SU1567644A1 - Устройство дл электронагрева жидкого чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  подогрева чугуна на заключительных операци х его плавки. Цель изобретени  - увеличение эффективности подогрева, снижение потерь в короткой цепи при сокращении длины канала и создание условий дл  рафинировани  обрабатываемого чугуна синтетическими шлаками. Установка дл  электроподогрева жидкого чугуна, содержаща  токоподвод щие электроды, горизонтальный канал дл  протекани  и перегрева расплава металла, соедин ющий приемный и выпускной колодцы и металлическую летку, имеет электрод, введенный в приемный колодец и выполненный подвижным, в колодце выполнена шлакова  летка, а длина канала определ етс  равенством L = H - (26 - 52) H, где H - разность уровней шлаковой летки в приемном и металлической в выпускном колодцах (толщина сло  шлака), м

H - величина, учитывающа  св зь геометрических и электрических параметров установки с производительностью плавильного агрегата, м. Выполнение электрода, введенного в приемный колодец подвижным, наличие шлаковой летки в колодце и определение длины канала по указанной формуле позвол ют в 1,5 - 1,8 раза повысить эффективность подогрева чугуна, в 8 - 10 раз снизить электропотери. 1 ил.

Description

1

(21)4429502/31-02

(22)23.05.88

(46) 30.05,90. Бюл. № 20

(71)Пензенский политехнический институт

(72)В.А Грачев, Н.А. Горелов и М.В. Грачев

(53)669.18(088.8)

(56)Грачев А.В. и Черный А.А. Современные методы плавки чугуна, Приволжское книжное издательство, 1973,

с. 252-254, 258-264.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВА ЖИДКОГО ЧУГУНА

(57)Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  подогрева чугуна на заключительных операци х его плавки, Цепь изобретени  - увеличение эффективности подогрева , снижение потерь в короткой цепи при сокращении длины канала и создание условий дл  рафинировани  обрабатываемого чугуна синтетическими шлаками. Установка дл  электроподогрева жидкого чугуна, содержаща  токопод- вод щие электроды, горизонтальный ка-- нал дл  протекани  и перегрева расплава металла, соедин ющий приемный и выпускной колодцы и металлическую летку, имеет электрод, введенный в приемный колодец и выполненный подвижным , в колодце выполнена шлакова  летка, а длина канала определ етс  равенством (26-52)h, где h - разность уровней шлаковой летки в приемном и металлической в выпускном колодцах (толщина сло  шлака), м; Н - величина, учитывающа  св зь геометрических и электрических параметров установки с производительностью плавильного агрегата, м. Выполнение электрода, введенного в приемный колодец , подвижным, наличие шлаковой летки в колодце и определение Длины канала по указанной формуле позвол ют в 1,5-1,8 раза повысить эф- фективность подогрева чугуна, в 8-10 раз снизить электропотери. I табл,, 1 ил,

о

(Л

Сл

9,

И.

ю

  Поступление жидкоюпеташ

нгтолла

Изобретение относитс  к металургии , в частности к конструкци м устройств, обеспечивающих дополнительный нагрев и обработку расплава чугуна в заключительной стадии его получени .

Цель изобретени  - увеличение эффективности подогрева, снижение потерь в короткой цепи при сокращении длины канала и создание условий дл  рафинировани  обрабатываемого чугуна синтетическими шлаками.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке, содержащей токопод- вод щие электроды, горизонтальный канал дл  протекани  и перегрева расплава металла, соедин ющий приемный и выпускной колодцы и металлическую летку, электрод, введенный в приемный колодец, выполнен подвижным, в приемном колодце выполнена шлакова  летка, а длина канала определ етс  ра- венством

(26-52)h, где h - разность уровней шлаковой

летки в приемном и металлической в выпускном колодцах (толщина сло  шлака в приемном колодце), м;

Н - величина, учитывающа  св зь геометрических и электрических параметров установки с производительностью плавильного агрегата (м),

н ,

М-с-ДТ-р

где и - рабочее напр жение трансформатора , В;

S - сечение канала, м2; М - производительность плавильного агрегата, кг/с; ДТ - требуема  величина перегрева

металла, К; р - удельное электросопротивление

металла, Ом-м;

с - теплоемкость жидкого чугуна , Пж/кг-К,

На чертеже показана конструкци  предлагаемой установки дл  электронагрева жидкого чугуна,

Установка состоит из футерованной огнеупорным материалом 1 емкости, имеющей риемный 2 и выпускной 3 колодцы , соединенные каналом 4. В приемном колодце имеетс  шлакова  летка 5, в выпускном - металлическа  летка 6. В приемный колодец введен подвижной вертикальный электрод 7,

0

5

0

5

0

5

0

5

имеюгрш возможность перемещатьс  вдоль своей оси с помощью механизма 8 перемещени , в выпускном колодце установлен неподвижный электрод 9, нижний торец которого опущен в. колодец ниже уровн  выпускной металлической летки дл  создани  условий контактировани  его с жидким металлом и замыкани  электрической цепи между электродами по расплавленной струе жидкого металла в канале Конструктивно неподвижный электрод может быть выполнен также горизонтально, но в этом случае возникает опасность прорыва жидкого металла в месте уплотнени  электрода. Электроды подключены к печному трансформатору 10. Поступление жидкого металла от плавильного агрегата в установку дл  перегрева и обработки осуществл етс  через горловину 11.

