SU1125787A1 - Газодинамическое уплотнение электродного отверсти дуговой печи - Google Patents

Abstract

ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДНОГО ОТВЕРСТИЯ ДУГОВОЙ ПЕЧИ, выполненное в виде установленного на своде коллектора с ш оскими соплами , направленными в сторону печного пространства под острым углом к горизонтальной оси коллектора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы уплотнени  , электродного отверсти  пр моугольной формы, плоские сопла установлены у вершин углов электродного отверсти , причем боковые грани каждого сопла расположены параллельно одной из двух стенок электродного отверсти , образующих угол, и перпендикул рно боковым гран м соседних сспел, а высота выходного отверсти  сопла в 3,5-5,5 раза превышает его ширину. fui.f

Description

1

Изобретение относитс  к электротермии и может быть использовано в электросталеппавипьном и ферросплавном производствах дл  уплотнени  электродных отверстий дуговых печей.

Известна конструкци  газодинамическогр уплотнени  электродного отверсти  дуговой печи в виде кольцевого короба, открытого в сторону электрода. Внутрь короба тангенциально подают струю вентип торного воздуха низкого давлени , который создает крут щий кольцевой поток, преп тствующий выбиванию дымовых газов из электродных отверстий ij .

Опыт эксплуатации этого уплотнени  показал, что оно не обеспечивает полного устранени  вьдаелений печных газов. При использовании известного уплотнени  на печах с электродным отверстием квадратной формы эффективность его работы еще больше снижаетс , так как при создании кольцевого потока уплотн ющего газа происходит.выбивание печных газов по углам электродного отверсти . Низка  эйхЬективность работы плотнител   вл етс  причиной

овьшенного расхода электродов при аботе печи.

Наиболее близким по технической, сущности к предлагаемому  вл етс  газодинамическое уплотнение электродного отверсти  дуговой печи, выполенное в виде установленного на свое коллектора с плоскими соплами, аправленными в сторону печного пространства под острым углом к горизонтальной оси коллектора 2j .

Однако при установке известного уплотнител  на свод дуговой печи с квадратными электродными отверсти ми эффективность уплотнени  печи снижаетс .

.Выполнение электродных отверстий в своде; круглой формы сопр жено с дополнительными трудовыми затратами по теске кирпича, изготовлению огнеупорных изделий специальной формы или бетонированию. Кроме того, деформаци  электрододержателей и свода , а также, требование взаимозамен емости сводов с различных печей предопредел ет выполнение электродных отверстий в своде со значительными зазорами. Поэтому, например, на 200-т дуговых сталеплавильных печах металлургического завода Крас5787J

ный Окт брь с электродами 610 мм электродные отверсти  в своде выполнены пр моугольными с размером стороны 850-920 мм. Пр моугольными 5 электродые отверсти  в своде выполн ют также на 100-т электропечах Чел бинского металлургического завода и др. печах.

Недостатком известного уплотнн10 телй  вл етс  низка  эффективность уплотнени  электродного отверсти  квадратной формы. Чтобы обеспечить эффективные уплотнени , необходимо увеличить расход уплотн ю15 щего газа. Расположение коллектора с соплами на рассто нии от электродного отверсти , необходимое дл  ослаблени  интенсивности теплового воздействи  пылегазовых выбросов и. 20 электрода на уплотнитель, также требует увеличени  расхода газа на уплотнение электродньпс зазоров. Удаление коллектора от кра  электродного отверсти  в известном уплотнителе при5 водит к увеличенному подсосу наружного воздуха в печь со стру ми уплотнител  , что увеличивает интенсивность окислени  электродов и повышает их расход.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы уплотнени  электродного отверсти  пр моугольной формы.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в газодинамическом уплотнении электродного отверсти  дуговой печи, выполненном в виде установленного на сйоде коллектора с плоскими соплами, направленными в сторону печного пространства под острым углом к горизонтальной оси коллектора, плоские сопла установлены у вершин, углов электродного отверсти , причем боковые грани каждого сопла расположены-параллельно одной из двух стенок электродного отверсти , образующих угол, и перпендикул рно боковым гран м соседних сопел, а высота выходного отверсти  сопла в 3,5-5,5 раза превьшает его ширину.

0 На фиг.1 показан уплотнитель элек тродного отверсти  дуговой печи, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. ..

