SK96793A3

SK96793A3 - A door for deslagging of an electric arc furnace

Info

Publication number: SK96793A3
Application number: SK96793A
Authority: SK
Inventors: Thierry Bernet; Jacques Blum; Gof Jacques Le; Daniel Pernet; Domonique Rocchi; Claude Suger
Original assignee: Unimetall Sa
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1994-05-11
Also published as: FR2695715B1; FR2695715A1; EP0587518A1; CN1084631A; CZ186593A3; JPH06235590A

Description

Oblast techniky

Vynález sa týka odstruskovacich dverí elektrickej oblúkovej pece, napríklad pece na tavenie starého železa, v metalurgickom zariadení.

Doterajší stav techniky

Je známe, že určité elektrické metalurgické pece v súčasnej dobe používané sú vybavené dvermi uloženými zvisle posuvne pred odstruskovacím otvorom alebo tunelom pece. Za týmto účelom sa dvere posúvajú vo zvislých voditkach upevnených na vonkajšiu stenu pece na oboch stranách uvedeného otvoru.

Pri odstruskovaní, t.j. vypúšťaní strusky týmto otvorom, sa struska ukladá na prahu týchto dverí a tu zostáva zachytená. To má za následok, že ak sa majú znovu zatvárat dvere, tvoria tieto usadeniny prekážku proti získaniu uspokojivej tesnosti medzi prahom a zodpovedajúcou dolnou časťou dverí. Táto nedostačujúca tesnosť má za následok vstupy parazitného vzduchu do vnútra pece, ktoré môžu viesť najmä k značnej a nežiadúcej absorbcii dusíka a kyslíka kovovovým kúpelom, alebo naopak k uvoľňovaniu spalných plynov smerom von z pece. Okrem toho dochádza v priebehu otvárania dverí pre prechod vháňacich trubíc alebo odoberajúcich sond rovnako k uvedenému vnikaniu parazitného vzduchu.

Vynález si preto kladie za úlohu navrhnúť odstruskovacie dvere uspôsobené tak, aby sa odstránili uvedené nedostatky.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález odstruskovacich dverí elektrickej oblúkovej pece, typu obsahujúce panel, hlavne chladený a osadený zvisle posuvne pred odstruskovacím otvorom pece, ktorého podstatou je, že obsahuje prostriedky na vytváranie vzduchovej clony orientovanej smerom k prahu dverí a prebiehajúce po v podstate celej šírke dverí na zabezpečovanie tesnosti spodnej časti týchto dverí počas ich zatvárania a ich čiastočného otvárania, pričom tieto prostriedky na tvorbu clony obsahujú trubicu na vedenie vzduchu pripojenú k prostriedkom pre napájanie stlačeným vzduchom a aspoň jednu vodorovnú chladiacu trubicu, umiestnenú na dolnej časti dverí, pričom táto trubica na vedenie vzduchu obsahuje otvory orientované k prahu uvedených dverí. Pre jednoduchosť je v celom ďalšom popise a definícii predmetu vynálezu trubica na vedenie vzduchu označená ako vzduchová trubica.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu je vzduchová trubica včlenená do chladiacej trubice a otvory uvedenej vzduchovej trubice sú v spojení s vonkajškom uvedenej chladiacej trubice.

Otvory vzduchovej trubice môžu byť v spojení s vonkajškom chladiacej trubice pozdĺžnym výstupom vytvoreným v dne tejto chladiacej trubice a vybaveným tesniacimi prostriedkami medzi uvedenou vzduchovou trubicou a uvedenou chladiacou trubicou.

