РУДНОТЕРМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ

Область техники
Полезная модель относится к электрометаллургии и может быть использована в конструкциях руднотермических электрических печей для ведения восстановительной плавки металлов и сплавов из руд цветной и черной металлургии.
Уровень техники
При ведении восстановительной плавки ванна печи вращается вокруг вертикальной оси для расширения реакционных зон и увеличения активного сечения колошника печи. При отклонениях от нормального хода печи (сегрегация шихтовых материалов, появление местных выделений реакционных газов), при выплавке сложных сплавов, где самостоятельный сход шихты ограничен, появляются плотные спекшиеся участки шихты, которые при вращении ванны печи приводят к смещению электрода относительно вертикальной оси. Так как механизм удержания (перепуска) электрода жестко связан с несущим цилиндром, электрод, смещаясь внутри несущего цилиндра под воздействием горизонтальных усилий, теряет механическую прочность и обламывается.
Известен узел закрепления графитового электрода руднотермической электропечи (SU №1177635, F27D 11/10, опубл. 07.09.85), состоящий из водоохлаждаемых подпружиненных фиксаторов, размещенных на несущем цилиндре радиально относительно электрода. По мнению авторов, фиксирование электрода снижает изгибающие моменты в электроде, что предохраняет электрод от поломок. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и недостаточная надежность при эксплуатации печи.
Известна руднотермическая электрическая печь, содержащая ванну с огнеупорной кладкой, механизм вращения ванны вокруг вертикальной оси, несущий цилиндр с механизмами подъема, удержания и перепуска электрода, расположенного внутри несущего цилиндра. Вертикальные оси электрода и несущего цилиндра совпадают, электрод может быть угольным или самообжигающимся, состоящим из стального кожуха, заполненного электродной массой (Шевченко В.Ф. Устройство эксплуатация оборудования ферросплавных заводов. Справочник, М, металлургия, 1982, 208 с.).
Недостатком данной печи является отсутствие условий для предотвращения поломки электродов.
По технической сущности, по наличию общих признаков, данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога.
Раскрытие полезной модели
В основу полезной модели положена задача, направленная на повышение надежности работы оборудования, в части безаварийной эксплуатации электродов.
Техническим результатом предлагаемого решения является снижение расхода электродов.
Технический результат достигается за счет того, что в руднотермической электрической печи, содержащей ванну с механизмом вращения вокруг вертикальной оси, несущий цилиндр с механизмами подъема, удержания и перепуска электрода, расположеного внутри цилиндра, новым является то, что к нижней части несущего цилиндра крепятся не менее двух устройств отключения электрического привода механизма вращения ванны печи, состоящих из корпуса, стержня, передающего усилие при смещении электрода на рычаг выключателя привода механизма вращения ванны, упора и возвратной пружины.
Заявляемое решение дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению технического результата.
Так, стержень выполнен из неэлектропроводного, немагнитного материала; вертикальные оси электрода и несущего цилиндра совпадают.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показаны устройства отключения электрического привода механизма вращения ванны печи.
Осуществление полезной модели
Руднотермическая электрическая печь содержит ванну с огнеупорной кладкой, механизм вращения ванны вокруг вертикальной оси и не менее двух устройств отключения электрического привода механизма вращения ванны печи, которые состоят из корпуса 1, стержня 2, передающего усилие при смещении электрода на рычаг 3 выключателя 4 привода механизма вращения ванны, упор 5 для опирания возвратной пружины 6 стержня 2. Устройства крепятся к нижней части несущего цилиндра 7. Так как электрод 8 находится под электрическим напряжением, стержень 2, касающийся электрода, должен быть выполнен из неэлектропроводного, немагнитного материала, например, из фтористого пластика.
Вертикальные оси электрода и несущего цилиндра совпадают, электрод может быть угольным или самообжигающимся, состоящим из стального кожуха, заполненного электродной массой.
Устройство работает следующим образом.
Для повышения надежности работы руднотермической электрической печи в нижней части несущего цилиндра устанавливаются устройства, которые при смещении электродо 8 внутри несущего цилиндра 7 передается горизонтальное усилие на стержень 2, который перемещается, давит на рычаг 3 выключателя 4 привода механизма вращения ванны и происходит отключение привода механизма вращение ванны. Дальнейшая работа печи без вращения ванны позволяет электроду вернуться к вертикальному положению, что исключает его поломку. При выравнивании электрода 8 в вертикальном положении, возвратная пружина 6 возвращает стержень 2 в первоначальное положение, рычаг 3 выключателя 4 освобождается и происходит включение привода механизма вращения ванны.
Сравнивая существующие конструкции печей с предложенным техническим решением, необходимо отметить, что они имеют как общие признаки:
- несущий цилиндр с механизмами подъема, удержания и перепуска электрода, расположенного внутри несущего цилиндра;
- ванну печи с механизмом вращения вокруг вертикальной оси; так и отличие от имеющихся конструктивных решений:
- устройство, отключающее электрический привод механизма вращения ванны печи при отклонении электрода от вертикальной оси и смещении электрода внутри несущего цилиндра.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Руднотермическая печь, оборудованная угольными электродами, с устройством отключения электрического привода механизма вращения ванны печи прошла испытания на производстве технического кремния.
За предыдущие перед испытаниям 6 месяцев работы печи, произошло два облома электродов, расход электродов составил 112 кг на одну тонну кремния. За период испытаний устройства в течение 8 месяцев на этой же печи обломов электродов не происходило, расход электродов за период испытаний составил 98 кг на тонну кремния.