На своде I дуговой печи по углам 5 электродного отверсти  2 устанавливаютс  плоские сопла 3, боковые грани которых направлены параллельно стенкам 4 электродного отверсти . Каждое из сопел 3 с помощью патрубка 5 соедин етс  с коллектором 6. Выходное отверстие 7 сопла 3 выполн етс  наклонным под.углом 45-60 к горизонтали, а его высота С3| в 3,5-5,5 раза превышает ширину ) . Энергоноситель дл  уплотнени  электродного отверсти , в качестве которого может быть использован пар азот или другой инертный газ, подаетс  из цеховой магистрали по патрубку 8 к коллектору 6 и направл етс  в. зазор между электродом 9 и стенками 4 электродного отверсти .2 Струи энергоносител  с большой скоростью истечени  выход т из плос ких сопел 3 и направл ютс  параллел но стенкам 4 квадратного электродно го отверсти  2 в эазор-между электр дом 9 и стенками электродного отвер сти .. Предлагаема  конструкци  уплотни тел  электродного отверсти  испытана на холодной гидравлической модели дуговой печи, вьтолненной из орг нического стекла в масштабе 1:5. В качестве энергоносител , уплотн ю щего электродный зазор, был использ йан компрессорный воздух. Результаты моделировани  показали необходимость установки плоских сопел непос редственно на своде по углам электр ного отверсти , причем боковые гран каждого из плоских сопел должны быт направлены параллельно соответствую щим стенкам электродного отверсти . Как показали исследовани  на модели , применение плоских сопел обес печивает по сравнению с соплами кру лой формы меньший подсос наружного воздуха в струи уплотнител  (подсос воздуха сокращаетс  в 1,3-1,4 раза) Установка сопел непосредственно на свод печи уменьшает рассто ние от выходного сечени  сопла до кра  электродного отверсти , что также снижает подсосы наружного возд-ух:а и повьш1ает эффективность работы предлагаемого уплотнител . При таком выполнении уплотнител  расг ход газа на уплотнение квадратных электродных отверстий по сравнению с известным сокращаетс  на 30-40%, а подсосы воздуха из окружающего пространства уменьшаютс  в 1,8-2 раза, следовательно уменьшаетс  количество кислорода из эжек тируемого воздуха, омьшающего электрод , снижаетс  скорость износа электрода и сокращаетс  его расход . Оптимальные соотношени  высоты и ширины выходного отверсти  сопла были установлены при проведении опытно-промьшшерных испытаний. При отношении высоты выходного отверсти  плоского сопла к щирине, равном 3,5-5,5, обеспечиваетс  наиболее эффективное уплотнение электродного отверсти . Струи энергоносител  (уплотн ющего газа) раскрываютс  и полностью перекрывают зазор между электродом и стенками электродного отверсти  в своде. При этом полностью прекращаютс  .пылегазовые выбросы иэ электродных отверстий электропечи во все периоды электроплавки. Расход энергоносител  на уплотнение одного электродного отверсти , например , электропечи ДСП-200 колеблетс  в пределах 260-300 кг/ч. При увеличении этого отношени  с 5,5 до 6 расход энергоносител , необходимого дл  полного уплотнени  электродного i отверсти , возрастает до 410 кг/ч, что приводит -к повьш1енным затратам. При отношении меньше 3,5 струи энергоносител , раскрыва сь,удар ютс  о поверхность электрода,что приводит к увеличению скорости его износа . При проведении опытно-промьшшенных испытаний предлагаемого уплотнител  на 200-т дуговой сталепла-, вильной печи были полностью устранены пылегазовые выбросы во все периоды плавки, включа  период продувки ванны кислородом. В качестве энергоносител  дл  уплотнени  элект трбдных отверстий в своде на этой печи был использован перегретый пар давлением 0,6-0,8 МПа .и температурой 250°С. Эффективность работы одного уплотнител  при расходе энергоносител  260-30U кг/ч не снижаась также при увеличении, размеров электродного отверсти , что происходит при износе кладки свода. Полное устранение пылегазовых выбросов и снижение количества эжектируемого из окружающего пространства воздуха позволило на этой печи снизить расход электродов на 0,45-0,6 кг/т выплавл емой стали, повысить стойкость печного оборудовани , ул учшить услови  труда работающих и уменьшить загр знение воздушного бассейна .

Фиг. 2

Claims (1)

1. ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДНОГО ОТВЕРСТИЯ ДУГОВОЙ ПЕЧИ, выполненное в виде установленного на своде коллектора с плоскими соплами, направленными в сторону печного пространства под острым углом к горизонтальной оси коллектора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы уплотнения , электродного отверстия прямоугольной формы, плоские сопла установлены у вершин углов электродного отверстия, причем боковые грани каждого сопла расположены параллельно одной из двух стенок электродного отверстия, образующих угол, и перпендикулярно боковым граням соседних сопел, а высота выходного отверстия сопла в 3,5-5,5 раза превышает его ширину.

   Фиг. f

   1125787 1