SU850676A1

SU850676A1 - Способ увеличени стойкости футеровкиМНОгОфАзНыХ элЕКТРОпЕчЕй

Info

Publication number: SU850676A1
Application number: SU792775998A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Чернышев; Сергей Николаевич Тимошенко; Виктор Григорьевич Сергиенко; Владимир Саулович Сапиро; Степан Васильевич Шлемко; Геннадий Семенович Легостаев; Георгий Гаврилович Житник; Леонид Яковлевич Еременко; Григорий Николаевич Шешин
Original assignee: Донецкий Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт; Донецкий Металлургический Завод Им. B.И.Ленина
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1981-07-30

Description

Изобретение относится к футеровкам многофазных электропечей и может быть использовано в металлургии, например, в электросталеппавипьном ипи ферросплавном производстве.

Известен способ выплавки стали в ⁵электропечах, предусматривающий наклон электродов в сторону в жидкие периоды плавки на угол до 8° в сторону центра печи с цепью повышения стойкости футеровки [1]. ⁴⁰

Недостатком этого способа является воздействие магнитного поля токов, протекающих в электродах, на футеровку, приводящее к наведению ее поверхностном слое собственного электрического тока и возникновению в связи с этим дополнительного перегрева футеровки, которая может возрастать при приближении к ней электродов. 20

На.иболее близким к предлагаемому кв- . ляется способ увеличения стойкости огнеупорной футеровки металлургических печей, в котором с целью увеличения стойкости футеровки в месте контакта ее с ппавиль ним шлаком предусмотрено пропускаю! электрического тока напряжением 30—40J вдоль рабочей поверхности огнеупора. Элек трический ток, проходя через рабочую зону огнеупора, поляризует и удерживает-в своем попе ионы агрессивного шлакового расплава, уменьшая тем самым его воздействие на огнеупор и.

Однако способ не предусматривает защиту всех элементов рабочего пространства плавильных агрегатов, кроме части стен, ограниченной размерами шлакового пояса, при наложении электрического поли создаваемого устройством на электрическое поле, наведенное в футеровке многофазной электропечи, поля могут суммироваться, что приводит к увеличению износе футеровки.

Дель изобретения - уменьшение Воздей ствия на футеровку электрического тока, наводимого в ее поверхностном слое от токов, протекающих в электродах печного агрегата.

з 65

Указанная цепь Постигается тем, что в· футеровке многофазной электропечи создают электрическое попе, равное по величине и противоположное по фазе наведен- . ному электрическому полю.

На’чертеже изображена схема реализации предложенного способа.

При протекании тока по электродам многофазной электропечи в футеровке наводится переменная ЭДС, фаза которой в каждой точке футеровки зависит от порядка чередования фаз тока, протекающего в электродах. В результате этого в футе^ровке протекают вихревые токи, величина которых определяется электросопротивлением материала футеровки. В области низких температур футеровка обладает значительным электросопротивлением, и,следовательно, вихревые токи в ней малы. При увеличении температуры оно резко снижается по экспоненциальному закону. В высокотемпературных агрегатах, например Электродуговых сталеплавильных печах, футеровка разогрета неравномерно по толщине. Обычно наиболее высокой температурой обладает замкнутая поверхность футеровки, обращенная внутрь печи. Вследствие малой толщины перегретого поверхностного слоя (до 5 мм) плотность протекающего в нем тока велика. Выделяемое вихревыми токами в поверхностном слое футеровки джоупево тепло дополнительно его разогревает, еще более снижая электросопротивление и увеличивая величину и плотность тока. В связи с низким коэффициентом теплопроводности огнеупоров это тепло концентрируется в поверхностном слое футеровки. При достижении температуры, превышающей температуру плавления материала поверхностного слоя футеровки, он оплавляется и стекает. Далее подобным образом работают следующие футеровки.

Это явление усугубляется в электродуговых сталеплавильных печах, в которых поверхностный спой футеровки насыщен окиспами железа до 40-60% и обладает более низкими электросопротивлением и температурой плавления, чем остальная масса футеровки.

При наложении на возникающее в поверхностном слое футеровки электрическое попе равного ему по величине и противоположного по фазе электрического поля, что достигается обратным чередованием фаз компенсационного устройства, вихревые токи взаимно уничтожаются.

4

Вследствие снятия составляющей износа футеровки за счет вихревых токов, наводимых в ее поверхностном опое, повышается стойкость футеровки.

В схему для реализации способа входят печной трансформатор 1 и электропечь 2, которая имеет основные электроды А, В иС и дополнительные электроды А^, Q и B-i,

Предлагаемый способ опробован на трехфазной электродуговой печи емкостью 50 кг с трансформатором мощностью 50 кВА. Диаметр ванны и диаметр распада электродов составляют соответственно 1300 и 600 мм, диаметр электродов 7 5 мм. Вторичные ток и напряжение в процессе плавки находятся в пределах 0,35-1,0 кА и 45—125 В соответственно. В печи помимо трех основных электродов А₍ВС были установлены три дополнительных А^, и того же типоразмера, соединенных с трансформатором по схеме, обеспечивающей обратное чередование фаз по отношению к основным электродам. Таким образом, электрическое попе, наведенное в поверхностном слое футеровки системой дополнительных электродов, компенсировало электрическое поле, наведенное основными электродами, устраняя фактор износа футеровки. На 10 опытных плавках измеренный износ футеровки в среднем в 1,6 раза меньше обычно наблюдаемого при данном электрическом режиме.

