RU1788417C - Свод дуговой электропечи - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : свод дуговой электропечи, выполненный в виде металлического кессона с электродными отверсти - ми, содержащий охлаждающее водовоздушное устройство с патрубками дл  подвода и отвода воды и воздуха. На наружной боковой поверхности и внутренней нижней поверхности кессона выполнены ребра, а электродные отверсти  соединены между собой герметизирующими кольцами с ребрами на наружной поверхности . Причем кессон выполнен выпуклым, а верхние и нижние его листы имеют одинаковую стрелу прогиба. При этом ребра на наружной боковой поверхности и на электродных кольцах выполнены в виде плоских колец, расположенных на одинаковом раст жении друг от друга, а на внутренней нижней поверхности кессона ребра выполнены в виде плоских стержней, расположенных параллельно продольной оси свода на одинаковом рассто нии друг от друга. 2 з.п.ф- лы, 3 ил.

Description

О

С

Изобретение относитс  к конструкци м сводов и может быть использовано в сталеплавильных и рудоплавильных дуговых электропечах, в нагревательных колодцах и в других промышленных печах.

Известны конструкции водоохлаждае- мых панелей дл  электропечей, на поверхности которых выполнены плоские ребра на одинаковом рассто нии друг от друга и выступающие внутрь печи, что повышает эффект охлаждени  поверхности.

Недостатком панелей такого типа  вл етс  неравномерное распределение изотерм температурного пол  по сечению панели с выступами внутрь печ. Причем в силу высокой температуры выступы прогреваютс  быстрее и это приводит к возникновению высоких термических напр жений и к образованию трещин в стенке панели. В результате этого охлаждающа  жидкость из панелей попадает внутрь печи,

что может привести к взрыву панели и к сокращению срока службы свода.

К другому недостатку водоохлаждаемых панелей дл  дуговых электропечей относитс  высока  степень аккомул ции тепла в ребрах, а в св зи с этим и большой расход охлаждающей жидкости в панел х. К недостаткам панелей следует также отнести большую засор емость наружной поверхности ребер шлаками и возгонами, образующимис  в процессе плавки руды.

Известна конструкци  секции свода дуговой электропечи, выбранна  в качестве прототипа, включающа  металлический кессон , выполненный в виде двух камер с герметизирующейгоризонтальной перегородкой между ними, подсоединенные к верхней камере патрубки дл  подвода проточной воды и сливной патрубок. Причем секци  свода снабжена расположенной над кессоном третьей камерой дл  заполнени  водой, а нижн   камера кессона запол2

00

i-Pk

ixj

йена гранулами 0,02-3,0 мм капилл рно-пористым термостойким веществом, насыщенным водой, кроме тогодрегь  камера св зана с нижней камерой кессона патрубками дл  подвода и отвода паровод ной смеси. Нижн   камера кессона разделена перегородками,на секторы, причем в каждом последующем секторе патрубки дл  подвода проточной воды установлены напротив патрубков дл  подвода паровод ной смеси предыдущего сектора. Кроме качестве перегородок между секторами установлены трубы с отверсти ми, к которым подсоединены патрубки дл  подвода проточной воды.

Недостатком данной конструкции секции свода дуговой электропечи  вл етс  то, что она не исключает прогара кессонов. Дл  предотвращени  осаждени  механических взвесей в нижней камере кессона скорость воды не должна быть меньше 0,8 м/с. Но нижн   камера кессона заполнена капилл рно-пористым термостойким веществом , которое снижает скорое ь воды и создает услови  дл  осаждени  механических примесей и закупорки капилл ров, что приводит к росту термического сопротивлени  стенки кессона и повышению ее температуры , что повышает гласность прогара и прорыва воды внутрь печи, что приводит к сокращению срока службы своде.

Другим недостатком  вл етс  усложненна  конструкци  секции свода, содержаща  большое количество патрубков, что неизбежно ведет к образованию накипи на стенках и снижает эксплуатационные возможности кессона.

Цель изобретени  - обеспечение взры- вобезопасности и повышение надежности сводов дуговых электропечей за счет улучшени  теплообмена.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в своде дуговой электропечи, выполненном в виде металлического кессона с электродными отверсти ми и содержащем охлаждающее водовоздушное устройство с патрубками дл  подвода и отвода воды и воздуха, новыми признаками согласно изобретению  вл ютс : нл наружной боковой поверхности и внутренней нижней поверхности кессона выполнены ребрз, а элект-. родные отверсти  соединены -между собой герметизирующими когьцами с ребрами на наружной поверхности при этом кессон выполнен выпуклым, а верхний и ь ижний его листы имеют одинаковую стрелу прогиба. Ребра на наружной боковой поверхности и на электродных кольцах выполи ;ны в виде плоских колец. располлженных -а одинаковом рассто нии друг от друга.