Установка работает следующим образом .

Перед пропусканием через установку металла канал разогревают с помощью переносной газовой горелки, устанавливаемой , например, в отверстие подвижного электрода, который на это врем  убираетс  из колодца, а заливочна  горловина и шлакова  летка перекрываютс , при этом металлическа  летка остаетс  открытой, После прогрева канала до температуры, превышающей температуру плавлени  металла , в заливочную горловину осуществл ют заливку металла и шлака. Расплавленный металл через приемный колодец и канал поступает в выпускной колодец, где по закону о сообщающихс  сосудах заполн ет его до уровн  выпускной металлической летки, откуда осуществл етс  его отбор. В приемном колодце происходит разделение шлака и металла. Шлак, име  меньший удельный вес, заполн ет приемный колодец до уровн  шлаковой летки, откуда осуществл етс  скачивание его излишков .

Расплав металла в выпускном колодце контактирует с неподвижным электродом , а в приемном колодце контакт осуществл етс  с помощью подвижного желоба. Таким образом, замыкаетс  электрическа  цепь: подвижный электрод - расплав шлака - расплав металла в приемном колодце - стру  металла в канале - расплав металла в выпускном колодце - неподвижный электрод , и происходит обработка жидкого металла шлаком в приемном колодце и его перегрев в канале. Наличие ванн металла в приемном и выпускном колодцах обеспечивает ферростатическое давление, предотвращающее образовани пинг-эффекта, что обеспечивает стабильность процесса перегрева.

Наличие сло  шлака в приемном колодце обеспечивает не только обработку (рафинирование) расплава металла , но и способствует резкому увеличению электрического сопротивлени  электрической цепи между электродами так как удельное электрическое сопротивление шлака на несколько пор дков превышает удельное электрическое сопротивление жидкого металла, что в свою очередь позвол ет сократить длину канала дл  перегрева и уменьшить габаритные размеры установки в целом.

В таблице приведен пример испытани  предлагаемой установки в сравнении с известной (УЭП 500/7.

Как видно из таблицы, дл  достижени  результатов, полученных в известной установке, в предлагаемой возможно сокращение канала почти вдвое При этом приложено сетевое напр жение 220 В, что позвол ет отказатьс  от использовани  печного трансформатора и улучшить энергетические показатели установки в целом. Таким образом, длина канала определ етс  по выражению

(26-52h) или с учетом величины, св зи,геометрических и параметров установки с ностью,

учитывающей

электрических

производительона равна

(26-52) f -S М с d Т ja

Как видно, выражение Н по сути определ ет длину канала в том случае,

10

5

0

5

0

5

0

5

если он замкнут накоротко. Таким образом , за счет нового конструктивного исполнени  установки можно длину канала значительно сократить, что в услови х действующих литейных цехов с ограниченными возможност ми по пло-, щад м имеет очень важное значение.

Новое конструктивное исполнение установки позвол ет повысить надежность ее работы (исключает возникновение пинч-эЛфектз) , увеличивает КПД перегрева при сокращении длины канала и создает услови  дл  внепечной обработки электрошлаковым способом в приемном колодце.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  электронагрева жидкого чугуна, содержащее приемный и выпускной колодцы с установленными в них токоподвод щими электродами, горизонтальный канал, соедин ющий колодцы, летку дл  слива расплава, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  эффективности подогрева , снижени  потерь в короткой цепи, оно снабжено леткой дл  слива шлака, установленной в приемном колодце выше уровн  лещади летки дл  слива расплава, электрод в приемном колодце установлен с возможностью перемещени , а длина L канала определ етс  из соотношени 

   (26-52)h, где h - разность уровней шлаковой

   летки в приемном и металлической в выпускном колодцах (толщина сло  шлака), м; Н - величина, учитывающа  св зь геометрических и электрических параметров установки с производительностью плавильного агрегата, м.

   900

   30

   24

   Составитель А. Бармыков Редактор Е. Ходакова Техред Л.Олийиык Корректор т. Палий

   Заказ 1303

   Тираж 500

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   100

   АО

   30

   Подписное