Ожидаемый экономический эффект от применения способа увеличения стойкости футеровки на дуговой электропечи емкостью 100 т за счет снижения расхода огнеупоров и увеличения производительности агрегата при удлинении межремонтных периодов составит 0,42 руб/т.

Claims

38 Указанна цель Достигаетс тем, что В:футеровке многофазной эпектропечи соз- аают эпектрическое попе, равное но вепи- чине и противоположное но фазе нпвеценному электрическому попю. Начертеже изображена схема реализации преапоженного способа. При протекании тока по электродам многофазной эпектропечи в футеровке наводитс переменна ЭЛС, фаза которой в каждой точке футеровки зависит от пор дка чередовани фаз тока, протекающего в электродах. В результате этого в футе ,ровке протекают вихревые токи, величина ко1орых определ етс эпектросопротивлекием материала футеровки. В обпасти .низ ких температур футеровка обладает значи тельным эпектросопротивпением, и,следовательно , вихревые токи в ней малы. При увегсичении температуры оно резко снижаетс по экспоненциальному закону. В выс;окотемп9ратурных агрегатах, например Электродуговых сталеплавильных печах, футеровка разогрета неравномерно по тол щине. Обычно наиболее высокой темпера- Турой обладает замкнута поверхность фу теровки, обращенна внутрь печи. Вслед- стБие малой толщины перегретого поверхностного сло (до 5 мм) плотность протекающего в нем тока велика. Выдел емо вихревыми токами в поверхностном слое футеровки джоулево тепло дополнительно его разогревает, еще более снижа электросопротивление и увеличива величину и плотность тока. В св зи с низким коэффициентом теплопроводности огнеупоров это тепло концентрируетс в поверхностном слое футеровки. При достижении температуры , превышающей температуру плав лени материала поверхностного сло фу- теровки, он оплавл етс и стекает. Далее подобным образом работают Епецующие футеровки. Это вление усугубл етс в электроду говых сталеплавильных печах, в которых поверхностный слой футеровки; насыщен (жиспамй железа до 40-60% и обладает более низкими электросопротивлением и температурой плавлени , чем остальна масса футеровки. При наложении на возникающее в поверхностном слое футеровки электрическое попе равного ему по величине и противопопожного по фазе электрического лоп , что достигаетс обратным черепова нием фаз компенсационного устройства, вихревые токи взаимно уничтожаютс . 64 . ВспецстЕ ие сн ти составл ющей изоса фуге|:)овки за счет вихревых токов, аводимых в ее поверхностном слое, поышаетс стойкость футеровки, В схему дл реализации способа вхопит печной трансформатор 1 и электрогсечь 2, котора имеет основные электроды А, иС идопопнитольныеэпектроды A,Gf иВ, Предлагаемый способ опробован на трехфазной электродуговой печи емкостью 5О кг с трансформатором мощностью 5О кВА. Диаметр ванны и диаметр распада электродов составл ют соответственно 1300 и 6ОО мм, диаметр электродов 75 мм. Вторичные ток и напр жение в процессе плавки наход тс в пределах 0,35-1,0 кА и 45-125 В соответственно . В печи помимо трех основных электродов А, В С были установлены три дополнительных ., С и В того же типоразмера . Соединенных с трансформатором по схеме, обеспечивающей обратное чередование фаз по отношению к основным электродам . Таким образом, эпектрическое поле , наведенное в поверхностном спое футеровки системой дополнительных эпектро- дов, компенсировало электрическое поле, наведенное основными электродами, устран фактор износа футеровки. На 10 опытных плавках измеренный износ футеровки в среднем в 1,6 раза меньше о&гчно наблюдаемого при данном электрическом режиме. Ожидаемый экономический эффект от применени способа увеличени стойкости футеровки на дуговой электропечи емкостью 1ОО т за счет снижени расхода огнеупоров и увеличени производительности агрегата при удлинении межремонтных периодов составит 0,42 руб/т. Формула изобретени Способ увеличени стойкости футеровки многофазных электропечей, включающий пропускание электрического тока через футеровку, отличающийс тем, что, с целью уменьшени воздействи на футеровку электрического тока, наводимого в ее поверхностном слое от токов, протекающих в электродах печного агрегата , в футеровке создают электрическое попе , равное по величине и противоположное по фазе наведенному электрическому полю. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N9 503916, кл. С 21 С 5/52, 1976.
2.Авторское свидетельство СССР N9 41ОО97, кп. С 21 С 5/04, 1974.