SU1416063A3 - Электродугова печь посто нного тока дл плавлени металлов - Google Patents
Электродугова печь посто нного тока дл плавлени металлов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1416063A3 SU1416063A3 SU853843338A SU3843338A SU1416063A3 SU 1416063 A3 SU1416063 A3 SU 1416063A3 SU 853843338 A SU853843338 A SU 853843338A SU 3843338 A SU3843338 A SU 3843338A SU 1416063 A3 SU1416063 A3 SU 1416063A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrode
- bottom electrode
- metal
- metallic
- inserts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
- F27D11/10—Disposition of electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/06—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
- C21C2005/5235—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace with bottom electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии , в частности к электрическим печам посто нного тока дл плавлени металла. Цель изобретени - повышение срока службы электрода. Подовые электроды 13 электродуговой печи посто нного тока, в особенности в фазе перегрева в процессе плавлени , подвержены очень большим тепловым нагрузкам. // (W ы
Description
Вследствие вызванных электромагнитным силами потоков расплава в ванне подача тепла из перегретой зоны ванны расплава 8 на подовый электрод 13 еще .усиливаетс . Это выражаетс в выплавлении металлических вставок 18 подового электрода в направлении дна 4 металлоприемника печи. Дл устранени этого недостатка как металлическа 18, так и неметаллическа 16 вставки на контактной с расплавом поверхности подового электрода 13 имеют длину, большую, чем ширина, и могут быть выполнены в форме полого цилиндра или меандраJ или пр моугольника, или спирали . При этом поверхность металлической вставки составл ет 30-70% от всей контактной поверхности электрода . Соотношение ширин металлической и неметаллической вставок составл ет от 2:1 до 1:5, Металлическа вставка 18 подового электрода 13 непосредственно защищена от потоков в ванне и интенсивный теплообмен между ванной расплава 8 и подовым электродом уменьшаетс . 1 с. и 4 з.п, ф-лы, 7 ил.
1
Изобретение относитс к металлургии , в частности к электрическим печам посто нного тока дл плавлени металла .
Цель, изобретени - повьш1ение срока службы электрода.
На фиг.1 дана электродугова печь с подовым электродом, вертикальный резрез; на фиг.2 - подовый электрод, вид сверху; на фиг.З - подовый электрод с выплавленными металлическими вставками, вертикальньй разрезу на фиг.4 -на подовый электрод с вставками , выполненными в форме м еандра, вид сверху; на фиг.З - то же, с выполнением одной из вставок электрода в форме пр моугольников; на фиг.6 то же, с выполнением обеих вставок электрода в форме спирали; на фиг.7 - подовый.электрод, вид сбоку.
На фиг.1 показана электродугова печь с металлоприемником 1 и крьшжой 2, при этом крьш1ка 2 печи кольцом 3 опираетс на метаплоприемник 1 печи. Металлоприемник печи состоит из дна 4 с огнеупорной футеровкой 5 и стенк 6 с огнеупорной футеровкой 7. Над ванной расплава 8 установлен угольный электрод 9, который проходит внутрь печи через отверстие в крьш1ке 2, Дл охлаждени электрода 9 предусмотрено охлаждающее кольцо 10. Электрод 9 удерживаетс в держателе 11 несущей консоли электрода 12. Не- суща консоль 12 электрода соединена с устройством регулировани электрода (не показано).
В дне 4 металлоприемника печи имеетс подовый электрод 13, который конически расшир етс внутрь металлоприемника печи. Подовый электрод 13 под дном 4 металлоприемника печи удерживаетс выполненным в виде контактной гильзы элементом 14 подключени , который одновременно служит дл соединени с подводом тока посредством электрической подключающей линии 15. В подовьй электрод 13 со стороны, обращенной к ванне расплава 8 помещены неметаллические вставки 16 и 17, которые проход т приблизительно до половины подового электрода 13, смотр по осевому направлению Последние состо т из трех вставок 16 в виде полых цилиндров и одной центральной вставки 17. Вследствие чего выполненные в виде круговых поверхностных колец металлические вставки 18 раздел ютс друг от друга на узкие зоны. Неметаллические вставки 16 и 17 подового электрода 13 состо т из стандартного огнеупорного строительного материала, например из доломита или магнезита.