Vzduchová trubica môže byť a tesniace prostriedky môžu súosová s chladiacou trubicou byť tvorené dvoma deflektormi uloženými každý po jednej strane otvorov a spájajúcimi vzduchovú trubicu s pozdĺžnymi okrajmi výstupu. Vzduchová trubica môže byť rovnako opretá o pozdĺžne okraje výstupu a povrchová priamka vnútorného povrchu vzduchovej trubice obsahujúcej otvory môže byť dotyková vzhľadom k vonkajšiemu povrchu chladiacej trubice, pričom tesniace prostriedky sú tvorené dvoma pozdĺžnymi zvarmi uloženými medzi vonkajším povrchom vzduchovej trubice a stenami výstupu.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu je chladiaca trubica upevnená na dolnú časť dverí. Panel obsahujúci zväzok vodorovných chladiacich trubíc, prebiehajúcich po v podstate celej šírke uvedených dverí, je ďalej s výhodou riešený tak, že chladiaca trubica je tvorená časťou zväzku uloženou na dolnej časti zväzku.

Vzduchová trubica je podľa ďalšieho uskutočnenia vynálezu tvorená skriňovým útvarom umiestneným oproti dverám z vonkajšej strany a otvory na výstup vzduchu sú umiestnené medzi dolnou trubicou zväzku trubíc a prídavnou trubicou uloženou rovnobežne s uvedenou dolnou trubicou a v podstate v rovnakej výške.

Skriňový útvar môže byt podľa jedného uskutočnenia tvorený vodorovnou stenou privarenou k zväzku trubíc, a v podstate zvislou stenou, privarenou k prídavnej trubici. Podľa iného uskutočnenia je skriňový útvar tvorený plechom ohnutým do tvaru U, ktorého ramená sú orientované smerom dolu, pričom jedno rameno je privarené svojim dolným okrajom na prídavnú trubicu a druhé rameno je predĺžené smerom dolu až na výškovú úroveň prídavnej trubice, kde s ňou vymedzuje výstupné otvory vzduchu.

Podľa ďalšieho uskutočnenia vynálezu sú otvory tvorené najmenej jedným radom štrbín. Koncové štrbiny uvedeného radu majú v tomto prípade s výhodou tvar písmena L.

Podľa ešte ďalšieho uskutočnenia vynálezu je vzduchová trubica pripojená najmenej jedným zo svojich koncov k napájačím prostriedkom pre napájanie chladiacim vzduchom, a obsahuje vo vnútri hradiace steny na rozdeľovanie prietokového množstva vzduchu po celej svojej dĺžke.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príkladoch uskutočnenia s odvolaním sa na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje:

obr.	1	schematický pohľad na odstruskovacie dvere podľa prvého uskutočnenia vynálezu,
obr.	2	rez rovinou 2-2 z obr. 1,
obr.	3	schematický priečny rez druhým uskutočnením
		odstruskovacich dverí,
obr.	4	čiastočný rez rovinou 4-4 z obr. 3,

obr. 5 schematický pozdĺžny rez tretím uskutočnením odstruskovacích dverí, obr. 6 rez rovinou 6-6 z obr. 5, obr. 7 schematický pozdĺžny rez štvrtým uskutočnením odstruskovacích dverí, obr. 8 rez rovinou 8-8 z obr. 7, obr. 9 pôdorysný rez v pohľade zospodu na odstruskovacie dvere podľa piateho uskutočnenia, obr. 10 rez dolnou častou odstruskovacích dverí podľa šiesteho uskutočnenia, a obr. 11 schematický pozdĺžny rez vzduchovou trubicou, ktorou sú vybavené odstruskovacie dvere podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Elektrická oblúková pec, ktorej vonkajšia stena 1 je schematicky znázornená na obr. 1, má dvere 10 uložené zvisle posuvne pred odstruskovacím otvorom 2 pece. Za týmto účelom dvere 10 kĺžu vo zvislých vodítkach 3, upevnených na vonkajšej stene 1 pece po oboch stranách otvoru 2.

Kĺzanie dverí 10 je ovládané neznázorneným ovládacím ústrojenstvom, tvoreným napríklad pracovným valcom dvojčinného typu, ktorý dovoľuje otvárať čiastočne dvere 10 na to, aby sa vstupom 2 mohli vsunúť vstrekovacie a vháňacie trubice alebo sondy na odoberanie kovového kúpeľa.

