SU752822A1

SU752822A1 - Electrode sealing unit for arc furnace vault

Info

Publication number: SU752822A1
Application number: SU782645099A
Authority: SU
Inventors: Лев Залманович Беленький; Герман Васильевич Серов; Александр Николаевич Попов; Дмитрий Ильич Ильинский
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4696
Priority date: 1978-07-18
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1980-07-30

Description

Изобретение относитс к электрометаллургии и может быть использовано дл герметизации электродов в сводах дуговых и руднотермических электроне чей. При уплотненных околоэлектродных проемов в своде в значительной степени улучшаютс услови труда, по вл етс возможность полностью утилизи ровать колошниковый газ и, что самое важное, резко сократить выброс токси чного газа в воздушную среду. Известна конструкци сухого сальникового уплотнени , состо ща из сальника, расположенного вокруг герметизирующего экрана. Сальник прижимаетс к цилиндрическому экрану при помощи нат жной стальной ленты, охва тывающей сальник по наружной поверхности . Дл нат жени ленты по всему периметру имеютс пружинные механизмы 1 . Недостаток этой конструкции состо ит в том, что в целом она весьма сло жна в изготовлении и монтаже. Кроме того, сальник довольно быстро стира ,етс ,и приходитс часто производит-ь Зс1мену, что вызывает простои печи. При этом, эта конструкци требует весьма строгой фиксации электрода в вертикальной плоскости, так как при перекосах электрода сальник заклинивает . Выполнение строгой фиксации электрода вызывает значительные технические трудности. Известна также конструкци тканевого уплотнени электрода, содержаща установленный на своде вокруг электрода короб и уплотнитель из эластичного материала, соединенный с несущим кожухом электродержател , причем внутри короба помещен кольцевой мешок из огнеупорной ткани, заполненный сыпучим уплотнителем. Верхний конец ,ткани прикреплен к коробу, а нижний к несущему кожуху электродержател Такое уплотнение должно работать достаточно надежно на печах с относительно небольшой температурой под сводом до 300-40 0 С,так как тканевый мешок непосредственно обращен к плавильной ванне и омываетс печными газами . Однако невозможно использовать это уплотнение дл печей с более гор чими процессами, например, при вьшлавке кремнистых сплавов, поскольку отсутствуют ткани, работающие надежно при 1200-1400С.The invention relates to electrometallurgy and can be used for sealing electrodes in the arches of arc and ore-thermal electrons whose. With compacted near-electrode openings in the vault, the working conditions are greatly improved, it becomes possible to fully utilize the top gas and, most importantly, drastically reduce the emission of toxic gas into the air. The known structure of a dry gland seal is composed of a gland located around the sealing shield. The gland is pressed against a cylindrical screen with a tension steel strip that encloses the gland on the outer surface. For tensioning the tape around the perimeter there are spring mechanisms 1. The disadvantage of this design is that, in general, it is very difficult to manufacture and assemble. In addition, the gland is quite quickly worn out, and often comes to life, which causes furnace downtime. At the same time, this design requires a very strict fixation of the electrode in a vertical plane, since the gland wedges when the electrode is skewed. Performing a strict fixation of the electrode causes significant technical difficulties. Also known is the structure of a fabric seal electrode, containing a duct mounted on the vault around the electrode and a sealant of elastic material connected to a bearing housing of an electric holder, with an annular bag of refractory fabric filled with a loose seal placed inside the box. The upper end of the fabric is attached to the box, and the lower end of the electric holder to the supporting casing. Such a seal should work reliably on furnaces with a relatively low temperature under the roof to 300-40 ° C, since the fabric bag is directly facing the melting bath and is washed by furnace gases. However, it is impossible to use this seal for furnaces with more hot processes, for example, when sintering silicon alloys, since there are no fabrics that work reliably at 1200-1400С.

Кроме того, сыпучий уплотнитель под воздействием высоких температур может скоксоватьс и при перемещении будет истирать ткань.In addition, the bulk sealer may slip under the influence of high temperatures and will rub the fabric when moving.

Известен также узел дл уплотнени электрода в своде дуговой электропечи , содержащий установленный на своде коаксиально электроду кольцевой короб с двойными стенками, между которыми образована и-образна полость, заполненна жидкой уплотн ющей средой, например , водой, и уплотн ющий цилиндр, герметично прикрепленный снаружи несущего кожуха злектрододержател и заглубленный в U-образную полость зЗ .Also known is an assembly for sealing an electrode in the arch of an electric arc furnace containing a double-wall annular duct mounted on the arch coaxially to the electrode, between which there is an i-shaped cavity filled with liquid sealing medium, for example, water, and a sealing cylinder that is hermetically attached outside the carrier the housing of the electrode holder and recessed into the U-shaped cavity of the ЗЗ.