Металлические вставки 18 (фиг.1) подового электрода 13 изображены несколько выплавленными, а вставки 16 и 17 выступающими в виде дамбы и заход щими в ванну расплава 8. Элект |рическа дуга, образованна между острием верхнего электрода 9 и поверхностью ванны расплава 8, обозначена позицией 19 а линии электрического тока позицией 20. На фиг.1 схемати31
чески изображены проход щие симметрично к вертикальной оси печи, частичные потоки, движущиес в ванне расплава, которые имеют как аксиальную , так и радиальную компоненты. В центральной области ванны расплава 8 сначала образуетс , во-первых, аксиальный поток кверху от подового электрода 13 в направлении средней области ванны расплава 8 и, во-вторых , аксиальный поток книзу от поверхности ванны по направлению к средней части ванны расплава 8, Так поток поворачиваетс и направл етс радиально стенкам 6 После следующег поворота поток направл етс снова радиально к внутренности печи, касаетс сверху действующих в качестве дамб вставок 16 и 17 так, что их контактные поверхности с ванной расплава остаютс далеко не затронутыми расплавом.
Подовый электрод 13 (фиг.2) встроен В огнеупорную футеровку 5 дна 4 мет.аллоприемника печи. Подовый электрод 13 имеет один внешний и один внутренний круговые кольцевые металлические вставки 18, оба отделенные . друг от друга о.гнеупорной вставкой 16, служащей в качестве дамбы. Средн металлическа вставка 18 состоит из четырех, имеющих форму кругового кольца, отрезков. Последние.образуютс тогда, когда сдвинутые на 90° прорези прерывают полную круговую кольцевую поверхность. В этих прорез х наход тс распорки, которые объедин ют в одно механически прочное соединение , состо щие из огнеупорного строительного материала, вставки 16. В центре подового электрода 13 установлена центральна , состо ща из огнеупорного строительного материала , вставка 17. Электромагнитные линии пол , которые проход т вокруг внешнего периметра подового электрода 13, показаны штриховыми лини ми 21. Перпендикул рно к штриховьм лини м 21 пол и в радиальном направлении к подовому электроду 13 действуют силы, которые вызывают движение потоков в ванне расплава. Они схематически показаны стрелками 22.
На фиг.3 металлические вставки 18 показаны очень сильно выплавленными. Движение расплава ванны соответственно направлению стрелок 22 проходит
16063
мимо, каса сь их сверху, над действующими в качестве дамб вставками 16 и 17 и относительно узкие, имеюg щие форму круговых поверхностей колец , вставки 18 вообще не затронуты движением (по стрелкам 22) расплава в ванне. Только в верхней части зазоров , образованных вставками 16 и 17
10 действует поперечный поток, вызванный кинетической энергией основного потока (по стрелкам 22),. который однако не касаетс контактных поверхностей вставок 18. Ширина неме15 таллических вставок 16 и 17 обозначена Ь, металлической вставки 18 Ъ,.
Выполнение вставок 16 в виде разделенных на отрезки полых цилиндров дает, кроме того, еще то преимуще20 ство, что при.опорожнении печи, когда электродугова печь наклон етс жидка часть расплава остаетс между вставками 16 и там снова затвердевает .
25 Если жидка часть вставок 18 ме д вставками 16 и 17 при опорожнении печи вьшиваетс вместе со всем расплавом , то дл следующих процессов плавки относительно хрупкие вставки
30 16 и 17 в своей части, обращенной к ванне расплава 8, поддерживаютс только распорками, а металлическа подпирающа часть контактных поверхностей отпадает. Это заключает в се35 бе опасность разрушени верхней част вставок 16 и 17 при последующем процессе загрузки. Кроме того, поставлено под вопрос безупречное электрическое контактирование между поверх40 ност ми вставок 18 и твердым загруженным материалом при начале нового процесса плавлени ....