Dvere 10 sú tvorené kovovým panelom obsahujúcim v podstate zväzok chladiacich trubíc 12 (obr. 2), v ktorých obieha tekutina tvorená napríklad vodou. Trubice 12 sú vodorovné a prebiehajú v podstate po celej šírke uvedených dverí.

Pri odstruskovani, kedy sú dvere otvorené, uľpievajú usadeniny strusky a kovu na prahu 4 týchto dverí a zostávajú tu zachytené. To má za následok, že dvere sa nemôžu celkom zavrieť a že tieto usadeniny vytvárajú prekážku dosiahnutia dostatočnej tesnosti medzi prahom 4. a dolnou časťou dverí 10. Rovnako je to vtedy, keď sú dvere pootvorené napríklad kvôli zavádzaniu vstrekovacích alebo vháňacích trubíc alebo odoberajúcich sond týmto otvorom 2.

Aby sa tomu zabránilo, sú dvere 10 vybavené prostriedkami 20 na vytváranie vzduchovej clony orientovanej k prahu 4 dverí 10 a prebiehajúcej v podstate po celej šírke týchto dverí na zabezpečenie tesnosti dolnej časti dverí v priebehu ich uzatvárania a pootvárania. Vzduchová clona má účinnú výšku, ktorá môže dosiahnuť až 50 cm.

Podlá prvého uskutočnenia vynálezu znázorneného na obr. 1 a 2 obsahujú prostriedky 20 na tvorbu vzduchovej clony skriňu tvoriacu vzduchovú trubicu 21 v podstate kvádrovitého tvaru a upevnenú na dolnej časti dverí 10. Vzduchová trubica 21 je pripojená k neznázorneným napájacím prostriedkom pre prívod stlačeného vzduchu, a obsahuje na stene uložené oproti prahu 4. dverí otvory 22 orientované smerom k uvedenému prahu _4.

Vzduchová trubica 21 je chránená žiaruvzdorným materiálom. Žiaruvzdorný materiál môže byť vo forme dosky 24 zo žiaruvzdorného materiálu, ktorá môže byť upevnená k vzduchovej trubici 21 na strane smerom k vnútrajšku pece, na ochranu trubice proti tepelnému vyžarovaniu pece. Vzduchová trubica 21 môže byť upevnená priamo na dolnú časť chladeného panelu 11 alebo na chladiacu trubicu 12, uložené na dolnej časti zväzku v prípade, kde chladenie panelu dverí 10 sa uskutočňuje takým zväzkom. Najspodnejšia trubica 12 tvorí v takom prípade prídavnú chladiacu časť prostriedkov 20 na vytváranie vzduchovej clony.

Podlá druhého uskutočnenia vynálezu znázorneného na obr. 3a 4 je vzduchová trubica 21 uložená v plášti tvoriacom chladiacu trubicu 23 majúcu rovnako v podstate kvádrovitý tvar, v ktorej cirkuluje chladiaca tekutina. Stena vzduchovej trubice 21 obsahujúca otvory 22 tvorí dno uvedenej chladiacej trubice 23.

Chladiaca trubica 23 môže byť upevnená priamo na dolnej časti panelu 11 alebo na trubici 12 uloženej v dolnej časti zväzku. Otvory 22 sú vytvorené aspoň jedným radom štrbín 22a, ktorého koncové štrbiny 22b majú tvar písmena L (obr. 4), ktorého jedno rameno je orientované k stene pece, čo umožňuje vytvoriť, vzduchovú clonu zabezpečujúcu lepšiu bočnú tesnosť.

Podlá dvoch ďalších uskutočnení znázornených na obr. 5 až 8 obsahujú prostriedky 20 na vytváranie vzduchovej clony vzduchovú trubicu 30 pripojenú k neznázorneným prostriedkom pre napájanie stlačeným vzduchom a vradenú do vodorovnej chladiacej trubice 13 umiestnenej v dolnej časti dverí 10. Táto chladiaca trubica môže byť tvorená nezávislou trubicou, upevnenou k dolnej časti dverí 10 čo uľahčuje montáž a demontáž zostavy, alebo časťou zväzku chladiacich trubíc 12., uloženou na dolnej časti zväzku, ako je znázornené na obr. 5 až 8.

