SU1747504A1 - Печь-ковш - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии. в частности к внепечной обработке стали. Устройство включает сталеразливочный ковш 1 с корпусом 2 и футеровкой, состо щей из рабочего 3, арматурного 4 и теплоизолирующего 5 слоев, крышку 6. расположенные на крышке по оси ковша дугов ой электрод-катод 7 и токссъемные контактные электроды-аноды 8. Аноды выполнены из трех частей: водоохлаждаемых токоподводов 9, установленных на крышке ковша, токоподвод щих шин 10 и токосьем- ных элементов 11. контактирующих с жид- ки  металлом, причем токосьемные элементы расположены на одном уровне в нижней части ковша на рассто нии от пода VJ 4 sj СЯ О -N & i

Description

до 0.5 высоты ковша, при этом отношение длины токогьсмиого элемемгз к суммарной толц .мпе рабочего, арматурного и теплоизолирующего сло  футеровки находитс  в пре- делзх 1,0-2,0, токоподвод щие шины расположены между теплоизолирующим

слоем футеровки и корпусом ковша. Шины выполнены в оиде ломаной спирали. В качестве электрода-катода используетс  плазмотрон с водосхлаждаемым корпусом. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к внспеиной обработке стали.

Известна печь-коеш дл  проведени  операций по рафинированию и доводке стали , включающа  сталсразливочный. ковш, источник питани  трехфазного переменного стока, три графитовых электрода, крышку с отверсти ми дл  пропускани  через них указанных злектсодов. статор электромагнитного перемешивани  металла в ковше с отдельными источниками питани .

Недостатками известной конструкции  вл ютс  высокий расход графита, высока  теплова  нагрузка на футеровку крышки и открытие борта ковша, невозможность обрабатывать атакой установке низкоуглеродистые сорта металла без последующего обезуглероживани , невозможность герметизировать рабочее пространство установки и. следовательно, регулировать состав атмосферы под расплавом, дополнительные капитальные и эксплуатационные расхода на перемешивание металла.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл  етс  печь-ковш, включающа  сталеразли- вочный ковш с корпусом и футеровкой, состо щей из рабочего, арматурного и теплоизолирующего сло , крышку, расположенные на крышке по оси печи дуговой эле-арод (катод) и токосьзмные контактные электроды {аноды), установленные симметрично относительно центрального дугового электрода и контактирующие с жидким расплавом ,

Недостатками известной печи-ксвшэ  влтотс  низка  производительность установки , высокий расход электроэнергии и электродов, частичное растворение углерода электродов в металле.

Цель изобретени  - увеличение производительности установки, повышение качества металла, снижение расхода электроэнергии и электродов.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что о печи-коаше. включающей сталерззливоч- - ный ковш с футеровкой, состо щей из рабочего , арматурмого и теплоизолирующего . сло , крышку, расположенные на крышке по оси neiitt ДУГОЕОЙ электрод-катод и расположенные на крышке симметрично относительно центрального дугового электрода

токосъемные контактные злектроды-аноды, контактирующие с жидким металлом, электроды-аноды выполнены из ьсдоохлаждае- мых токоподсолое, установленных на

крышке ковша, ток подвод щих шин и токо- съемных элементов, расположенных на одном уровне симметрично относительно оси ковша в нижней части стенки на рассто нии от пода до 0,5 высоты ковша, при этом отношение длины токосъемного элемента к суммарной толщине рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоев футеровки находитс  в пределах 1.0-2.0. а токоподвод щиэ шины расположены вертикально по внутренней стенке ковша между теплоизолирующим слоем футеровки и корпусом ковша, который отделен от шин дополнительным слоем электро- и теплоизол ции.

Шикы и токосьемные элементы зыпо нены в виде спирали, образующей на заданных по высоте уровн х чередующихс  горизонтачьные и вертикальные участки.

В качестве электрода-катода используетс  плазмотрон с водоохлаждаемым корлусом , а зазор между корпусом плазмотрона и крышкой герметично уплотнен.

