×
20.05.2014
216.012.c7c1

ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к черной металлургии, к области электротермической техники, а именно к устройствам дуговых сталеплавильных печей. Дуговая сталеплавильная печь содержит футерованный металлический корпус с ванной металла и водоохлаждаемыми стенами, сливной желоб, свод, состоящий из футерованной и водоохлаждаемой частей, с расположенным в нем сводовым электродом, и подовыми электродами, установленными с возможностью поочередного включения. В поде печи установлены четыре подовых электрода, расположенных симметрично по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны металла. Изобретение позволяет уменьшить время плавки, снизить расход электроэнергии и повысить производительность печи. 3 ил.
Основные результаты: Дуговая сталеплавильная печь постоянного тока, содержащая футерованный металлический корпус с ванной металла и водоохлаждаемыми стенами, сливной желоб, свод, состоящий из футерованной и водоохлаждаемой частей, с расположенным в нем сводовым электродом, и подовыми электродами, установленными с возможностью поочередного включения, отличающаяся тем, что в поде печи установлены четыре подовых электрода, расположенных симметрично по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны металла.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к черной металлургии, к области электротермической техники, а именно к устройствам дуговых сталеплавильных печей.

Известны дуговые сталеплавильные печи постоянного тока (далее ДСППТ), содержащие следующие части и механизмы: корпус, образованный металлической оболочкой с футерованными или водоохлаждаемыми стенами, свод и один сводовый электрод, сливной желоб, ванну, под с центральным подовым электродом и рабочее окно (Григорьев В.П., Нечкин Ю.М., Егоров А.В., Никольский Л.Е. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. - М.: МИСИС, 1995. - 512 с., 111-115 с.).

Недостатками вышеобозначенного устройства являются уменьшение КПД дуги из-за больших потерь энергии излучения электрических дуг на нагрев воды в водоохлаждаемых стенах и оплавление футеровки футерованной части свода.

Прототипом изобретения является ДСППТ, содержащая корпус, образованный металлической оболочкой с футеровкой, сливной желоб, свод и один сводовый электрод, ванну, под с центральным подовым электродом, расположенным на одной оси со сводовым электродом, рабочее окно, два боковых подовых электрода с возможностью поочередного или совместного их включения в конце периода расплавления шихты. Центральный и боковые подовые электроды расположены на одной горизонтальной оси (RU №2410444, C21C 5/52, 2011 г.).

Недостатками прототипа являются неравномерное расплавление шихты и нагревание ванны, увеличение времени плавки и, соответственно, снижение производительности печи.

Задачей изобретения является разработка конструкции ДСППТ, обеспечивающей повышение равномерности расплавления шихты по всему периметру ванны, выравнивание температур по поверхности ванны металла, уменьшение времени плавки, повышение производительности печи.

Техническим результатом изобретения является уменьшение времени плавки, снижение расхода электроэнергии, повышение производительности дуговых сталеплавильных печей постоянного тока.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в дуговой сталеплавильной печи постоянного тока, содержащей футерованный металлический корпус с ванной металла и водоохлаждаемыми стенами, сливной желоб, свод, состоящий из футерованной и водоохлаждаемой частей, с расположенным в нем сводовым электродом, и подовыми электродами, установленными с возможностью поочередного включения, согласно изобретению в поде печи установлены четыре подовых электрода, расположенных симметрично по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны металла

Симметричная установка в печи четырех подовых электродов по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны металла, позволит создать вращающуюся по данной окружности по ванне металла дугу, повысить равномерность расплавления шихты, выровнять температуру металла, уменьшить время плавки, повысить производительность печи, снизить расход электроэнергии.

При диаметре окружности, на которой расположены четыре подовых электрода, меньше 0,46 диаметра ванны металла будет наблюдаться концентрация энергии излучения дуги в центре ванны, вследствие чего произойдет снижение энергии излучения на периферию ванны металла, что, в свою очередь, вызовет увеличение времени плавки из-за задержки расплавления шихты на откосах и выравнивания температуры ванны металла. При увеличении диаметра окружности на величину более 0,52 диаметра ванны электрическая дуга приблизится к поверхности водоохлаждаемых стен ДСППТ, излучение на стены увеличится, а на ванну металла уменьшится, что приведет к увеличению тепловых потерь на нагрев воды в водоохлаждаемых панелях, увеличению времени плавки и расхода электроэнергии.