Недостаток такого гидравлического уплотнени состоит в том, что вод на коробка быстро зарастает колошниковой пылью и перегорает, вызыва аварийную ситуацию на печи. Чистка U-образной полости - трудоемкое дело и вызывает длительные простои печи.The disadvantage of such a hydraulic seal is that the top of the dust quickly accumulates on the box and burns out, causing an emergency on the furnace. Cleaning the U-shaped cavity is a laborious task and causes long stopping times.

Цель изобретени - повышение надежности работы узла.The purpose of the invention is to increase the reliability of the node.

Цель достигаетс тем, что узел дл уплотнени снабжен кольцевым уплотнителем , выполненным из эластичного водонепроницаемого материала, подвешенным в виде петли внутри U-образной полости и прикрепленным одним концом к торцу цилиндра, а вторым - к внутренней стенке короба, и металлическими грузами, уложенными по периметру внутри петли уплотнител .The goal is achieved by the fact that the sealing unit is equipped with an annular seal made of elastic waterproof material, suspended in a loop inside the U-shaped cavity and attached at the end to the cylinder and the second to the inner wall of the duct inside the sealing loop.

Кроме того, с целью улучшени охлаждени уплотнител , стенки U-образной полости снабжены ребрс1ми.In addition, in order to improve the cooling of the sealant, the walls of the U-shaped cavity are provided with ribs.

На фиг. 1 схематически изображен узел дл уплотнени , продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows schematically a seal assembly, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Уплотнение содержит U-образный короб 1, расположенный вокруг электрода 2 и жестко укрепленный на своде 3. Внутри короба 1 помещен уплотнитель 4 из эластичного водонепроницаемого материала, например, прорезиненной ткани. Уплотнитель 4 выполнен в виде петли. Наружна стенка 5-короба 1, снабженна патрубками 6 и 7 дл входа и выхода воды 8, может быть выполнена съемной из отдельных секций. У верхней кромки стенки 5 имеетс предохранительный выходной патрубок 9. Внутренний край уплотнител 4 прикреплен к внутренней стенке короба 1 болтами 10, а наружный край - к несущему кожуху 11 электрододержател болтами 12. Нижний фартук несущего кожуха выполнен с водоохлаждаемой полостью 13. Между кожухом 11 и электродом 2 установлен сальник 14. The seal contains a U-shaped box 1 located around the electrode 2 and rigidly mounted on the roof 3. Inside the box 1, a sealant 4 is placed of an elastic waterproof material, for example, a rubberized fabric. The seal 4 is made in the form of a loop. The outer wall of the 5-box 1, provided with nozzles 6 and 7 for the entry and exit of water 8, can be made removable from separate sections. At the upper edge of the wall 5 there is a safety outlet 9. The inner edge of the seal 4 is attached to the inner wall of the box 1 by bolts 10, and the outer edge to the bearing case 11 of the electrode holder by bolts 12. The lower apron of the bearing case is made with a water-cooled cavity 13. Between the case 11 and Electrode 2 is installed gland 14.

Контактные щеки 15 с нажимным кольцом 16 утоплены под свод 3. Ток к щекам 15 подводитс водоохлаждаемыми трубами 17, которые проход т через полость 13 и уплотнены. По наружному контуру полости 13 приварен цилиндр 18, который вместе со стенкой 5 образует кольцевую заполненную циркулирующей водой и-образную полость. Верхние кромки цилиндра 18 и стенки 5 расположены на одинаковом уровне при самом нижнем положении электрода 2. Рл подвода и отвода охлаждающей воды в коробе 1 имеютс патрубки 19 и 20 Дл придани уплотнителю 4 формы в виде кольцевой петли на его донную часть изнутри уложены металлические грузы 21, например, шары. Токоведущи трубы 17 при проходе через полость 13 уплотнены втулками 22..The contact cheeks 15 with the pressure ring 16 are recessed under the roof 3. The current to the cheeks 15 is supplied by water-cooled pipes 17, which pass through the cavity 13 and are sealed. A cylinder 18 is welded along the outer contour of the cavity 13, which, together with the wall 5, forms an annular i-shaped cavity filled with circulating water. The upper edges of the cylinder 18 and the walls 5 are located at the same level at the lowest position of the electrode 2. There are pipes 19 and 20 for supplying and discharging cooling water in the box 1. To give the seal 4 the forms in the form of an annular loop, metal weights 21 are placed on its bottom. For example, balls. Current carrying pipe 17 when passing through the cavity 13 sealed bushings 22 ..