Na obr. 5 a 6 je vzduchová trubica 30 súosová s chladiacou trubicou 13 a obsahuje otvory 31 orientované smerom k prahu £ dverí 10. Tieto otvory 31 sú spojené s vonkajškom chladiacej trubice 13 pozdĺžnym výstupom 32 vytvoreným v dne tejto chladiacej trubice 13 a opatreným tesniacimi prostriedkami medzi uvedenou vzduchovou trubicou 30 a uvedenou chladiacou trubicou 12. Tieto tesniace prostriedky sú tvorené dvoma deflektormi 33 uloženými každý na jednej strane otvorov 31 a spájajúce vzduchovú trubicu 30 s pozdĺžnymi okrajmi výstupu 32. Výška a rozstup deflektorov 33 sú určené tak, že usmerňujú prúdy vzduchu vychádzajúce z otvorov 31, aby vzduchová clona bola rovnorodá. Táto trubica 30 môže byť tiež napájaná stlačeným vzduchom jej dvoma koncami pre zlepšovanie rovnorodosti vzduchovej clony.

Podía štvrtého uskutočnenia znázorneného na obr. 7a 8 sa vzduchová trubica 30 opiera o pozdĺžne okraje výstupu 32 a povrchová priamka vonkajšej plochy tejto vzduchovej trubice .30. obsahujúca otvory 31 je dotyková vzhladom k vonkajšiemu povrchu chladiacej trubice .13.· V tomto prípade sú tesniace prostriedky tvorené dvoma pozdĺžnymi zvarmi 34., ležiacimi medzi vonkajším povrchom vzduchovej trubice 30 a okrajmi výstupu 32.

Podľa piateho a šiesteho uskutočnenia znázorneného na obr. 9 a 10, používajúceho skriňový útvar napájaný stlačeným vzduchom, je tento skriňový útvar 41 umiestnený oproti dverám z vonkajšej strany a obsahuje prídavnú chladiacu trubicu 44 a výstupné otvory 42 vzduchu sú vytvorené medzi vnútornou trubicou 43 zväzku trubíc 12 a prídavnou trubicou 44 , uloženou rovnobežne s dolnou trubicou a v podstate v rovnakej výške..

V uskutočnení z obr. 9 je skriňový útvar 41 tvorený vodorovnou stenou 45 privarenou na zväzok trubíc 12 a stenou v podstate zvislou 46, privarenou k prídavnej trubici 44.

V uskutočnení z obr. 10 je skriňový útvar 41 tvorený plechom 47 ohnutým do tvaru písmen U, ktorého ramená sú orientované smerom dolu. Jedno rameno 48 tvaru U je privarené svojim dolným okrajom na prídavnú trubicu 44 a druhé rameno 49 je predĺžené smerom dolu až do výškovej úrovne prídavnej trubice 44, aby s ňou vymedzovalo vstupné otvory 42 vzduchu. Skriňový útvar je pohyblivo upevnený na dvere na vonkajšej strane.

V oboch posledných uskutočneniach môže byť prídavná trubica 44 pripojená priamo k zväzku trubíc 12, alebo byť napájaná samostatne vodou. Tieto dve uskutočnenia majú výhodu v tom, že môžu byť upravené na jestvujúcich dverách bez ich výraznej zmeny. Naviac je zariadenie chránené proti tepelnému žiareniu z pece samotnými dverami.

V šiestom uskutočnení môže byť skriňový útvar ľahko demontovaný pre eventuálne opätovné osadenie.

Vzduchová trubica 21, 30 alebo 41 môže byť pripojená jedným zo svojich koncov alebo svojimi dvoma koncami k napájačím prostriedkom na napájanie stlačeným vzduchom. Ak je vzduchová trubica napájaná jedným z jej koncov, rozdeľovanie prietokových množstiev vzduchu po dĺžke trubice nie je rovnomerné a je väčšie na konci trubice opačnom voči tomu, ktorý je pripojený k napájačím prostriedkom na prívod vzduchu. Ak vzduchová trubica je napájaná svojimi dvoma koncami, je prietokové množstvo vzduchu vychádzajúce otvormi väčšie uprostred trubice ako na jej dvoch koncoch.

