat is removed. Filling the volume of bulk materials with 50-70% is explained by the fact that the bulk material through which fluidizing air is passed from below or

0 газ, при определенной скорости переходит из плотного сло в псевдоожиженноэ состо ние . Дальнейшее увеличение скорости сжиженного газа сопровождаетс интенсивным ростом коэффициента теплоотдачи0 gas, at a certain speed, passes from a dense bed to a fluidized state. A further increase in the rate of liquefied gas is accompanied by an intensive increase in the heat transfer coefficient

5 от кип щего сло сыпучего материала и увеличением высоты сло , занимаемого сыпучим материалом. Данное вление наблюдаетс вплоть до достижени максимального коэффициента теплоотдачи,5 from a fluidized bed of bulk material and an increase in the height of the layer occupied by the bulk material. This phenomenon is observed until the maximum heat transfer coefficient is reached,

0 котора имеет место при оптимальной скорости ожижени сыпучего материала. Дальнейшееувеличениескорости пропускаемого через слой сыпучего материала сопровождаетс ростом высоты сло ,0 which occurs at an optimum liquefaction rate of bulk material. A further increase in the velocity of bulk material passing through the layer is accompanied by an increase in the height of the layer,

5 занимаемым в рабочем пространстве щеки, и постепенным уменьшением коэффициента теплоотдачи от сыпучего материала к помещенной в него тепловоспринимающей поверхности. При дальнейшем увеличении5 occupied in the working space of the cheek, and a gradual decrease in the heat transfer coefficient from the bulk material to the heat-absorbing surface placed in it. With further increase

0 количества подаваемого газа имеет место резкое уменьшение коэффициента теплоотдачи и массовый вынос сыпучего материала из рабочего объема. На основе проведенных экспериментов установлено, что опти5 мальна высота сло зернистого материала в рабочем пространстве контактных щек составл ет 50-70%. Отработанный воздух или газ отводитс через патрубки 10, направленные на электрод 4 (см, фиг, 4), благодар 0 the amount of gas supplied there is a sharp decrease in heat transfer coefficient and mass removal of bulk material from the working volume. Based on the experiments, it was found that the optimal height of the layer of granular material in the working space of the contact cheeks is 50-70%. Exhaust air or gas is discharged through nozzles 10 directed to electrode 4 (see, FIG. 4), thanks

0 чему электрод 4 получает дополнительное тепло, которое может улучшить услови дл коксовани в нем электродной массы. Если в этом нет необходимости, патрубки 10 могут быть направлены вверх,To which end, the electrode 4 receives additional heat, which can improve the conditions for coking of the electrode mass therein. If this is not necessary, the nozzles 10 can be directed upwards,

5 От контактной щеки, подверженной нагреву как от джоулевого тепла, так и от печных газов с колошника печи, тепло в предлагаемой конструкции отводитс как в известной конструкции за счет контакта теплообменника с металлом щеки и выносимых с водой, а также за счет повышенного коэффициента теплоотдачи от псевдоожи- женного сло к теплообменнику и кроме этого, за счет гор чего воздуха или газа, выход щего через патрубки 10.5 From the contact cheek, which is subject to heating from both Joule heat and furnace gases from the furnace top, heat in the proposed design is removed as in the known design due to the contact of the heat exchanger with the metal of the cheek and carried out with water, as well as due to the increased heat transfer coefficient from fluidized bed to the heat exchanger and in addition, due to hot air or gas exiting through the nozzles 10.

В результате такого охлаждени щеки на 3-5° повышаетс температура отвод щей тепло от щеки воды. Это снизит температуру в наиболее гор чих точках контактной щеки, что окажет вли ние на продолжительность безаварийной работы контактной щеки.As a result of this cooling of the cheek, the temperature of heat removing heat from the cheek of water rises by 3-5 °. This will lower the temperature at the hottest points of the contact cheek, which will affect the duration of trouble-free operation of the contact cheek.

Количество подаваемого сжижающего газа зависит от гранулометрического соста- ва сжижающего газа. С целью увеличени количества ожижающего газа и уменьшени его возможного выноса целесообразно использовать крупные частицы сыпучего материала пор дка 2-3 мм. При этом линейна скорость ожижающего газа будет пор дка 1,5-2,0 м/с и выше.The amount of fluidizing gas supplied depends on the particle size distribution of the fluidizing gas. In order to increase the amount of fluidizing gas and reduce its possible removal, it is advisable to use large particles of bulk material of the order of 2-3 mm. In this case, the linear velocity of the fluidizing gas will be of the order of 1.5-2.0 m / s and higher.

Предлагаема конструкци может быть использована как дл крупного (см. фиг. 6), так и пр моугольного электрода 4. В пред- лагаемой конструкции из меди выполн етс лишь корпус 1 и токоподвод ща труба 2, что же касаетс коробки 8, то она может быть выполнена из маломагнитной стали. Поскольку в корпусе 1 отсутствуют сверле- ные каналы дл охлаждени щеки, то его толщина выполн етс заметно меньшей, что дает экономию расхода меди, идущей на изготовление щеки,The proposed design can be used for both large (see Fig. 6) and rectangular electrode 4. In the proposed design, only housing 1 and current supply pipe 2 are made of copper; as for box 8, it can be made of low magnetic steel. Since there are no drilling channels in the housing 1 for cooling the cheek, its thickness is noticeably smaller, which saves the consumption of copper used to make the cheek.

Предлагаема конструкци контактной щеки предусматривает возможность соединить коробку 8 с корпусом 1 болтовым соединением 15 через уплотн ющую прокладку 16. Такое конструктивное исполнение может оказатьс весьма удобным при ремонте контактной щеки, св занном с заменой сыпучего материала 9 или заменой самой коробки 8.The proposed design of the contact jaw provides for the ability to connect the box 8 to the housing 1 by bolting 15 through the gasket 16. Such a design can be very convenient when repairing the contact jaw associated with replacing the bulk material 9 or replacing the box 8 itself.

Claims

1. The contact cheek of the electric arc furnace, containing a copper plate with a U-shaped current-conducting tube and an overlay for supporting the pressure ring, characterized in that, in order to reduce copper consumption and increase the service life of the cheek by increasing the heat removal efficiency, The U-shaped current supply pipe is mounted on the plate from the outside and hermetically closed by a box filled with bulk material 50-70% filled with an additionally inserted L-shaped pipe with holes on the horizontal part outlet adjacent to the horizontal section of the U-shaped pipe, outlet pipes are installed in the upper end of the box, and the patch is attached to the outside of the box and is made with a through vertical groove.

2. The contact cheek according to claim 1. characterized in that the nozzles are made directed towards the outer surface of the electrode.

ff-s l

& / 3

fur.f ri / -g

1 $

Figure 4