Внутренние стенки короба 1 выполнены с выступами 23 по всему периметру , т.е. сребренными.The inner walls of the box 1 are made with protrusions 23 along the entire perimeter, i.e. srebrennymi.

Устройство дл уплотнени электрода в своде работает следующим образом .The device for sealing the electrode in the roof works as follows.

Выход щие из кольцевого электродного , зазора в своде 3 печные газы не выход т в атмосферу цеха, так как уплотнитель 4 образует замкнутую герметическую полость, а токоведущие трубы 17 уплотнены втулками 22.The furnace gases leaving the annular electrode, the gap in the roof 3, do not enter the atmosphere of the workshop, since the seal 4 forms a closed hermetic cavity, and the current-carrying pipes 17 are sealed by bushings 22.

Выход газов во внутреннюю полость несущего кожуха 11 также невозможен из-за наличи сальника 14.The exit of gases into the internal cavity of the carrying case 11 is also impossible due to the presence of the gland 14.

При вертикальном перемещении электрода 2 вместе с контактными щеками 15, нажимным кольцом 16 и несущим кожухом 11 герметична полость не нарушаетс , так как уплотнитель 4 внутренним концом прикреплен к неподвижному коробу 1, а наружным - к кожуху 11.When the electrode 2 is vertically moved together with the contact cheeks 15, the pressure ring 16 and the carrying case 11, the hermetic cavity is not disturbed, since the seal 4 is fixed to the fixed duct 1 by the inner end and to the case 11 by the outer one.

Поэтому при вертикальном перемещении электрода 2 вместе с ним перемещаетс , уплотнитель 4 .Therefore, when the electrode 2 is vertically moved, the seal 4 moves with it.

Высота обечайки 18 выбираетс таким образом, чтобы уплотнитель 4 посто нно омывалс водой 8 в пределах хода электрода 2.The height of the shell 18 is selected so that the seal 4 is constantly washed with water 8 within the stroke of the electrode 2.

Масса шаров 21 выбираетс из расчета , чтобы уплотнитель 4 выдержал выталкивающее усилие напора заполненного водой столба кольцевой полости , образованной обечайкой 18 и стенкой 5. Вода 8 в коробе 1 посто нно циркулирует. В случае резкого повышени давлени в подсводовом пространстве (например, при обвалах шихты) вода 8 не выливаетс из короба на свод 3, так как имеетс предохранительный выходной патрубок 9.The mass of the balls 21 is selected so that the seal 4 withstands the pushing force of the head of the annular cavity filled with water and formed by the shell 18 and the wall 5. Water 8 in the box 1 is constantly circulating. In the event of a sharp increase in pressure in the underflow space (for example, during charge collapses), the water 8 does not pour out of the box onto the roof 3, since there is a safety outlet 9.

Предлагаема конструкци позвол ет использовать уплотнитель 4 из проре5 зиненйой ткани, поскольку его наружна поверхность посто нно омьшаетс охлаждающей водой 8 и кроме того уплотнитель вынесен из гор чей зоны и помещен внутри короба 1. Прорезиненп на ткань беретс толщиной 2-4 мм и вл етс водонепроницаемым эластичным материалом.The proposed design allows the use of the sealant 4 of the thinner fabric, since its outer surface is constantly surrounded by cooling water 8 and, in addition, the sealant is removed from the hot zone and placed inside the duct 1. The rubberized fabric is 2-4 mm thick and waterproof elastic material.

При работепечи поверхность уплотнител 4 покрываетс возгонами, приc чем возгоны измельчаютс , благодар When working, the surface of seal 4 is covered with sublimates, and sublimates are crushed, thanks to

Claims

Claim

1. The assembly for sealing the electrode in the arch of the electric arc furnace, comprising an annular box with double walls mounted on the arch coaxially to the electrode, between which a 1) -shaped cavity is formed, filled with a liquid sealing medium, for example, water, and a sealing cylinder sealed to the outside of the supporting casing the holder and buried in a U-shaped cavity, characterized in that, in order to increase the reliability of the node, it is equipped with an annular seal made of an elastic waterproof material, odveshennym in a loop inside the U-shaped cavity and attached at one end to ^one end of the cylinder, and the second - the inner wall of ducts, and metal goods, stacked inside the perimeter of the seal loop.

2. Assembly for sealing according to π. 1, characterized in that, in order to improve the cooling of the sealant, the walls of the U-shaped cavity are provided with ribs.