RU2191335C2 - Melting electric arc furnace - Google Patents

Melting electric arc furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2191335C2
RU2191335C2 RU2000106086/02A RU2000106086A RU2191335C2 RU 2191335 C2 RU2191335 C2 RU 2191335C2 RU 2000106086/02 A RU2000106086/02 A RU 2000106086/02A RU 2000106086 A RU2000106086 A RU 2000106086A RU 2191335 C2 RU2191335 C2 RU 2191335C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
bath
melting
power transformer
electrodes
Prior art date
Application number
RU2000106086/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000106086A (en
Inventor
С.П. Бакуменко
Original Assignee
Бакуменко Сергей Пантелеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бакуменко Сергей Пантелеевич filed Critical Бакуменко Сергей Пантелеевич
Priority to RU2000106086/02A priority Critical patent/RU2191335C2/en
Publication of RU2000106086A publication Critical patent/RU2000106086A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191335C2 publication Critical patent/RU2191335C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, namely electric arc furnaces for melting steels and alloys. SUBSTANCE: furnace includes bath, three-phase power transformer, three electrodes for melting metal. Working portions of said electrodes are arranged in cavity of furnace. Electrodes are connected to respective phases of secondary winding of transformer. Furnace is provided with source of direct electric current and three-phase group of inductance. There is bottom conductor in bath. One pole of additional source of direct current is connected to said bottom conductor in order to be connected with electrically conductive part of burden in bath; its other pole is connected to zero point of power transformer and(or) to zero points of three-phase group of inductance in order to provide simultaneous connection (through electric arcs) of bottom conductor, power transformer and furnace bath. EFFECT: accelerated melting of burden due to uniform supply of energy to bath, lowered specific consumption of electric energy for melting, free space under crown of furnace for heating up burden by means of exhaust gas. 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, к плавильным дуговым электропечам и может быть использовано для выплавки стали и сплавов
Известна плавильная дуговая электропечь, содержащая в рабочем пространстве источник нагрева и плавления, у которой электрод подключен к силовому источнику постоянного тока и размещен в центральной области над ванной печи (Сойфер В.М., Кузнецов Л.Н. Дуговая печь в сталеплавильном цехе. - М.: Металлургия, 1989, с. 179).
The invention relates to electrical engineering, to smelting arc furnaces and can be used for smelting steel and alloys
Known arc electric furnace containing a heating and melting source in the working space, in which the electrode is connected to a direct current power source and located in the central region above the furnace bath (Soyfer V.M., Kuznetsov L.N. Arc furnace in a steelmaking shop. - M .: Metallurgy, 1989, p. 179).

Недостатками такой печи являются:
- концентрация подвода энергии в центральной области печи, что приводит к неравномерному нагреву поверхности ванны;
- в связи с тем, что ток в такой печи, при прочих равных условиях, практически суммируется в одном электроде, то, по сравнению с трехфазной печью переменного тока, электрод печи постоянного тока имеет значительно большую толщину, вес и другие усложненные параметры.
The disadvantages of such a furnace are:
- the concentration of energy supply in the Central region of the furnace, which leads to uneven heating of the surface of the bath;
- due to the fact that the current in such a furnace, ceteris paribus, is practically summed in one electrode, then, in comparison with a three-phase AC furnace, the DC furnace electrode has a significantly larger thickness, weight and other complicated parameters.

Известна плавильная дуговая электропечь, содержащая в рабочем пространстве печи 3 электрода, подключенные к вторичной трехфазной сети силового трансформатора электроды печи пространственно размещены со сдвигом по окружности (Никольский Л.Е. и др. Тепловая работа дуговых сталеплавильных электропечей. - М.: Металлургия, 1981, с. 53). Known arc electric furnace containing 3 electrodes in the working space of the furnace, connected to the secondary three-phase network of the power transformer, the furnace electrodes are spatially placed with a shift around the circumference (Nikolsky L.E. et al. Thermal work of arc steelmaking electric furnaces. - M .: Metallurgy, 1981 , p. 53).