Внутри подового электрода 13 мо- 45 жет быть установлено любое число
вставок 16 и 17. Этим,при заданной г силе тока и установленной электропровод щей части подового электрода 13 его объем и диаметр увеличиваютс . ; 5Q Однако, тем больше теперь становитс объем подового электрода 13, тем длиннее станов тс электромагнитные линии пол 21 и тем сильнее уменьшаетс движение в ванне расплава 8. gg Введение электрически непровод щих вставок 16 и 17 в подовый электрод 13 при неизмен ющемс поперечном сечении провод щей металлической контактной поверхности вставок 18 воздействует , во-первых, на уменьшение ; движени потоков в ванне расппаза,,во-вторых , контактные поверхности вставок 18 защищаютс вставками 16 и ; 17 от нежелательных движений распла-, : ва в ванне. При выплавленной кон- ; тактной поверхности вставок 18 обра : зованию потока расплава ванны в зазо- i ре между двум огнеупорными встав- I ками оказьгеаетс преп тствие узостью I зазора. Вследствие малой протйжен- I ности зазора различие в напр женнос- i т х магнитного пол в зазоре мало. I Поэтому получаютс соответственно меньщие усили р привод щие в движение жидкость. Температура расплава в зазоре соответствует наверху температуре перегретого расплава ванны и внизу поблизости от контактной поверхности примерно равна температуре плавлени . Это означает различие в плотност х жидкостиJ котора сверху легче и внизу т желее. Это расслоение противодействует движению (циркул ции ) расплава.
На фиг,4 металлические вставки 18 подового электрода 13 выполнены в форме меандра, на фиг.5 - в форме пр моугольника и на - в форме спиралиS при этом каждьм раз дополнительно ввод т неметаллические огнеупорные вставки 16„ Таким образом, подовый электрод 13 собран в единое целое. Вставки 18 и 16 подового электрода 13 могут проходить по всей аксиальной длине подового электрода. Дл того,, чтобы обеспечить подвод тока к подовому электроду 135 металлическа вставка 18 в области электрического элемента 14 подключени выполнена по всему его диаметру компак тной.
Геометрическое выполнение металлической 18 и неметаллической 16 вставок не ограничиваетс показанными примерами выполнени .
При заданной электрической подключаемой мощности электродуговой печи поперечное сечение подового электрода 13 выбирают по возможности большим и вставки 18 и 16 располагают по направлению линий электрического пол , то есть по направлению окружности
подового электрода 13, при этом длина также как выполнение подины выпук™
вставок 18 и 16 по отношению к их трубы с радиусом кривизны раврине должна быть большой.ным 30% радиуса подового электрода,
Поверхность подины 23 (фиг.7) вы-позвол ет избежать резкого перехода
полнена конической, при этом уголоСэлектрического тока и электромагнит0
5
0
5
0
5
5
0
между поверхностью подины 23 и контактной поверхностью вставок электрода 13 составл етS по меньшей мере 520 ,
Дно 4з стенки 5 и подина 23 печи (фиг«1 и 7) выполнены в виде симметричных тел вращени .
В дно 4 металлоприемника печи может быть встроено любое число подовых электродов 13о
Выполнение или металлических вставок контактной поверхности ванны расплава j или неметаллических5 по меньшей мере на отдельных отрезках,, . в виде полых цилиндров или в форме спирали , или пр моугольниковэ или в форме меандра при доле поверхности металлических вставок 30-70%,, в особенности 30-60% всей контактной поверхности электрода с ванной расплава дает возможность получить гибкую приспособл емость к существующим требовани м различных типов электрической дуги в отношении параметров по мощности и достичь стойкости и долговечности подовых электродов. При доле поверхности металлической части меньше 30% у1 1еньшаетс срок службы элек- трода а больше 70% стойкость электродов снижаетс за счет уменьшени неметаллической части
Выбор соотношени ширины металлических к ширине неметаллических вста- вок подового электрода в контактной поверхности с ванной расплава от 2:1 до 1s5 позвол ет с одной стороны , электропровод щие контактные поверхности разделить на узкие зоны, которые в значительной степени выпадают из под вли ни движени потоков в ванне расплава в результате чего повьш аетс стойкость электрода, с другой стороны, размеры подового электрода5 как в отношении диаметра, так и по объему выбрать в зависимости от потока металла в ванне. Выход за эти соотношени ухудшает стойкость электрода.