ДСППС представлена на чертежах, где на фиг.1 - печь, вид спереди в разрезе; на фиг.2 - схема питания ДСППТ и разрез ванны металла; на фиг.3 - вид сверху ванны металла.

Устройство выполнено следующим образом.

Устройство содержит корпус 1, образованный металлической оболочкой с футерованным подом 2, водоохлаждаемыми стенами 3, водоохлаждаемым сводом 4 с футерованной частью 5, вертикально расположенный сводовый электрод (далее СЭ) 6, электрическую дугу 7, шихту 8, канал донного выпуска 9, подовые электроды (далее ПЭ) 10, ванну 11 металла. Схема питания (фиг.2) устройства состоит из электропечного трансформатора 12 (далее ЭПТ), четырех управляемых выпрямителей 13, 14, 15, 16 (УВ1-УВ4) по одному на каждый из четырех подовых электродов 10 (ПЭ1-ПЭ4), системы 17 импульсно-фазового управления (СИФУ) управляемыми выпрямителями 13, 14, 15, 16.

Диаметр окружности Dn, на которой расположены подовые электроды 10 ПЭ1-ПЭ4 (фиг.3), связан с диаметром ванны 11 металла Dв следующим соотношением:

Расчетами и моделированием было установлено, что при этом соотношении наблюдается максимальный тепловой поток к ванне металла.

Устройство работает следующим образом. При поднятом и отодвинутом в сторону своде 4 производится загрузка шихты 8. Затем свод 4 закрывают и сводовый электрод 6 опускают в рабочее пространство печи. Система импульсно-фазового управления 17 (СИФУ) тиристорами управляемых выпрямителей 13, 14, 15, 16 УВ1-УВ4 поочередно отпирает тиристоры на ¼ долю секунды и между сводовым электродом 6 и шихтой 8 загорается дуга 7. Сводовый электрод 6 поднимают вверх, дуга 7 горит над шихтой 8, прорезая в ней колодец. Подовые электроды 10 подключают к управляемым выпрямителям 13, 14, 15, 16 УВ1-УВ4 поочередно на ¼ долю секунды. Каждый управляемый выпрямитель 13, 14, 15, 16 открыт ¼ долю секунды, а ¾ доли секунды закрыт. В результате такой работы СИФУ 17 первый выпрямитель УВ1 13 открыт в первую ¼ секунды и ток проходит по пути: сводовый электрод 6, дуга 7, шихта 8, ванна 11 металла, подовый электрод 10 ПЭ1. По истечении ¼ секунды УВ1 13 закрывается. Во вторую ¼ секунды УВ2 14 открыт и ток проходит по пути: сводовый электрод 6, дуга 7, шихта 8, ванна 11 металла, подовый электрод 10 ПЭ2. По истечении второй ¼ доли секунды УВ2 14 закроется, а УВЗ 15 откроется и останется открытым третью ¼ долю секунды, а ток проходит по пути: сводовый электрод 6, дуга 7, шихта 8, ванна металла 11, подовый электрод 10 ПЭЗ. В четвертую ¼ долю секунды три управляемых выпрямителя 13, 14, 15 УВ1-УВЗ закрыты, а открыт четвертый УВ4 16, и ток проходит по пути: сводовый электрод 6, дуга 7, шихта 8, ванна 11 металла, подовый электрод 10 ПЭ4. Таким образом за 1 секунду анодное пятно и дуга 7 переместится по шихте 8 или ванне 11 металла по окружности диаметром Dп. В следующую секунду цикл повторяется, то есть поочередно на ¼ долю секунды открываются управляемые выпрямители 13, 14, 15, 16 УВ1-УВ4. В печи образуется вращающаяся по шихте 8 или ванне 11 металла со скоростью один оборот в секунду дуга 7. Дуга 7 выдувается отклоняющей электромагнитной силой в сторону стен. Отклоняющая электромагнитная сила создается магнитным полем тока, протекающего по ванне 11 металла при несоосном расположении сводового электрода 6 и подовых электродов 10. При расположении сводового электрода 6 и подового электрода 10 на вертикальной оси симметрии печи отклоняющая электромагнитная сила отсутствует. При расположении четырех подовых электродов 10 в поде печи 2 по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны 11 металла, ток протекает под углом 50°-55° к оси сводового электрода 6, что вызывает электромагнитную силу, выдувающую дугу к стене противоположной подовому электроду 10, по которому протекает ток. Вращающаяся дуга 7 формирует в шихте 8 широкий колодец, что обеспечивает устойчивость горения дуги 7, снижение количества коротких замыканий. После проплавления колодца и формирования ванны 11 металла дуга 7 горит на ванну 11 металла, вращаясь по окружности диаметром Dп, при этом положение дуги 7 всегда остается наклонным к поверхности ванны 11 металла (фиг.2). При наклонном положении дуги 7 увеличивается средний угловой коэффициент излучения дуги на ванну 11 металла и КПД дуги (Макаров А.Н., Луговой Ю.А., Зуйков P.M. Энергосбережение при производстве стали в плазменно-дуговых печах // Электрометаллургия. 2010. №9, стр.32-37).

