Электроконтактное устройство для руднотермической печи с графитированным электродом

Изобретение относится к области электрометаллургии и химической электротермии, где применяются дуговые электропечи для выплавки ферросплавов, карбидных и тугоплавких материалов. Предложено электроконтактное устройство для рудно-термической дуговой электропечи с графитированным электродом, включающее контактный узел, соединенный водохлаждаемым медным токоподводом с внешним источником электроэнергии и с электродом. Контактный узел выполнен в виде съемного металлического ниппеля с основанием, сопряженным резьбовым соединением с электродом, а водоохлаждаемый токоподвод установлен на хвостовике ниппеля и зафиксирован прижимной гайкой, при этом в верхней части ниппеля по горизонтали и по вертикальной оси расположены два взаимно перпендикулярных отверстия для подачи газа, а электрод имеет осевое отверстие соосное вертикальному отверстию ниппеля. Технический результат заключается в том, что предложено простое устройство, состоящее из металлического ниппеля, ввинченного в ниппельное гнездо графитированного электрода и прижимаего к нему гайкой водоохлаждаемого медного токоподвода. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области электрометаллургии и химической электротермии, где применяются дуговые электропечи для выплавки ферросплавов, карбидных и тугоплавких материалов.

Известна рудно-термическая электропечь с горячей подиной и сильноточным токоподводом, которая содержит печной трансформатор со стороны низкого напряжения, оборудованный выводами и вводами, соединенными гибким токоподводом с электроконтактным зажимом реверсивно-подвижного электрода. Токоподвод от выводов низкого напряжения трансформатора до электроконтактных зажимов электрода выполнен в основном в виде гибкого соединения (гибким водоохлаждаемым кабелем или медными лентами).

Особенностью токоподвода является то, что он в основном создан из гибких конструктивных элементов и его длина выполнена допустимо короткой. (RU №2550983, МПК F27B 3/10, Н05 В 7/144, С22С 29/00, опубл. 20.05.2015).

Недостатком известного устройства является сложность в обслуживании и низкая стойкость контактных узлов.

Известен также электроконтактный узел для подвода тока к электроду в руно-термической печи, состоящий из контактных медных щек, соединных водоохлаждаемым медным токоподводом с внешним источником электроэнергии и электродом (М.И. Гасик «Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей», Москва, Металлургия, 1978 г, с. 274-278, рис. 138.).

Недостатком известного электроконтактного узла является сложность конструкции водоохлаждаемых медных щек, необходимость их прижатия с большим усилием к электроду пружинными, пневматическими или гидравлическими устройствами, расположенными в кольце электрододержателя, состоящем из двух водоохлаждаемых полуколец, соединенных через втулки из электроизоляционных материалов. Все элементы токоподвода работают в зоне высоких температур, обладают малой стойкостью, замена их сложна технически и связана со значительными простоями печи.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в упрощении конструкции электроконтактного узла и организации подвода в подэлектродное пространство нейтрального газа или газпорошковых смесей.

Существующая техническая проблема решается тем, что, электроконтактное устройство для рудно-термической дуговой электропечи с графитированным электродом, включающее контактный узел, соединенный водохлаждаемым медным токоподводом с внешним источником электроэнергии и с электродом, согласно изобретению, контактный узел выполнен в виде съемного металлического ниппеля с основанием, сопряженным резьбовым соединением с электродом, а водоохлаждаемый токоподвод установлен на хвостовике ниппеля и зафиксирован прижимной гайкой, при этом, в верхней части ниппеля по горизонтали и по вертикальной оси расположены два взаимно перпендикулярных отверстия для подачи газа, а электрод имеет осевое отверстие соосное вертикальному отверстию ниппеля. Основание металлического ниппеля может быть выполнено в виде усеченного конуса. Металлический ниппель может быть выполнен медным, либо из латуни, либо из бронзы.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения заключатся в том, что вместо сложного электроконтактного узла (электрододержателя) используемого на современных рудно-термических печах (контактные щеки, кольцо электрододержателя с прижимными устройствами) предложено простое устройство, состоящее из металлического ниппеля, ввинченного в ниппельное гнездо графитированного электрода и прижимаего к нему гайкой водоохлаждаемого медного токоподвода.

Через металлический ниппель в отверстие электрода легко осуществляется подача нейтрального газа в подэлектродное пространство.

Отсутствует необходимость в операции перепуска электрода.

За счет продувки подэлектродного пространства газом улучшаются технико-экономические показатели плавки (снижается расход электроэнергии, увеличивается производительность печи).

Изобретение проиллюстрировано чертежом, где на фиг. 1 изображен разрез электроконтактного устройства, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - схема операций по наращиванию электрода.