Недостатками печи являются:
- Большая локальность действия дуги и соответствующая неравномерность подвода энергии к ванне.
The disadvantages of the furnace are:
- A large locality of the arc and the corresponding uneven supply of energy to the bath.

- При плавлении в начальной стадии плавки большая вероятность возникновения обвалов шихты и, соответственно, возникновения коротких замыканий за счет образования глубоких колодцев проплава шихты. - When melting in the initial stage of melting, there is a high probability of collapse of the charge and, accordingly, the occurrence of short circuits due to the formation of deep wells melt the mixture.

- Повышенный расход энергии на плавку. - Increased energy consumption for smelting.

- Конструктивная сложность размещения дополнительных электродов для ускорения нагрева и плавления шихтовых материалов "завалки" плавки с одновременным расположением шахты для подогрева шихты отходящими газами со стороны свода печи. - The structural complexity of placing additional electrodes to accelerate the heating and melting of charge materials of the “filling” of the smelting with the simultaneous location of the shaft for heating the charge with exhaust gases from the side of the furnace roof.

Задачей заявляемого изобретения является создание плавильной дуговой электропечи, обеспечивающей расширение площади подвода энергии, более равномерное ее распределение по площади ванны и повышение устойчивости горения дуг с целью ускорения плавления шихты и, соответственно, получение уменьшенного удельного расхода энергии на плавку, а также сохранение, в случае необходимости, пространства в сводовой части печи для устройства шахты подогрева шихты отходящими газами в процессе плавки. The objective of the invention is the creation of a melting arc electric furnace, providing an extension of the area of energy supply, more uniform distribution over the area of the bath and increasing the stability of burning arcs in order to accelerate the melting of the charge and, accordingly, obtaining a reduced specific energy consumption for melting, as well as preservation, in the case of necessary, space in the roof of the furnace for the device shaft heating the mixture with exhaust gases in the smelting process.

Поставленная задача решается тем, что плавильная дуговая электропечь, содержащая ванну, трехфазный силовой трансформатор, три электрода для плавления металла, рабочие части которых расположены в пространстве печи, подключенные пофазно к вторичным обмоткам силового трансформатора, снабжена источником постоянного тока и трехфазной группой индуктивного сопротивления, а ванна выполнена с подовым проводником, при этом один полюс дополнительного источника постоянного тока подключен к подовому проводнику для соединения с токопроводящей частью шихты в ванне, а другой полюс - к нулевой точке силового трансформатора и/или к нулевым точкам трехфазной группы индуктивного сопротивления для обеспечения одновременного соединения через электрические дуги подового проводника, силового трансформатора и ванны печи. The problem is solved in that a melting arc furnace containing a bath, a three-phase power transformer, three electrodes for melting the metal, the working parts of which are located in the furnace space, connected in phase to the secondary windings of the power transformer, is equipped with a direct current source and a three-phase inductive resistance group, and the bathtub is made with a hearth conductor, while one pole of an additional DC source is connected to the hearth conductor for connection with a conductive h charge in the bath, and the other pole to the zero point of the power transformer and / or to the zero points of the three-phase inductive reactance group to ensure simultaneous connection through the electric arcs of the bottom conductor, power transformer and furnace bath.

В заявляемой плавильной дуговой электропечи переменный и постоянный токи накладываются друг на друга в каждой фазе в одном дуговом разряде. При применении трех электродов дополнительно сохраняется пространство в верхней части печи для устройства шахты и подогрева в ней шихты отходящими газами, образующимися в процессе плавления шихтовых материалов и газов от применения в печи альтернативных источников тепла. In the inventive melting arc electric furnace, alternating and direct currents are superimposed on each other in each phase in one arc discharge. When using three electrodes, the space in the upper part of the furnace is additionally saved for the device to mine and heat the mixture in it with exhaust gases generated during the melting of charge materials and gases from the use of alternative heat sources in the furnace.