Выполнение дна металлоприемника печи приблизительно в форме усеченного конуса и выбор угла между конусной боковой поверхностью дна металлоприемника печи и контактной поверхностью электрода равным 20°,
ного ПОЛЯ с подового электрода в ванну расплава. Непрерывное расширение дна металлоприемника печи уменьшает движение расплава в ванне, которое воздействует на контактную поверхность электрода и тем самым повьшгает его стойкость.
Формула .изобретени
Claims (5)
1, Электродугова печь посто нного тока дл плавлени металлов, содержаща свод, стены, подину, футерованные огнеупорным материалом, по меньшей мере один электрод, установленный в подине и состо щий по меньшей мере из одной металлической части и одной неметаллической из стандартного огнеупорного материала , отличаю- щ а с тем, что, с целью повьш1е- ни срока службы электрода, металлическа и неметаллическа части на контактной с расплавом поверхности
электрода имеют длину больше, чем щи-25 контактной поверхностью электрода порин-у , причем металлическа и неметаллическа части выполнены в форме полого цилиндра или меандра, или пр моугольника , или спирали, а поверхнос металлической части составл ет 30-70 от всей контактной поверхности электрода .
2.Печь по п.1,отличающа с тем, что соотношение, ширин металлической и неметаллической частей в контактной поверхности электрода составл ет 2:1-1:5.
3.Печь по ПП.1 и 2, отличающа с тем, что металлическа часть в контактной поверхности выполнена из металла, химический состав которого аналогичен химическому составу расплава.
А. Печь по п.1, отличающа с тем, что поверхность подины выполнена в форме усеченного конуса, причем бокова поверхность конуса образует с контактной поверхностью электрода угол в 20°.
5. Печь по п.1, отличающа с тем, что на границе с
дина выполнена выпуклой с радиусом кривизны, составл ющим 30% от радиуса электрода.
9иг. J
IS
Раг.
/
Редактор С.Петрушева
Составитель И.Чепикова Техред М.Ходанич
;j
иг.5
9аг. 6
Of
23
15
/
р11г.7
Корректор С.Черни
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH44584 | 1984-01-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1416063A3 true SU1416063A3 (ru) | 1988-08-07 |
Family
ID=4187187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853843338A SU1416063A3 (ru) | 1984-01-31 | 1985-01-28 | Электродугова печь посто нного тока дл плавлени металлов |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4637033A (ru) |
EP (1) | EP0150484B1 (ru) |
JP (1) | JPS60185089A (ru) |
AT (1) | ATE34901T1 (ru) |
BR (1) | BR8500386A (ru) |
DE (1) | DE3471868D1 (ru) |
SU (1) | SU1416063A3 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3817381A1 (de) * | 1988-05-18 | 1989-11-30 | Mannesmann Ag | Verschleissarme elektrode in gleichstromlichtbogenofen |
FR2647196B1 (fr) * | 1989-05-19 | 1991-06-28 | Cezus Co Europ Zirconium | Creuset froid a vidange par le fond |
EP0473809B1 (de) * | 1990-09-03 | 1993-08-11 | Asea Brown Boveri Ag | Gleichstrom-Lichtbogenofen |
DE4129756C2 (de) * | 1991-09-04 | 1995-06-29 | Mannesmann Ag | Metallurgisches Gefäß für eine Gleichstromlichtbogeneinrichtung |
AT401303B (de) * | 1993-09-06 | 1996-08-26 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum herstellen einer bodenanode für ein metallurgisches gefäss |
FR2715941B1 (fr) * | 1994-02-04 | 1996-04-19 | Clecim Sa | Four à courant continu de fusion de métal. |
IT1267237B1 (it) * | 1994-05-11 | 1997-01-28 | Danieli Off Mecc | Elettrodo di fondo raffreddato per un forno elettrico in corrente continua |
