RU2373468C2 - Arched steel furnace of small capacity - Google Patents

Arched steel furnace of small capacity Download PDF

Info

Publication number
RU2373468C2
RU2373468C2 RU2007120382/02A RU2007120382A RU2373468C2 RU 2373468 C2 RU2373468 C2 RU 2373468C2 RU 2007120382/02 A RU2007120382/02 A RU 2007120382/02A RU 2007120382 A RU2007120382 A RU 2007120382A RU 2373468 C2 RU2373468 C2 RU 2373468C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
outlet
lining
shutter
gutter
Prior art date
Application number
RU2007120382/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007120382A (en
Inventor
Александр Викторович Стадничук (RU)
Александр Викторович Стадничук
Виктор Иванович Стадничук (RU)
Виктор Иванович Стадничук
Эдуард Эдгарович Меркер (RU)
Эдуард Эдгарович Меркер
Original Assignee
Александр Викторович Стадничук
Виктор Иванович Стадничук
Эдуард Эдгарович Меркер
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 Александр Викторович Стадничук, Виктор Иванович Стадничук, Эдуард Эдгарович Меркер filed Critical Александр Викторович Стадничук
Priority to RU2007120382/02A priority Critical patent/RU2373468C2/en
Publication of RU2007120382A publication Critical patent/RU2007120382A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373468C2 publication Critical patent/RU2373468C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy industry.
SUBSTANCE: invention refers to metallurgy industry, to development of design of arched steel furnace of small capacity. Arched furnace includes casing, lining, electrode arms, electrodes, roof ring, sand lock, chill arch forming working door, shutter with lifting mechanism, gutter with outlet for tapping and slagging and mechanism of furnace inclination. Working door is located above gutter with outlet for tapping and slagging, at that lower parts of working door and outlet for tapping and slagging have one horizontal axis and shutter is lowered to vertical ribs of gutter.
EFFECT: invention allows to enhance resistance of furnace lining and to reduce its maintenance areas.
5 dwg, 1 tbl

Description

Данное изобретение относится к металлургии, а именно к конструкции дуговой сталеплавильной печи (ДСП) малой емкости.This invention relates to metallurgy, and in particular to the design of a small-capacity arc steel furnace (DSP).

В нашей стране выпускаются и эксплуатируются серийные дуговые трехфазные электропечи малой емкости - 0,5, 1,5, 3 и 5 тонн [1].In our country, serial three-phase arc furnaces of small capacity are produced and operated - 0.5, 1.5, 3 and 5 tons [1].

Конструкции печей различной емкости мало отличаются по конфигурации, а их размеры напрямую связаны с массой выплавляемого металла [1, 2, 3]. Типовая конструкция ДСП приведена на фиг.1.The designs of furnaces of different capacities differ little in configuration, and their sizes are directly related to the mass of the smelted metal [1, 2, 3]. A typical design of chipboard is shown in figure 1.

Печь имеет следующие элементы конструкции: кожух (1) со сливным носком (желобом) (2), рабочим окном (фиг.2) и песочным затвором (3), сводовое кольцо (4), футеровку (5), два цилиндра наклона печи, механизм подъема и поворота свода или подъема свода и выката ванны, держатели электродов со вторичным токопроводом, механизмы перемещения электродов, электродные уплотнения и систему водоохлаждения.The furnace has the following structural elements: a casing (1) with a drain toe (trough) (2), a working window (figure 2) and a sand lock (3), a vault ring (4), a lining (5), two tilting cylinders of the furnace, the mechanism for lifting and turning the arch or lifting the arch and the roll-out of the bath, electrode holders with secondary conductors, electrode movement mechanisms, electrode seals and a water cooling system.