При одновременном использовании переменного и постоянного токов в одном дуговом разряде, как показывает проведенный опыт, на большинстве токовых режимов сечение дугового разряда увеличивается и охватывает большую площадь поверхности нагреваемого металла, что способствует ускорению плавки, сокращению удельных расходов энергии на плавление
На фиг. 1 - 3 изображена принципиальная схема плавильной дуговой электропечи. На фиг. 1 - силовые электроды трехфазной сети. Для улучшения понимания чертежей электроды выстроены в одну линию, хотя на самом деле они расположены со сдвигом по окружности. На фиг. 1а, 2 и 3 дан вид на свод сверху, где силовые электроды показаны со сдвигом, остальные же проекции изображены по вертикальному разрезу печи.
With the simultaneous use of alternating and constant currents in one arc discharge, as the experience shows, in most current modes the cross section of the arc discharge increases and covers a large surface area of the heated metal, which contributes to the acceleration of smelting, reduction of specific energy consumption for melting
In FIG. 1 - 3 shows a schematic diagram of a melting arc electric furnace. In FIG. 1 - power electrodes of a three-phase network. To improve understanding of the drawings, the electrodes are arranged in a single line, although in fact they are arranged with a shift around the circumference. In FIG. 1a, 2 and 3, a top view of the arch is given, where the power electrodes are shown with a shift, the remaining projections are shown in a vertical section of the furnace.

Обозначения на фиг. 1 - 3: 1 - печь, 2 - футеровка ванны; 3 - источник переменного тока (силовой трансформатор); 4 - источник постоянного тока; 5 - силовые электроды; 6 - подовый проводник; 7 - группа индуктивного сопротивления; 8 - свод печи; 9 - "завалка" шихты; 10 - вторичная сеть силового трансформатора; 11 - вторичные обмотки силового трансформатора; 12 - выпускной желоб печи; 13 - вид сверху на свод. The notation in FIG. 1 - 3: 1 - oven, 2 - bath lining; 3 - alternating current source (power transformer); 4 - a direct current source; 5 - power electrodes; 6 - hearth conductor; 7 - inductive resistance group; 8 - arch of the furnace; 9 - "filling" of the mixture; 10 - secondary network of a power transformer; 11 - secondary windings of the power transformer; 12 - exhaust channel of the furnace; 13 is a top view of the arch.

Зажигание дуг производят по обычной процедуре от силового трансформатора 3. Затем на подовый проводник 6 и нулевую точку трансформатора 11 подают постоянное напряжение от источника постоянного тока 4. Регулирование такого режима проводят в соответствии с заданным технологическим режимом плавки. Ignition of the arcs is carried out according to the usual procedure from the power transformer 3. Then, a constant voltage from the DC source 4 is applied to the hearth conductor 6 and the zero point of the transformer 11. This mode is controlled in accordance with the specified technological mode of melting.

При использовании углеродистой нелегированной шихты 9 плавильная дуговая электропечь 3 может вместе с энергией электрических дуг работать с топливными горелками, с вдуванием углеродных материалов, кислорода и на пенистых шлаках. Эту печь можно использовать в системе печь-ковш. When using carbon unalloyed charge 9, the electric arc melting furnace 3 can, together with the energy of electric arcs, work with fuel burners, with the injection of carbon materials, oxygen and foam slag. This oven can be used in a ladle furnace system.

Таким образом, очень важно для работы печи осуществление питания токами дуг сверху через силовые трехфазные электроды, не менее важным является наложение на них постоянного тока, поданного в зону разряда через подовый проводник и шихту. При такой подаче образуется энергетически насыщенный объем пространства над шихтой и расширяется площадь ввода энергии в шихту, увеличивается устойчивость горения дуг, что, в конечном итоге, приводит к значительному уменьшению удельного расхода энергии на плавку. Немаловажное значение имеет также то обстоятельство, что верхняя часть свода печи не деформируется внесением туда дополнительных электродов. Thus, it is very important for the furnace to operate by supplying currents of arcs from above through three-phase power electrodes; no less important is the application of direct current to them, supplied to the discharge zone through a hearth conductor and charge. With this supply, an energetically saturated volume of space above the charge is formed and the area of energy input into the charge is expanded, the stability of arc burning increases, which, ultimately, leads to a significant decrease in the specific energy consumption for melting. Of no less importance is the fact that the upper part of the furnace roof is not deformed by the addition of additional electrodes.