CN101786619B (zh) * | 2010-02-10 | 2012-03-28 | 黎应和 | 竖式高温连续石墨化炉 |
PL3542595T3 (pl) * | 2016-11-15 | 2021-08-09 | Metso Outotec Finland Oy | Sposób sterowania łukiem elektrycznym w elektrycznym piecu łukowym i elektryczny piec łukowy |
CN113699306B (zh) * | 2021-08-25 | 2022-04-12 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种用于直流电弧炉底电极复合底吹多元介质系统及方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB135674A (ru) * | 1900-01-01 | |||
DE219575C (ru) * | ||||
US1763248A (en) * | 1928-06-19 | 1930-06-10 | Pittsburgh Res Corp | Electric furnace method |
NO123433B (ru) * | 1967-06-10 | 1971-11-15 | Tohoku Special Steel Works Ltd | |
SE419929B (sv) * | 1974-11-25 | 1981-08-31 | Asea Ab | Smeltkontaktelektrod for likstromsmatad ljusbagsugn |
FR2381987A1 (fr) * | 1977-02-23 | 1978-09-22 | Asea Ab | Connexion de sole pour un four a arc alimente en courant continu |
FR2441313A1 (fr) * | 1978-11-10 | 1980-06-06 | Siderurgie Fse Inst Rech | Electrode refroidie pour mise en contact avec un metal en fusion |
-
1984
- 1984-12-22 AT AT84116189T patent/ATE34901T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-12-22 DE DE8484116189T patent/DE3471868D1/de not_active Expired
- 1984-12-22 EP EP84116189A patent/EP0150484B1/de not_active Expired
-
1985
- 1985-01-24 US US06/694,301 patent/US4637033A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-01-28 SU SU853843338A patent/SU1416063A3/ru active
- 1985-01-29 BR BR8500386A patent/BR8500386A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-01-30 JP JP60014632A patent/JPS60185089A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Германии № 219575, кл. 21h, опублик. 1910. п (СН) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0150484A2 (de) | 1985-08-07 |
US4637033A (en) | 1987-01-13 |
BR8500386A (pt) | 1985-09-10 |
DE3471868D1 (en) | 1988-07-07 |
EP0150484B1 (de) | 1988-06-01 |
ATE34901T1 (de) | 1988-06-15 |
EP0150484A3 (en) | 1985-09-25 |
JPS60185089A (ja) | 1985-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1416063A3 (ru) | Электродугова печь посто нного тока дл плавлени металлов | |
US4021603A (en) | Roof for arc furnace | |
US4618963A (en) | Direct current arc furnace | |
US5381440A (en) | Bottom electrode for direct current arc furnaces | |
EP0144559A1 (en) | Apparatus for induction heating of molten metal | |
US3190626A (en) | Support means for a refractory lined furnace | |
JPS6036877A (ja) | 直流ア−ク炉の炉底電極装置 | |
US5173920A (en) | Direct-current electric-arc furnace | |
US4615035A (en) | Bottom electrode arrangement for an electric furnace | |
JP2530083B2 (ja) | 直流電気ア―ク炉用ライニング | |
US5719897A (en) | Furnace vessel for a direct current arc furnace | |
US5809055A (en) | Metallurgical vessel heated by direct current and having a bottom electrode | |
KR0172120B1 (ko) | 직류전기아아크로 | |
US6219371B1 (en) | System to plug the delta area of the roof of an electric arc furnace | |
US4532633A (en) | DC arc furnace improved hearth construction | |
JP2985346B2 (ja) | 直流アーク炉における炉床構造 | |
US3956572A (en) | Cooling means for electric arc furnaces | |
EP2935949B1 (en) | Sealing device | |
JPS5989980A (ja) | 誘導電流防止機構を備える製鋼用電弧炉の炉蓋 | |
RU2037761C1 (ru) | Свод электродуговой плавильной печи | |
EP3740730B1 (en) | Furnace sidewall with slag retainers | |
JPH0675746B2 (ja) | 取鍋用の水冷天井蓋 | |
SU1666902A1 (ru) | Дугова рудовосстановительна электропечь | |
SU1353820A1 (ru) | Дугова сталеплавильна печь | |
KR20120001833A (ko) | 전기로 |