Рабочее окно (фиг.2) предназначено для обслуживания ДСП при подготовке агрегата к плавке и в течение всего технологического процесса. Оно состоит из заслонки (7), водоохлаждаемой арки (6), порога, гребенки (кронштейн для ломика) (8) и механизма подъема заслонки, основными элементами которого являются кронштейн (9) и пневмоцилиндр (10). В ряде случаев для обеспечения жесткости конструкции рабочего окна в проем кожуха печи вваривается рама. Заслонка должна плотно прилегать к раме рабочего окна. Размеры загрузочного окна должны позволять проводить осмотр и заправку откосов всей печи, вводить в рабочее пространство ферросплавы и раскислители, вытаскивать из печи обломки электродов, интенсивно скачивать шлак. В нижней части рабочего окна закрепляют чугунную плиту, которая служит основанием для порога печи, состоящего из огнеупорной футеровки, с которого легко удаляются скрапины металла и шлак. Гребенки служат для облегчения труда персонала при скачивании шлака, взятии пробы металла и его перемешивании [3]. На гребенки кладут стальной пруток и по нему перемещают гребки для ввода их в печь. ДСП наклоняют для скачивания шлака в сторону рабочего окна на угол 10÷15° и для слива металла в противоположную сторону на угол 40÷45° [2].The working window (figure 2) is intended for the maintenance of chipboard in preparing the unit for melting and throughout the entire process. It consists of a shutter (7), a water-cooled arch (6), a threshold, a comb (crowbar bracket) (8) and a shutter lift mechanism, the main elements of which are a bracket (9) and a pneumatic cylinder (10). In some cases, to ensure rigidity of the design of the working window, a frame is welded into the opening of the furnace casing. The damper should fit snugly against the frame of the working window. The dimensions of the loading window should allow inspection and refueling of the slopes of the entire furnace, introduce ferroalloys and deoxidizers into the working space, remove electrode fragments from the furnace, and intensively download slag. In the lower part of the working window, a cast-iron plate is fixed, which serves as the basis for the threshold of the furnace, consisting of a refractory lining, from which metal scraps and slag are easily removed. Combs are used to facilitate the work of personnel when downloading slag, taking a sample of metal and mixing it [3]. A steel bar is placed on the combs and the combs are moved along it to enter them into the furnace. Particleboard is tilted to download slag in the direction of the working window at an angle of 10 ÷ 15 ° and to drain the metal in the opposite direction at an angle of 40 ÷ 45 ° [2].

В наиболее тяжелых условиях находится часть футеровки, обрамляющая арки рабочего окна и выпускного отверстия. Как правило, разрушение футеровки начинается с выпадения отдельных кирпичей преимущественно вокруг арки рабочего окна и над выпускным отверстием, а также отслоения огнеупорных частиц с рабочей поверхности футеровки и ее растрескивания.In the most difficult conditions, there is a part of the lining, framing the arches of the working window and the outlet. As a rule, the destruction of the lining begins with the loss of individual bricks mainly around the arch of the working window and above the outlet, as well as delamination of the refractory particles from the working surface of the lining and its cracking.

Причинами разрушения являются:The causes of destruction are:

1) периодическое остывание внутренней поверхности футеровки из-за остановок для ее локальных ремонтов;1) periodic cooling of the inner surface of the lining due to stops for its local repairs;

2) ослабление общей конструкции футеровки в виду отсутствия сплошности ее внутренней поверхности;2) weakening of the overall design of the lining due to the lack of continuity of its inner surface;

3) футеровка печи не является монолитной;3) the lining of the furnace is not monolithic;

4) в процессе плавки печь наклоняют в две противоположные стороны при сливе металла и скачивании шлака, причем в первом случае печь наклоняют на угол до 45°, при этом огнеупорная кладка вокруг рабочего окна наклоняется вовнутрь, что способствует выпадению из нее кирпичей;4) during the melting process, the furnace is tilted in two opposite directions when the metal is drained and slag is downloaded, and in the first case, the furnace is tilted up to an angle of 45 °, while the refractory masonry around the working window tilts inward, which contributes to the loss of bricks from it;

5) неравномерное распределение температуры в футеровке.5) uneven temperature distribution in the lining.

Изобретение решает задачу разработки новой конструкции дуговой сталеплавильной печи малой вместимости, техническим результатом изобретения является повышение стойкости огнеупорной футеровки. Поставленная цель достигается изменением конструкции кожуха печи, а именно расположением рабочего окна с диаметрально противоположной стороны кожуха над желобом (фиг.3), при этом само устройство рабочего окна практически не претерпевает изменений. Этому способствует то, что рабочее окно и выпускное отверстие по нижней части имеют одну горизонтальную ось.The invention solves the problem of developing a new design of an arc steel furnace of small capacity, the technical result of the invention is to increase the resistance of the refractory lining. This goal is achieved by changing the design of the casing of the furnace, namely the location of the working window from the diametrically opposite side of the casing above the chute (figure 3), while the device of the working window practically does not undergo changes. This is facilitated by the fact that the working window and the outlet at the bottom have one horizontal axis.

Незначительно уменьшится высота заслонки - на величину диаметра выпускного отверстия, так как она опускается на вертикальные ребра желоба.The height of the flap will slightly decrease - by the size of the diameter of the outlet, since it lowers onto the vertical edges of the gutter.