Вращающаяся дуга 7 равномерно расплавляет шихту 8 по всему периметру ванны 11 металла, ванна 11 металла нагревается равномерно.

В конце периода расплавления длину дуги 7 уменьшают, и наклон дуги 7 к поверхности ванны 11 металла увеличивается, и, следовательно, увеличивается излучение дуги 7 на ванну 11 металла, а на водоохлаждаемые стены 3 и свод 4 уменьшается, увеличивается КПД дуги 7, производительность печи, уменьшается расход электроэнергии.

Предлагаемое устройство позволяет достичь следующих результатов: повышение КПД на 13%, повышение производительности и, как следствие, сокращение удельного расхода электроэнергии на 8-9%.

Изобретение находится на стадии технического предложения.

Дуговая сталеплавильная печь постоянного тока, содержащая футерованный металлический корпус с ванной металла и водоохлаждаемыми стенами, сливной желоб, свод, состоящий из футерованной и водоохлаждаемой частей, с расположенным в нем сводовым электродом, и подовыми электродами, установленными с возможностью поочередного включения, отличающаяся тем, что в поде печи установлены четыре подовых электрода, расположенных симметрично по окружности, диаметр которой составляет 0,46-0,52 диаметра ванны металла.
ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 39.
27.05.2013
№216.012.4487

Способ упрочнения наплавленной быстрорежущей стали

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упрочняющей обработке наплавленной быстрорежущей стали на поверхности заготовки, применяемой для изготовления инструмента повышенной стойкости. Для повышения твердости наплавленной быстрорежущей стали и эксплуатационной стойкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483120
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.11.2013
№216.012.7d7f

Способ каталитической конверсии целлюлозы в гекситолы

Изобретение относится к области переработки возобновляемого сырья (в частности, целлюлозы) в сырье для химического синтеза и биотопливо. В способе каталитической конверсии целлюлозы в гекситолы, включающем проведения процесса гидролитического гидрирования целлюлозы в течение 3-7 минут при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497800
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.01.2014
№216.012.9443

Способ получения н-гептадекана гидродеоксигенированием стеариновой кислоты

Изобретение относится к способу получения н-гептадекана гидродеоксигенированием стеариновой кислоты. Способ включает проведение процесса в 4-6% растворе стеариновой кислоты в додекане в присутствии палладиевого катализатора в количестве 11-13% от массы стеариновой кислоты, который нанесен на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503649
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.03.2014
№216.012.ac4e

Способ нанесения покрытия для медных контактов электрокоммутирующих устройств

Изобретение относится к электроаппаратостроению. Способ нанесения покрытия на медный контакт электрокоммутирующего устройства включает ионно-плазменное напыление молибдена на медный контакт. Напыление начинают при напряжении на медном контакте 1100-1500 В с обеспечением его нагрева до объемной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509825
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.05.2014
№216.012.c871

Нагревательная печь с кольцевым подом

Изобретение относится к устройствам для нагрева заготовок, которые обрабатываются на трубопрокатных и колесопрокатных станках. В нагревательной печи с кольцевым подом, состоящей из нагревательного колодца, выполненного в форме кольца, ограниченного футерованными стенами, сводом и вращающимся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517079
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.07.2014
№216.012.daba

Рекуперативный нагревательный колодец

Изобретение относится к устройствам для нагрева слитков металла перед прокаткой. Рекуперативный нагревательный колодец состоит из камеры, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, ограниченной футерованными стенами, подом и перемещающийся крышкой. На фронтальной стене камеры в её...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521772
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.e277

Способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения взаимного расположения плоскостей и наружной сферической поверхности. Заявленный способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности заключается в том, что на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523761
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e27b

Фотоионизационный детектор для газоаналитической аппаратуры

Изобретение относится к области аналитической техники, а именно к средствам измерений концентраций компонентов при газовом анализе. Фотоионизационный детектор для газоаналитической аппаратуры содержит лампу ультрафиолетового излучения с плоским выходным окном, над которым размещена проточная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523765
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3c5

Способ получения легкого материала

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения легкого заполнителя бетонов. Способ получения легкого материала, включающий получение гранул из торфяной смеси, сушку и термообработку, где торфяную смесь готовят путем совместного помола полипропиленовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524099
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e40f

Плавильный плазмотрон

Изобретение относится к области электротермической техники, а именно к устройствам плазменно-дуговых сталеплавильных печей. Плавильный плазмотрон включает водоохлаждаемый корпус, каналы для подачи плазмообразующего газа, расположенные параллельно оси плазмотрона и соединенные с вертикально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524173
Дата охранного документа: 27.07.2014
Показаны записи 1-10 из 51.
27.02.2013
№216.012.2b6e

Бульдозер с выдвижным отвалом

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройно-транспортным машинам типа бульдозеров. Бульдозер с выдвижным отвалом включает базовую машину, раму с гидроцилиндрами подъема-опускания, состоящую из жесткой основной секции, шарнирно соединенной с базовой машиной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476645
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.05.2013
№216.012.4487

Способ упрочнения наплавленной быстрорежущей стали

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упрочняющей обработке наплавленной быстрорежущей стали на поверхности заготовки, применяемой для изготовления инструмента повышенной стойкости. Для повышения твердости наплавленной быстрорежущей стали и эксплуатационной стойкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483120
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.07.2013
№216.012.546a

Насыпь на сильнольдистых вечномерзлых грунтах

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении транспортных сооружений на мерзлых грунтах как в летнее, так и в зимнее время года. Насыпь включает тело насыпи в виде насыпного грунта и установленную в насыпи охлаждающую систему в виде полотнища с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487213
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.57c3

Способ измерения параметров паза, несопряженного с отверстием детали

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам для измерения ширины и отклонения расположения паза относительно оси несопряженного с ним отверстия. Объект измерения базируют в наклонном корпусе путем установки его отверстием на два центрирующих пальца, обеспечивая при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488075
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.60c6

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона относится к области строительства, в частности к искусственной фибре для приготовления бетонов, и может быть использован в строительной индустрии. По первому варианту арматурный элемент для дисперсного армирования бетона выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490406
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.10.2013
№216.012.76e5

Способ измерения параметров паза на торце вала

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения ширины и отклонения расположения паза, выполненного на торце вала. Корпус с отсчетной головкой и двумя установочными пальцами устанавливают на торец вала, размещая упомянутые пальцы в измеряемом пазу и обеспечивая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496097
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7d7f

Способ каталитической конверсии целлюлозы в гекситолы

Изобретение относится к области переработки возобновляемого сырья (в частности, целлюлозы) в сырье для химического синтеза и биотопливо. В способе каталитической конверсии целлюлозы в гекситолы, включающем проведения процесса гидролитического гидрирования целлюлозы в течение 3-7 минут при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497800
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.82b9

Способ добычи садового и топливного торфа

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи торфа на выработанных промышленными способами торфяных месторождениях. Техническим результатом является упрощение состава технологического оборудования, снижение энерго- и металлоемкости, снижение себестоимости добытого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499141
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.90eb

Способ получения магнитного масла

Настоящее изобретение относится к способу получения магнитного масла, включающему обработку магнетита в диэфире карбоновой кислоты в присутствии водного раствора 12-оксистеариновой кислоты или 12-гидрокси-Δ9-октадеценовой кислоты при нагревании до температуры выпаривания воды с последующей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502792
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.9437

Сырьевая смесь для приготовления тяжелого бетона

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к сырьевым смесям для приготовления тяжелых бетонов, и может быть использовано в строительной индустрии. Сырьевая смесь для приготовления тяжелого бетона, включающая цемент, заполнитель, наполнитель из молотого известняка и воду,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503637
Дата охранного документа: 10.01.2014
+ добавить свой РИД