Ребра на внутренней нижней поверхности кессона выполнены в виде плоских стер- жней, расположенных параллельно продольной оси свода на одинаковом рас- сто нии друг от друга.

Сравнение за вл емого технического решени  с прототипом позволило установить его критерию новизна. При изучении других известных источников технических

0 решений в данной области, отличающие за вл емое изобретение от прототипа, не были вы влены и поэтому они обеспечивают за вл емому техническому решению соответствие критерию существенные отли5 чи .

На фиг. 1 изображен свод дуговой электропечи , продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

0Свод дуговой электропечи выполнен в виде металлического кессона 1 с электродными отверсти ми 2. Свод содержит охлаждающее водовоздушное устройство 3 с патрубком 4 дл  подвода воды, с патрубка5 ми 5 и 6 дл  подвода воздуха, с патрубком 7 дл  отвода воды, с патрубком 8 дл  отвода воздуха.

На наружной боковой поверхности и внутренней нижней поверхности кессона 1

0 выполнены ребра 9 и 10.

Электродные отверсти  2 соединены между собой герметизирующими кольцами 11 с ребками 12 на наружной поверхности, причем кессон 1 выполнен выпуклым, а вер5 хний 13 и нижний 14 его листы имеют одинаковую стрелу прогиба.

Ребра на наружной боковой поверхности кессона 1 и на электродных кольцах 11 выполнены в виде плоских колец 9 и 12 и

0 расположены на одинаковом рассто нии друг от друга.

Ребра на внутренней нижней поверхности кессона 1 выполнены в виде плоских стержней 10 и расположены параллельно

5 продольной оси свода на одинаковом рассто нии друг от друга.

Свод дуговой электропечи работает следующим образом.

В водовоздушное охлаждающее устрой0 ство 3 поступает охлажденна  вода, например , из градирен, по патрубку 4, а по патрубку 5 поступает сжатый воздух. На выходе из водовоздушного охлаждающего устройства 3 вода из патрубка 4

5 диспергируетс  сжатым воздухом из патрубка 5, образу  водовоздушную смесь.

Вторичный воздух, например, от венти- л торной установки подаетс  по патрубку 6, сталкиваетс  с водовоздушной смесью и повышает дисперсность.

Подготовленна  таким образом водо- воздушна  смесь далее попадает в полость кессона 1 и охлаждает поверхности нагрева . Увеличива  или уменьша  напор воды и сжатого воздуха в водовоздушном охлажда- ющем устройстве 3 можно регулировать качество распыла (диспергировани ) водовоздушной смеси при различных режимах работы печи и повысить экономический эффект охлаждени  кессона 1.

Отработавша  водовоздушна  смесь отводитс  по патрубкам 7 и 8 - вода и воздух соответственно.

Расположение электродных колец 11 в шахматном пор дке способствует турбули- зации омывающего потока водовоздушной смеси и улучшает теплоотдачу.

Расположение ребер 10 и 12 внутри кессона 1 позвол ет значительно снизить тер- мические напр жени , возникающие по сечению стенок электродных колец 11 и нижнего листа 14 благодар  низкой температуре внутри кессона 1, что увеличивает срок службы кессона 1 и его взрывобезопас- ность.

Дл  обеспечени  равномерной сплошности водовоздушного охлаждающего потока по сечению кессона 1, верхний 13 и нижний 14 его листы выполнены с одинако- вой стрелой прогиба, что способствует улучшению теплообмена и взрывобезопасности свода.

Таким образом, применение кессона 1 с водовоздушным охлаждением улучшает условие теплопередачи, причем при минимальных затратах на охлаждение, достигнутое путем искусственного увеличени  поверхности теплообмена как за счет ребер 9 и 12, так и за счет увеличени  поверхности нижнего листа 14 с ребрами 10 путем изменени  его формы, выполненного со стрелой прогиба.

Claims (3)

1. Свод дуговой электропечи, выполненный в виде металлического кессона с электродным отверстием, содержащий охлаждающее водовоздушное устройство с патрубками дл  подвода и отвода воды и воздуха, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  взрывобезопасности и повышени  надежности за счет улучшени  теплообмена, на наружной боковой поверхности и- внутренней нижней поверхности кессона выполнены ребра, а электродные отверсти  соединены между собой герметизирующими кольцами с ребрами на наружной поверхности, при этом кессон выполнен выпуклым, а верхние и нижние его листы имеют одинаковую стрелу прогиба.

2. Свод по п.1, о тл и ч а ю щи и с   тем, что ребра на наружной боковой поверхности и на электродных кольцах выполнены в виде плоских колец, расположенных на одинаковом рассто нии друг от друга,

3. Свод по п. 1, от л и ч а ю щ и и с   тем, что ребра на внутренней поверхности кессона выполнены в виде плоских стержней, расположенных параллельно продольной оси свода на одинаковом рассто нии друг от друга.

.{

Фиг.2

Б - Б

А-А