Следует отметить, что в ДСП малой вместимости размеры желоба невелики, что практически не затрудняет ее обслуживание с рабочей площадки.It should be noted that in a small-capacity chipboard, the dimensions of the gutter are small, which practically does not complicate its maintenance from the work site.

Для функционирования предложенной конструкции кожуха необходимо выполнить перепланировку участка обслуживания печи (печей), представленного на фиг.4, 5, следующим образом:For the functioning of the proposed design of the casing, it is necessary to redevelop the service area of the furnace (s), shown in Fig.4, 5, as follows:

1) перенести основной пульт управления (12) печью (11) на место (13), т.е. на ту сторону печи, где расположены рабочее окно и желоб;1) move the main control panel (12) by the furnace (11) to the place (13), i.e. on the side of the furnace where the working window and the gutter are located;

2) установить над большим приямком (14) передвижную рабочую площадку (5), которую передвигают от печи вдоль оси желоба перед скачиванием шлака и сливом металла;2) install a mobile working platform (5) above the large pit (14), which is moved from the furnace along the axis of the trench before downloading slag and draining the metal;

3) в случае общего большого приямка для двух печей (печи левого и правого исполнения) (фиг.5) площадку (15) можно выкатывать на дорожку, перпендикулярно фронту печей, при этом согласно требованиям правил промышленной безопасности во время разливки выставляются предупредительные щиты о запрете прохода в данной зоне.3) in the case of a common large pit for two furnaces (left-handed and right-handed furnaces) (Fig. 5), the platform (15) can be rolled out onto the track perpendicular to the front of the furnaces, while according to the requirements of industrial safety rules, warning signs are placed on the prohibition during casting passage in this zone.

Для свободного опускания ковша при выпуске металла и скачивания всего требуемого количества шлака без замены шлаковни в течение как минимум одной плавки необходимо в большом приямке использовать низкую шлаковню высотой 150÷200 мм и увеличенной шириной.For free lowering of the bucket during metal production and downloading the entire required amount of slag without replacing the slag for at least one melt, it is necessary to use low slag in the large pit 150–200 mm high and wider.

Изменения конструкции кожуха ДСП дает следующие преимущества:Changes in the design of the chipboard casing gives the following advantages:

1) увеличение стойкости футеровки, т.е. снижение расхода огнеупоров;1) increase the lining resistance, i.e. reduced consumption of refractories;

2) сокращение времени простоев на мелкие ремонты футеровки (над аркой);2) reducing downtime for minor repairs to the lining (above the arch);

3) не требуется второй пульт управления печью (16, фиг.4, 5), используемый при выпуске металла из печи, так как сталевар в этой ситуации должен видеть желоб и струю металла;3) the second control panel of the furnace is not required (16, Figs. 4, 5), used when releasing metal from the furnace, since the steelmaker in this situation should see a trench and a stream of metal;

4) не требуется защита от брызг шлака гидроцилиндров наклона печи, находящихся под рабочим окном кожуха-прототипа;4) protection against splash of slag of the hydraulic cylinders of the furnace tilt, located under the working window of the prototype casing;

5) при скачивании шлака через желоб он прогревается, что в определенной мере уменьшает снижение температуры жидкой стали при ее выпуске;5) when downloading slag through the gutter, it warms up, which to a certain extent reduces the decrease in temperature of liquid steel during its release;

6) сокращается зона обслуживания печи краном.6) reduced service area of the furnace crane.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлена общая схема дуговой сталеплавильной печи (ДСП). Основными элементами печи являются кожух (1), желоб (2), песочный затвор (4), сводовое кольцо (3), футеровка (5), водоохлаждаемая арка (6), заслонка (7), гребенка (8).Figure 1 presents a General diagram of an arc steel furnace (DSP). The main elements of the furnace are the casing (1), the chute (2), the sand lock (4), the arch ring (3), the lining (5), the water-cooled arch (6), the shutter (7), the comb (8).

На фиг.2 представлен механизм подъема заслонки. Заслонка (7), плотно прилегающая к водоохлаждаемой арке (6), поднимается вверх при помощи кронштейна привода заслонки (10). На этой же фигуре показано расположение гребенки (кронштейна для ломика) (6).Figure 2 presents the mechanism for lifting the shutter. The damper (7), which fits snugly to the water-cooled arch (6), is lifted upward using the damper drive bracket (10). The same figure shows the location of the comb (crowbar) (6).