На фиг. 1 представлена печь-ковш, общий вид. отношение длины токосьемного элемента суммарной толщине рабочего,

арматурного и теплоизолирующего слоев футеровки 1.0: на фиг.2 и 3 - вариант предлагаемой схемы расположени  токоподво- д щих шин; на фиг.4 и 5 - два варианта узла токосьемного элемента печи-к овша. отношение длины токосьемного элемента к суммарной толщине рабочего, арматурного и теплоизолирующего слоев Футеровки 2.0 и 1.0.

Печь-ковш содержит сталерззл-ивочный

ковш 1 с корпусом 2. футепопкой. состо щей из рабочего 3. арматурного 4 и теплоизолирующего 5 слоев, крышку 6. расположенные на крышке по оси печи дуговой электрод 7 (катод, который может быть выполнен в аиде водоохлаждаемого плазмотрона с графитовым наконечником) и токосъемные контактные электроды 8 (аноды), выполненные из трех частей: водоохлзждаемых токо- подводов 9, установленных на крышке

0 ковша, токоподоодлщих шин 10 и токосьсм- ных элементов 11. контактирующих с жидким металлом. Токосъемные элементы, контактирующие с металлом расположены на одном уровне симметрично относительно оси ковша а нижней части стенки из рассто нии от пода до 0.5 высоты ковша Отношение длины токосъемного элемента 11 к суммарной толщине рабочего 3. арматурного 4 и теплоизолирующего 5 сло  футеровки в пределах 1.0-2.0. Токоподвод щие шины 10 расположены вертикально по внутренней стенке ковша между теплоизолирующим 5 слоем Футерпзки и корпусом 2 ковша, который отделен от шин 10 дополнительным слоем 12 электро- и теплоизол ции. Шины 10 могут быть выполнены в виде ло- ианой линии, образующей на заданных по зысоте уровн  чередующиес  горизонтально 13 и вертикальные 14 участки.

Расположение токосьемных элементов

5 нижней части стенки в пределах от пода до

),5 высоты ковша вызвано необходимостью

«едопущени  образовани  в нижней части

.овша замкнутых торроидальных вихрей металла, преп тствующих равномерюму перемешиванию ванны. Как показали

следовани  на холодных модел х дл  ковjeu малой емкости можно примен ть располсение тскосьемных элементов, близкое к 0,5

ысоты ковша. В этом случае снижаетс  вес

окоподвод щих шин и упрощаетс  футерова ков шэ. Длч ковшей большей емкости (25050 т) рекомендуетс  установка токосъемных

пементов и днищз ковша. Выбор пределов

эотношени  длины токосьемного элемента

суммарной толщине рабочего сло  (н ружого ). арматурного и теплоизолирующего

юев футеровки вызван достаточно больими плотност ми токов на электропроводэй части токосьемного элемента. Это

взывает дополнительный нагрев токо .емного элемента и. следовательно, более

шьный его износ. Кроме того, учитываетс 

1еньшение толщины футеровки в процессе

сплуатэции ковша. При этом дл  установок.

хнологический цикл которых не т-ребует выких скоростей нагрев . т.е. плотность тока

1нижена, примен етс  нижний предел соот1шени  (1.0) Дл  устанозок. работающих с

(рсированными рехимэми нагрева, испольютс  токосьемные элементы с соотношениi длины к общей толщине Футеровки.

изкой к 2.0. Выбранные пределы обеспечиот работоспособность токосьемного злента в течение всеи ампании работы коеша

а приваривани  к нему ток о подвод щих

IH и местного дополнительно о ндгревз

эни кооша. Уменьшение указанного соотлениз ниже нижнего пылы&аст

бходимость сннхени  токлвсй нагрузки

токосьемный элемент снижа  производительность установки. Кроме того, имеющийс  опыт работы плазменных п чей посто нного тока показыплет, что снижение скорости нагрева металла влечет за собой 5 увеличение расхода электроэнергии и электродов. Увеличение продолжительности нагрева стали вызывает дополнительную эрозию футеровки ковша, особенно, в шлаковой зоне, за счет чего возрастает ко- 10 личество неметаллических включений, а также снижаетс  рафинировочна  способность шлака.