Электроконтактное устройство содержит графитированный электрод 1, сопряженный резьбовым соединением с контактным узлом, выполненным в виде съемного ниппеля 2 с основанием цилиндрическим или в виде усеченного конуса. На хвостовике ниппеля 2 установлен водохлаждаемый медный токоподвод 3 и зафиксирован прижимной гайкой 4. В верхней части ниппеля 2 по горизонтали выполнено отверстие 5, а по вертикали перпендикулярное ему отверстие 6. Отверстия 5 и 6 предназначены для подачи газа, а электрод 1 имеет осевое отверстие соосное вертикальному отверстию 6 ниппеля.

В верхней части ниппеля 2 выполнены также отверстия 7, предназначенные для свинчивания ниппеля 2, а к нижней плите водохлаждаемого токопдвода 3 крепится гибкая часть короткой сети из водоохлаждаемых кабелей 8 и анкерные крюки 9, через которые электроконтактный узел, электрод и шланги для подачи газов в электрод, подвешиваются на траверзе 10, перемещающейся в вертикальном направлении при помощи механизма перемещения электрода 11 (фиг. 3), расположенного на верхней площадке (~ 15 м).

Использование электроконтактного устройства осуществляется следующим образом.

При первичном включении печи верхняя секция свечи электродов с ввинченным в ниппельное гнездо электродом 1, или полностью собранная на стенде свеча из нескольких электродов 1, устанавливаются в печь так, чтобы металлический ниппель 2 находился выше отметки ≈10 м., после чего на металлический ниппель 2 со стенда устанавливается водохлаждаемый токоподвод 3 в сборе с гибкой короткой сетью 8 и шлангами 12, подводящими газ к металлическому ниппелю 2. Водоохлаждаемый токоподвод 3 фиксируется прижимной гайкой 4 и подвешивается на траверзе 10, подсоединенной к механизму перемещения электрода 11, после чего производится включение печи 13. При расходе (выгорании) электрода 1 в процессе работы (угар, растворение в металле и шлаке, участие в химических реакциях) электродная свеча при помощи механизма перемещения электрода 11 постепенно опускается вниз, так что электроконтактный узел оказывается в положении «А» (фиг. 3) над экономайзером 14 (выше отметки ≈7,5 м), при этом необходимо произвести наращивание электрода путем установки еще одной секции графитированного электрода 1.

Наращивание новой секции на электрод производится при плавке высококремнистых сплавов ~ 1 раз в неделю, при этом верхняя часть рабочего электрода находится над экономайзером 14 расположенном на электроизолированной площадке (~+7,5 м) над водохлаждаемым сводом 15 (позиция «А»). Снимается шланг подачи газа в электрод 1, откручивается прижимная гайка 4, водоохлаждаемый токоподвод 3 вместе с гибкой короткой сетью 8 при помощи механизма перемещения электрода 11 поднимается выше площадки (~+10 м) и укладывается с поворотом на ~180° на площадку (~+11 м). Верхний конец рабочего электрода фиксируется при помощи пружинных прижимов в экономайзере 14, после чего выкручивается металлический ниппель 2 и отправляется на стенд подготовки электродов.

Подготовленный для наращивания электрод 1 с ввинченными ниппелями 2 (графитированным в нижнем гнезде электрода и металлическим - в верхнем гнезде электрода) при помощи механизма перемещения электрода 11 подается для наращивания рабочего электрода (позиция «Б»). Наращивание электрода 1 производится на площадке 7,5 м (позиция «А»), после чего водоохлаждаемый токоподвод 3 с гибкой короткой сетью 8 с площадки ~11 м при помощи механизма перемещения электрода 11 переносится к нарощенному электроду 1 и при помощи прижимной гайки-ворота 4 плотно прижимается к металлическому ниппелю 2. После подсоединения к металлическому ниппелю газоподводящего шланга 12 освобождается прижим экономайзера 14 на площадке ~7,5 м после чего производится включение печи.

Положительный эффект, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в упрощении конструкции устройства, позволяющего легко доставлять нейтральный газ или порошкообразные материалы в подэлектродное пространство печи.

1. Электроконтактное устройство для руднотермической дуговой электропечи с графитированным электродом, включающее контактный узел, соединенный водохлаждаемым медным токоподводом с внешним источником электроэнергии и с электродом, отличающееся тем, что контактный узел выполнен в виде съемного металлического ниппеля с основанием, сопряженным резьбовым соединением с электродом, а водоохлаждаемый токоподвод установлен на хвостовике ниппеля и зафиксирован прижимной гайкой, при этом в верхней части ниппеля по горизонтали и по вертикальной оси расположены два взаимно перпендикулярных отверстия для подачи газа, а электрод имеет осевое отверстие соосное вертикальному отверстию ниппеля.

2. Электроконтактное устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание металлического ниппеля выполнено в виде усеченного конуса.

3. Электроконтактное устройство по п. 1, 2, отличающееся тем, что металлический ниппель выполнен медным.