На фиг.3 показана общая схема дуговой сталеплавильной печи новой конструкции. Основные элементы печи: кожух (1), желоб (2), сводовое кольцо (3), песочный затвор (4), футеровка (8), водоохлаждаемая арка (5), заслонка (6), гребенка (7). Конструкция отличается расположением водоохлаждаемой арки, заслонки и гребенки, находящихся над выпускным отверстием. Высота заслонки уменьшена на размер выпускного отверстия.Figure 3 shows a General diagram of an arc steelmaking furnace of a new design. The main elements of the furnace: a casing (1), a chute (2), a vault ring (3), a sand lock (4), a lining (8), a water-cooled arch (5), a shutter (6), a comb (7). The design is distinguished by the location of the water-cooled arch, damper and comb located above the outlet. Damper height reduced by outlet size.

На фиг.4 представлен план расположения ДСП. Элементы, показанные на плане: ДСП (11), помещение пульта управления ДСП до модернизации (12), помещение пульта управления ДСП после модернизации (13), большой приямок (14), передвижная площадка (15), пульт управления ДСП (16). Применение новой конструкции кожуха позволяет убрать второй пульт управления (16), т.к. слив плавки из печи виден из нового помещения, где расположен пульт управления печью. Передвижную площадку перемещают вдоль оси желоба для открытия большого приямка.Figure 4 presents the layout of the chipboard. Elements shown on the plan: chipboard (11), chipboard control room before modernization (12), chipboard control panel after modernization (13), large pit (14), mobile platform (15), chipboard control panel (16). The use of a new casing design allows you to remove the second control panel (16), because the drain of the melt from the furnace is visible from the new room where the control panel of the furnace is located. The mobile platform is moved along the axis of the gutter to open a large pit.

На фиг.5 представлен план расположения двух ДСП (с новой конструкцией кожуха). Элементы, показанные на плане: ДСП (11), помещение пульта управления ДСП до модернизации (12), помещение пульта управления ДСП после модернизации (13), большой приямок (14), передвижная площадка (15), пульт управления ДСП (16). После модернизации поз.12 будут перенесены на место поз.13, в результате открывается видимость желоба и оба дополнительных пульта управления (16) будут убраны. Передвижная площадка (15) может находиться над большим приямком во время ведения плавки и перемещаться перпендикулярно оси печей для освобождения приямка во время слива плавки.Figure 5 presents a plan of the location of two chipboard (with a new casing design). Elements shown on the plan: chipboard (11), chipboard control room before modernization (12), chipboard control panel after modernization (13), large pit (14), mobile platform (15), chipboard control panel (16). After the modernization, pos.12 will be transferred to the position pos.13, as a result, the gutter is visible and both additional control panels (16) will be removed. The movable platform (15) may be located above the large pit during melting and move perpendicular to the axis of the furnaces to release the pit during the discharge of the melt.

Технико-экономические показатели выплавки стали 35 и 45 в кислой дуговой сталеплавильной печи ДСП-0,5 (вместимость ванны 0,7 тонны жидкой стали) по трем кампаниям плавок, проведенных до и после модернизации печи приведены в таблице.Technical and economic indicators of steel smelting 35 and 45 in an acid arc steel-smelting furnace DSP-0.5 (bath capacity 0.7 tons of liquid steel) for three smelting campaigns carried out before and after the furnace modernization are given in the table.

Наименование параметровName of parameters Базовый вариантBasic version Предлагаемый вариантProposed option Количество плавок в кампанииThe number of swimming trunks in the campaign 6666 6767 6464 6969 7272 7373 Среднее количество плавок за одну кампаниюAverage number of swimming trunks per campaign 65,765.7 71,371.3 Расход огнеупоров без (свода), кг/т сталиRefractory consumption without (roof), kg / t steel 6,496.49 6,286.28 6,766.76 6,236.23 5,965.96 5,875.87 Средний расход огнеупоров, кг/т сталиThe average consumption of refractories, kg / t of steel 6,516.51 6,026.02

Представленные данные показали, что изменение конструкции кожуха позволило снизить расход огнеупорного динасового кирпича на ванну на 7,5% и ограничиться управлением печи с одного пульта.The presented data showed that a change in the design of the casing made it possible to reduce the consumption of refractory dinas brick per bath by 7.5% and limit the control of the furnace from one panel.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Борнацкий И.И., Михневич В.Ф., Яртин С.А. Производство стали. М.: Металлургия, 1991. - 400 с.1. Bornatsky I.I., Mikhnevich V.F., Yartin S.A. Steel production. M .: Metallurgy, 1991 .-- 400 p.