Увеличение длины токосъемного элемента более за вл емого предела вызывает 15 удорожание высококачественного токосъемного элемента, повыша  себестоимость стали.

Выполнение анода из трех частей позвол ет исключить необходимость каких-лй20 бо дополнительных операций при поступлении ковша с металлом на позицию нагрева и после обработки плавки снижаютс  температурные потери, врем  подогрева стали, расход электроэнергии и электродов.

25 Наличие дополнительного сло  электро- и теплоизол ции необходимо дл  дополнительной тепловой защиты брони ковша, что особенно важно в зоне ток.осъемных элементов , а также дл  отсутстви  замыкани 

30 на корпус ковша. Исключение из конструкции установки дополнительного сло  электро- и тепловой защитоизол ции приводит к неработоспособности установки.

Устройство работает следующим обра35 зом.

После выпуска металла из сталер зли- вочного агрегата ковш 1 со сталью транспортируют на агрегат печь-ковш. Очищают уплотнительную поверхность от брызг ме40 тал з и шлака, опускают крышку 6. замер ют температуру и отбирают пробу, опускают дуговой электро-катод 7. через который подаетс  аргон, и зажигают дугу. В процессе подогрева через специальную систему до45 зировани  и транспортировки прис док в ковш 1 присаживают смесь изсести и плавикового шпата в количестве 10-20 кг/т. По результату полученного анализа произоо- дитс  корректировка химического состава

50 металла. Перемешиоание металла осуществл етс  з результате возникновени  элпкт- ровихревого эффекта при прогеконии посто нного токл через металл за счет рационального расположени  анодов И п ниж55 ней члсти ковшл. Перемешивание металла со шл хом  л  десулы{ урлции сглли производите за счет продувки мотлллл арюном мсроз пористую пробку уст,-)ппп 1(чмную в днище ковша. При досги.ч-.ении злдлнной температуры и имичсскогососглпл nptnp.iР ь

I

щэ.от подо рев и ковш 1 с металлом передают на разливку.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Печь-ковш с подогревом расплава электрическим разр дом посто нного тока, вклю- чающа  сталсраз игючный ковш, футеровка которого состоит из рабочего, арматурного и теплоизолирующего сло , крышку, расположенные па крышке по оси ковша дуговой электрод-катод и симметрично относительно дугоього электр ода-ка то да токосъемные контактные электродч-гноды. контактирующие с жидким металлом отличающа с  тем. что. с целью увеличени  производительности, повышени  качестса металла, снижени  расхо- да электроэнергии и электродов, электроды-аноды выполнены из трех частей: водоохлаждаемых токоподводов. токопздзод щ/лхшин итокосъем- ных элементов, расположенных на одном уровне в нижней части ковша на рассто нии

   Фиг. 2

   от пода до 0,5 высоты ковша, при этом отношение длины токосьемного элемента к суммарной толщине рабочего, суммарного и теплоизолирующего слоез футеровки находитс  в пределах 1,0-2.0. а токоподвод щие шины расположены между теплоизолирующим слоем футеровки и корпусом ковша, который отделен от шин дополнительным слоем электро- и теплоизол ции.
2. 2.Печь-ковш по п. 1,отличающа с  тем. что. с целью повышени  эффективности перемешивани  металла, шины выполнены в виде ломаной спирали, состо щей из чередующихс  горизонтальных и вертикальных участков.
3. 3.Печь-ковш попп. 1и 2. отличающа с  тем. что в качестве электрода-катода используетс  плазмотрон с водоохлаждаемым герметично уплотненным корпусом.

   Фиг.З

   ФигА

   А-А