Aby sa toto vylúčilo a získala sa, ako je znázornené na obr. 11, vzduchová clona rovnorodá prakticky po celej dĺžke vzduchovej trubice, obsahuje vzduchová trubica 21 vo vnútri prepážkové hradiace steny 50, ktoré lámu prúd vzduchu a vytvárajú pretlak v oblasti blízkej prívodu vzduchu. Vo vnútri trubice 21 môže byť umiestnených viac prepážkových hradiacich stien 50 v závislosti na šírke dverí pece a na požadovanej rovnorodosti vzduchovej clony. Pre šírku dverí 800 mm je napríklad prepážková hradiaca stena 50 umiestnená 150 mm od konca trubice 21 pripojeného k prívodu vzduchu alebo oboch koncov trubice 21, keď sú oba konce tejto trubice pripojené k prívodu vzduchu, ako je znázornené na obr. 11.

Výstupné otvory vzduchu môžu byť vytvorené vo forme nesúvislých štrbín, čo dovoíuje vylúčiť, aby sa tieto štrbiny rozťahovali deformáciou vzduchovej trubice účinkom tepla. Konštantná šírka štrbín dovoluje získať pravidelné prietokové množstvo vzduchu, takže vzduchová clona zostáva rovnorodá.

Vzduchová clona takto vytvorená na spodnej časti dverí dovoluje vytvoriť tesnosť, a to i keď tieto dvere nemôžu byť spustené až k prahu alebo keď boli dvere úmyselne čiastočne otvorené pre vloženie vstrekovacej alebo vháňacej trubice alebo odoberajúcich sond, alebo dokonca v priebehu odstruskovania.

Ako príklad bolo zariadenie podlá vynálezu skúšané pri vytvorení otvorov vo forme štrbiny so šírkou 1 mm, prebiehajúcej nespojíte na dĺžke 800 mm zodpovedajúcej šírke odstruskovacieho otvoru. Pri prietokovom množstve vzduchu 300 N.m³/h a napájačom tlaku 0,11 MPa sa získala účinná vzduchová clona na výške 300 mm, pričom plášť pece bol v podtlaku okolo -30 Pa a rýchlosť vzduchu na výstupe otvorov najmenej 50 m/s.

S výhodou je rýchlosť vypúšťania vzduchu na výstupe z otvorov vyššia ako 50 m/s, aby vzduchová clona bola účinná na výške 300 min, keď sú dvere pece pootvorené.