4. Электроконтактное устройство по п. 1, 2, отличающееся тем, что металлический ниппель выполнен из латуни.

5. Электроконтактное устройство по п. 1, 2, отличающееся тем, что металлический ниппель выполнен из бронзы.



 

Похожие патенты:

Раскрыто устройство и способ для уменьшения обратных воздействий на электрическую сеть при эксплуатации электродуговой печи (10). Электродуговая печь (10) имеет три ветви (7) в каждом случае с одним электродом (4).

Раскрыто устройство и способ для регулировки электродуговой печи (10) на начальной фазе процесса расплавления. В каждой ветви (7) электродуговой печи (10) предусмотрен датчик (16) для измерения текущего напряжения и датчик (15) для измерения протекающего в данный момент тока.

Раскрыто устройство и способ для основанной на процессе регулировки мощности электродуговой печи (10). При помощи нескольких типов (15, 16, 17) датчиков регистрируются текущие рабочие параметры электродуговой печи (10) в зависимости от времени.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для подачи электрического питания в электродуговую печь, содержащую по меньшей мере один электрод.

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, расстояние от катода до анода выбирается таким, при котором разряд без проволочки самопроизвольно не возникает, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стали в электродуговых печах с регулированием показателей фликера. В способе создают посредством запоминающего устройства банк данных по фликеру, в котором сохраняются временные динамики моментального фликера (MF) в зависимости от характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством регистрирующего устройства измерение временной динамики MF во время начальной фазы расплавления и определяют имеющие к ней отношение характеристики состояния и рабочие характеристики, выполняют посредством вычислительного устройства сравнение измеренных временных динамик MF во время начальной фазы расплавления с сохраненными временными динамиками фаз расплавления общих динамик банка данных по фликеру с учетом характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством вычислительного устройства выбор временной общей динамики с максимальным совпадением MF, а также характеристик состояния и рабочих характеристик в качестве спрогнозированной общей динамики фликера, выполняют посредством управляющего устройства упреждающее динамическое согласование дальнейшего управления процессом производства стали при сравнении спрогнозированной общей динамики с заранее заданными предельными показателями для фликера.

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для контроля электрических параметров, характеризующих состояние подэлектродных объемов ванны трехфазной трехэлектродной руднотермической печи с расположением электродов в линию и короткой сетью по схеме «звезда» на электродах.

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для контроля электрических параметров, характеризующих состояние подэлектродных объемов ванны трехфазной рудно-термической печи с шестью электродами, расположенными в линию.

Изобретение относится к области электрометаллургии, где применяются электропечи для выплавки высококремнистых, карбидных и тугоплавких материалов. Рудно-термическая электропечь содержит: трансформатор с выводами и вводами низкого напряжения (НН), соединенными токоподводами с электроконтактным зажимом реверсивно-подвижного электрода и наружной электроконтактной клеммой подового электрода, с расположенной сверху подового электрода углеродистой токопроводящей подины футерованной ванны печи, установленной в герметичный металлический кожух и закрытой сводом.

Изобретение относится к электротермии. В способе определения электрического параметра, характеризующего состояние подэлектродного пространства трехфазной трехэлектродной руднотермической печи, в качестве электрического параметра определяют собственный разностно-потенциальный коэффициент ванны на участках «электрод-подина» для каждого из электродов, для чего последовательно к каждому электроду подключают управляемый источник питания измеряющей частоты, отличной от рабочей частоты источника питания печи, к выводу подины печи и нулевому выводу вторичных обмоток печного трансформатора подключают фильтр, прозрачный для тока измеряющей частоты и непрозрачный для тока рабочей частоты, оставляют неизменными амплитуду и фазу ЭДС источника питания измеряющей частоты электрода, для которого определяют собственный РПК ванны, изменяют амплитуды и фазы ЭДС источников измеряющей частоты двух других электродов так, чтобы сумма действующих значений токов измеряющей частоты в них была равна нулю, измеряют ток в этом электроде, активную мощность, выделяющуюся на участке «электрод-подина» на измеряющей частоте, и вычисляют собственный разностно-потенциальный коэффициент участка ванны «электрод-подина» для этого электрода по определенной формуле.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкции плазменных печей. Футеровка печи выполнена многослойной, при этом первый слой выполнен из материала с теплопроводностью не менее 150 Вт/(м⋅К) толщиной не менее 0,05 м, второй слой и третий слой выполнены из материала с теплопроводностью от 1 до 5 Вт/(м⋅К) толщиной от 0,1 до 0,15 м, а четвертый слой выполнен из материала с теплопроводностью от 0,1 до 0,5 Вт/(м⋅К) толщиной не менее 0,15 м, при этом на внутренней части первого слоя футеровки жестко закреплены листы из молибдена.
Наверх