КОЛЬЦО ТОКОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ
CURRENT DISTRIBUTING RING OF ORE SMELTING FURNACE

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству металлов и сплавов методом рудовосстановительной электроплавки, преимущественно к производству ферросплавов.
Наибольшее распространение в конструкции рудовосстановительных электропечей нашла подвесная электродная колонна, состоящая из устройства перепуска, механизма перемещения, мантеля, токоподвода. В состав токоподвода входят щеки контактные, электродный зажим и элементы короткой сети, в частности кольцо токораспределительное. Кольцо токораспределительное предназначено для подвода электрического тока и охлаждающей жидкости от гирлянды короткой сети к щекам контактным.
Известны конструкции электродной колонны [1], в которых кольца токораспределительные не применяются. Подвод электрического тока и охлаждающей жидкости к щекам контактным осуществляется по отдельным водоохлаждаемым трубошинам.
Недостатками известных электродных колонн являются сложность создания бифилярного пакета сети короткой и неравномерность в распределении тока по щекам контактным. Как следствие, наблюдаются повышенные потери мощности при подаче тока к электродной колонне.
Известно кольцо токораспределительное [2], входящее в состав токоподводящего узла электродной колонны рудовосстановительной печи.
Недостатками известной конструкции кольца токораспределительного являются неравномерность плотностей тока по щекам контактным вследствие того, что ток распределяется по кольцу токораспределительному, а не по отдельным полукольцам. Повышенные потери тока в сети короткой из-за сложности создания бифилярного пакета. Повышенные индуктивные потери в собственно кольце за счет образования замкнутого электрического контура.
Целью настоящего изобретения является уменьшение потерь электрической мощности в сети короткой, уменьшение индуктивных потерь, обеспечение равномерности распределения тока по щекам.
Поставленная цель достигается тем, что кольцо токораспределительное электродной колонны рудовосстановительной печи выполнено в виде каркаса, состоящего из двух изолированных друг от друга полуколец из высокопроводного металла, с симметрично закрепленными на разных полукольцах кронштейнами токоподводящими, кронштейнами монтажными для установки токораспределительного кольца на электродной колонне и трубошинами, расположенными внутри полуколец каркаса.
Предложенное конструктивное решение кольца токораспределительного позволяет обеспечить равномерность тока в щеках контактных и снизить электрические потери в пакетах сети короткой и самом кольце токораспределительном.
Применение в конструкции кольца токораспределительного каркаса в виде двух изолированных друг от друга полуколец из высокопроводного материала позволяет подвести токовую нагрузку от разных трансформаторов к разным полукольцам, что облегчает организацию бифилированных пакетов сети короткой. Это, в свою очередь, снижает реактивные потери в сети короткой.
Подключение к каждому полукольцу каркаса только половины всех щек контактных электродной колонны позволяет обеспечить равномерность токовых нагрузок по каждой щеке.
Применение электрической изоляции между полукольцами каркаса приводит к разрыву электрического контура вокруг электрода, что уменьшает индуктивные потери в кольце токораспределительном.
На чертеже представлен общий вид предложенного кольца токораспределительного электродной колонны рудовосстановительной печи.
Кольцо токораспределительное электродной колонны рудовосстановительной печи представляет собой каркас в виде двух полуколец 1, изготовленных из высокопроводимого металла, в частности из меди. Внутри каркаса расположены приваренные к нему изогнутые трубошины 2, например медные, обеспечивающие передачу электрического тока и охлаждающей жидкости к щекам контактным. Между полукольцами 1 каркаса устанавливаются электроизолирующие прокладки 3. К каждому полукольцу 1 каркаса приварены кронштейны токоподводящие 4, изготовленные, например, из меди. Кроме того, на полукольцах 1 каркаса расположены кронштейны монтажные 5, количество, форма и расположение которых определяются конструкцией электродной колонны, на которой устанавливается кольцо токораспределительное.
Кольцо токораспределительное работает следующим образом. После установки кольца в электродной колонне к кронштейнам токоподводящим 4 подключаются башмаки гирлянды сети короткой. К верхним торцам трубошин 2 подводятся шланги или трубопроводы для подведения и отвода охлаждающей жидкости. К нижним торцам трубошин 2 подводятся трубошины для передачи электрического тока и охлаждающей жидкости к щекам контактным.
Электрические токи от одноименных фаз разных трансформаторов через пакеты и гирлянды сетей коротких и кронштейны токоподводящие 4 подводятся к разным полукольцам 2 каркаса. Далее электрический ток проходит по полукольцу 1 каркаса, трубошинам 2 и через трубошины поступает на щеки контактные.
За счет того что полукольца 1 каркаса электрически изолированы друг от друга, замкнутого контура вокруг электрода не возникает, что уменьшает индуктивные потери. При этом смешение токов от разных трансформаторов происходит только в теле электрода рудовосстановительной печи.
Таким образом, обеспечивается достижение поставленной цели - уменьшение потерь электрической мощности в сети короткой, уменьшение индуктивных потерь, обеспечение равномерности распределения тока по щекам.
Источники информации
1. Струнский Б.М. Руднотермические плавильные печи. - М.: Металлургия, 1972. - 368 с.
2. А.С. СССР №919166 «Кольцо токораспределительное электродной колонны рудовосстановительной печи», Н05В 7/11, опубл. 07.04.1982.