Prívodné prietokové množstvo vzduchu sa nastavuje v závislosti na fáze fungovania pece. Napríklad je napájačie prietokové množstvo vzduchu 100 m³/h, keď sú dvere pece otvorené o 200 mm, aby sa umožnil priechod trubice na vháňanie kyslíka alebo napríklad pri pridávaní uhlia v priebehu tavenia vsádzky a keď sú dvere otvorené o 300 mm nad strusku v priebehu rafinácie alebo odstruskovania.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Odstruskovacie dvere elektrickej oblúkovej pece, typu obsahujúce panel, predovšetkým chladený a osadený zvisle posuvne pred odstruskovacim otvorom pece, vyznačujúce sa tým, že obsahujú prostriedky (20) na vytváranie vzduchovej clony orientovanej smerom k prahu (4) dverí a prebiehajúce po v podstate celej šírke dverí na zabezpečovanie tesnosti spodnej časti týchto dverí (10) v priebehu ich zatvárania a ich čiastočného otvárania, pričom tieto prostriedky (20) na vytváranie clony obsahujú vzduchovú trubicu (21, 23, 44) pripojenú k prostriedkom pre napájanie stlačeným vzduchom a aspoň jednu vodorovnú chladiacu trubicu (12, 13, 23, 43, 44), umiestnenú na dolnej časti dverí (10), pričom táto vzduchová trubica (21, 30, 41) obsahuje otvory (22, 31, 42) orientované k prahu (4) uvedených dverí (10).
2. Odstruskovacie dvere podía nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vzduchová trubica (21, 30) je včlenená do chladiacej trubice (13, 23) a otvory (22, 31) uvedenej vzduchovej trubice (21, 30) sú v spojení s vonkajškom uvedenej chladiacej trubice (13, 23).
3. Odstruskovacie dvere podía nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že otvory (31) vzduchovej trubice (30) sú v spojení s vonkajškom chladiacej trubice (13) pozdĺžnym výstupom (32) vytvoreným v dne tejto chladiacej trubice (13) a opatreným tesniacimi prostriedkami medzi uvedenou vzduchovou trubicou (30) a uvedenou chladiacou trubicou (13).
4. Odsturskovacie dvere podía nároku 3, vyznačujúce sa tým, že vzduchová trubica (30) je súosová s chladiacou trubicou (13) a tesniace prostriedky sú tvorené dvoma deflektormi (33) uloženými každý po jednej strane otvorov (31) a spojujúcimi vzduchovú trubicu (30) s pozdĺžnymi okrajmi výstupu (32).
5. Odstruskovacie dvere podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že vzduchová trubica (30) je opretá o pozdĺžne okraje výstupu (32) a povrchová priamka vonkajšieho povrchu vzduchovej trubice (30) obsahujúca otvory (31) je dotyková vzhíadom k vonkajšiemu povrchu chladiacej trubice (12), pričom tesniace prostriedky sú tvorené dvoma pozdĺžnymi zvarmi (34) umiestnenými medzi vonkajším povrchom vzduchovej trubice (30) a stenami výstupu (32).
6. Odstruskovacie dvere podía ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 5, vyznačujúce sa tým, že chladiaca trubica (13) je upevnená na dolnú čast dverí (10).
7. Odstruskovacie dvere podľa ktoréhokoľvek z nárokov 3 až 5, ktorých panel obsahuje zväzok vodorovných a rovnobežných chladiacich trubíc, prebiehajúcich po v podstate celej šírke dverí, vyznačujúce sa tým, že chladiaca trubica (13) je tvorená častou zväzku uloženou na dolnej časti zväzku.
8. Odstruskovacie dvere podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vzduchová trubica je tvorená skriňovým útvarom (41) umiestneným oproti dverám z vonkajšej strany a otvory (42) pre výstup vzduchu sú umiestnené medzi dolnou trubicou (43) zväzku trubíc (12) a prídavnou trubicou (44) uloženou rovnobežne s uvedenou dolnou trubicou a v podstate v rovnakej výške.
9. Odstruskovacie dvere podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že skriňový útvar (41) je tvorený vodorovnou stenou (45) privarenou k zväzku trubíc (12), a v podstate zvislou stenou (46), privarenou k prídavnej trubici (44).
10. Odstruskovacie dvere podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že skriňový útvar (41) je tvorený plechom (47) ohnutým do tvaru U, ktorého ramená sú orientované smerom dole, pričom jedno rameno (48) je privarené svojim dolným okrajom k prídavnej trubici (44) ä druhé rameno (49) je predĺžené smerom dole až na výškovú úroveň prídavnej trubice (44), kde s ňou vymedzuje výstupné otvory (42) vzduchu.
11. Odstruskovacie dvere podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až

10, vyznačujúce sa tým, že otvory (22, 31, 42) sú tvorené najmenej jedným radom štrbín.
12. Odstruskovacie dvere podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že koncové štrbiny uvedeného radu majú tvar písmena L.
13. Odstruskovacie dvere podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až

12, vyznačujúce sa tým, že vzduchová trubica (21, 30,

41) je pripojená najmenej jedným prostriedkom pre napájanie zo svojich koncov chladiacim vzduchom, k napájacím a vo vnútri obsahuje prepážkové hradiace steny (50) na rozdeľovanie prietokového množstva vzduchu po celej svojej dĺžke.