Claims (1)

Плавильная дуговая электропечь, содержащая ванну, трехфазный силовой трансформатор, три электрода для плавления металла, рабочие части которых расположены в пространстве печи, подключенные пофазно к вторичным обмоткам силового трансформатора, отличающаяся тем, что она снабжена источником постоянного тока и трехфазной группой индуктивного сопротивления, а ванна выполнена с подовым проводником, при этом один полюс дополнительного источника постоянного тока подключен к подовому проводнику для соединения с токопроводящей частью шихты в ванне, а другой полюс - к нулевой точке силового трансформатора и/или к нулевым точкам трехфазной группы индуктивного сопротивления для обеспечения одновременного соединения через электрические дуги подового проводника, силового трансформатора и ванны печи. A melting electric arc furnace containing a bath, a three-phase power transformer, three electrodes for melting metal, the working parts of which are located in the furnace space, connected in phase to the secondary windings of the power transformer, characterized in that it is equipped with a direct current source and a three-phase inductive resistance group, and a bath made with a hearth conductor, while one pole of an additional DC source is connected to a hearth conductor for connection with the conductive part of the charge bath and the other pole - to the zero point of the power transformer and / or to the zero point three-phase groups of the inductive reactance for providing simultaneous connection through electric arc hearth conductor of the power transformer and the furnace.
RU2000106086/02A 2000-03-13 2000-03-13 Melting electric arc furnace RU2191335C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000106086/02A RU2191335C2 (en) 2000-03-13 2000-03-13 Melting electric arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000106086/02A RU2191335C2 (en) 2000-03-13 2000-03-13 Melting electric arc furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000106086A RU2000106086A (en) 2001-12-20
RU2191335C2 true RU2191335C2 (en) 2002-10-20

Family

ID=20231732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000106086/02A RU2191335C2 (en) 2000-03-13 2000-03-13 Melting electric arc furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2191335C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НИКОЛЬСКИЙ Л.Е. и др. Тепловая работа дуговых сталеплавильных печей. - М.: Металлургия, 1981, с.53. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL171415B1 (en) Arc type steel-making electric furnace and steel-making process
Makarov et al. Electromagnetism and the arc efficiency of electric arc steel melting furnaces
DK0616753T3 (en) plasma torches, especially for chemical processes
Knight et al. Application of plasma arc melting technology to processing of reactive metals
CN1037782C (en) Converter for the production of steel
US4504308A (en) Method of operating a metallurgical plant
RU2191335C2 (en) Melting electric arc furnace
US3615349A (en) Production of alloys of iron
US6584137B1 (en) Method for making steel with electric arc furnace
JP2576304Y2 (en) Apparatus for heating molten steel in ladle by DC arc
JPS6364486B2 (en)
RU2249774C2 (en) Arc steel-melting furnace with heating of a charge in the furnace stack and a method of realization of a melt in the furnace
EP1446984B1 (en) Electrode, in particular for siderurgical electric arc furnaces and the like, and related operation method
JPS6138392B2 (en)
RU2227881C2 (en) Electric-arc melting furnace (versions)
RU2182185C1 (en) Method for plasma heating of charge at ferroalloy production
SU859463A1 (en) Method of steel smelting
RU2003116362A (en) ARC STEEL-MELTING FURNACE WITH HEATING OF THE BOILER IN THE MINES AND METHOD OF CARRYING OUT THE SITES IN IT
RU2719811C1 (en) Method of steel melting in three-phase current arc steel melting furnace
RU2333438C2 (en) Three-phase current steel-melting arc furnace
JPS5728672A (en) Method for operating low frequency induction furnace
RU2330072C1 (en) Method of steel melting in arc-plasmous direct current furnace
SU1003392A1 (en) Plasma-arc furnace for melting metal
EP3751011A1 (en) Method for operating an electric arc furnace
Munroe Refractory Erosion Index in Electric Arc Furnaces

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050314