2. Сойфер В.М., Кузнецов Л.Н. Дуговые печи в сталелитейном цехе. М.: Металлургия, 1989. - 176 с.2. Soifer V.M., Kuznetsov L.N. Arc furnaces in a steel shop. M .: Metallurgy, 1989 .-- 176 p.

3. Каблуковский А.Ф., Молчанов А.Е, Каблуковская М.А. Краткий справочник электросталевара. М.: Металлургия, 1994. - 352 с.3. Kablukovsky A.F., Molchanov A.E., Kablukovskaya M.A. A quick reference to electric steel. M .: Metallurgy, 1994 .-- 352 p.

Claims (1)

Дуговая сталеплавильная печь малой емкости, содержащая кожух, футеровку, электрододержатели, электроды, сводовое кольцо, песчаный затвор, водоохлаждаемую арку, образующую рабочее окно с заслонкой, имеющей механизм подъема, желоб с выпускным отверстием для слива металла и выпуска шлака и механизм наклона печи, отличающаяся тем, что рабочее окно выполнено над желобом с выпускным отверстием для слива металла и выпуска шлака с возможностью опускания заслонки на вертикальные ребра желоба, при этом нижние части рабочего окна и выпускного отверстия для слива металла и выпуска шлака расположены на одной горизонтальной оси. A small-capacity arc steel furnace containing a casing, lining, electrode holders, electrodes, a vault ring, a sand gate, a water-cooled arch forming a working window with a shutter having a lifting mechanism, a chute with an outlet for draining metal and releasing slag, and a furnace tilt mechanism, characterized the fact that the working window is made over the chute with an outlet for draining metal and releasing slag with the possibility of lowering the shutter on the vertical edges of the chute, while the lower parts of the working window and the outlet The holes for the discharge of metal and the discharge of slag are located on the same horizontal axis.
RU2007120382/02A 2007-05-31 2007-05-31 Arched steel furnace of small capacity RU2373468C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120382/02A RU2373468C2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Arched steel furnace of small capacity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120382/02A RU2373468C2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Arched steel furnace of small capacity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007120382A RU2007120382A (en) 2008-12-10
RU2373468C2 true RU2373468C2 (en) 2009-11-20

Family

ID=41478066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007120382/02A RU2373468C2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Arched steel furnace of small capacity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2373468C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744233C1 (en) * 2020-05-07 2021-03-03 Акционерное общество «Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования» Method for removing slag from metal surface in steel casting bucket

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАБЛУКОВСКИЙ А.Ф. и др. Краткий справочник электросталевара. - М.: Металлургия, 1994, с.250-265. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744233C1 (en) * 2020-05-07 2021-03-03 Акционерное общество «Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования» Method for removing slag from metal surface in steel casting bucket

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007120382A (en) 2008-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jones et al. Electric furnace steelmaking
JP5443383B2 (en) Metal anode casting equipment in anode casting plant
CA2792854C (en) Pivoting slag door
KR20090049575A (en) Sealing apparatus for a slag door of a metallurgical furnace
RU2274659C2 (en) Method of the furnace relining and the furnace for realization of the direct smelting
RU2295683C2 (en) Metallurgical furnace and charging basket for it
EP2693144B1 (en) Roof for electric furnace
CN201871524U (en) Local overturning type dust hood
RU2373468C2 (en) Arched steel furnace of small capacity
CA2053912A1 (en) Metallurgical unit
CN101418357A (en) Overturn type top dust cover
US6818175B1 (en) System for producing steel
RU2716294C1 (en) Tandem reflecting furnace for aluminum scrap remelting
CN210856207U (en) Liquid metal refining device and liquid metal smelting system
RU2815310C1 (en) Method of blast furnace main chute protective cover lining
JP4659289B2 (en) Disassembly method of internal combustion type hot stove
US4795139A (en) Apparatus for tapping slag-free steel from a continuous melting furnace
JP6361622B2 (en) Protective member for converter discharge, converter equipment and converter refining method
JP2020139180A (en) Slag discharging method and molten metal producing method in an arc-type electric furnace
RU2617087C1 (en) Tandem reverberatory furnace for aluminium scrap remelting
CN217709532U (en) Anti-splashing residual iron discharging device for blast furnace
RU2753927C1 (en) Reverberatory furnace for remelting aluminium scrap
RU2732257C1 (en) Rotary inclined furnace
KR101686486B1 (en) Melting furnace capable of lifting body of furnace
SU750246A1 (en) Removable trough for discharging metal from melting furnace

Legal Events

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

Effective date: 20091027