ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к специальной электрометаллургии и может быть использована для плавления ферросплавов.
Из уровня техники известна печь для плавления ферросплавов, представляющая собой агломерационную машину, содержащую квантовый генератор (лазер), обеспечивающий нагрев поверхностного слоя агломерационной шихты до температуры, превышающей температуру воспламенения твердого топлива, и тягодутьевые средства, осуществляющие фильтрацию газов через слой (см. патент РФ №1813110, С22В 1/16, 1993 г.);
Известна печь для плавления ферросплавов, представляющая собой конвейерную машину для производства окускованного железнорудного сырья, содержащую устройство для загрузки верхнего и нижнего слоев шихты и емкости для спекания шихты, снабженную узлом опрыскивания известковым молоком емкостей для спекания шихты и источником концентрированной энергии, установленными перед и после устройств для загрузки слоев шихты соответственно, с емкостями для спекания шихты, выполненными в виде мульд (см. патент РФ №2040560, С22В 1/20, 1995 г.).
Известна также печь для плавления ферросплавов, представляющая собой кристаллизатор, в котором нерасходуемыми металлическими электродами подается ток для разогревания шлака (см. патент РФ №1739653, С22В 9/18, 1995 г.);
Недостатком этих печей является большие энергозатраты и потеря части ферросплавов (до 20%) с отходящим шлаком.
Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение энергозатрат и улучшение эксплуатационных характеристик.
Указанный технический результат достигается за счет того, что электродуговая печь с перемещаемой зоной плавления содержит корпус цилиндрической формы с металлическим дном, нижний графитизированный электрод, неподвижно установленный на дне корпуса, верхний графитизированный электрод, установленный по центру корпуса с возможностью осевого перемещения относительно него с помощью привода, и источник питания, с которым соединены верхний и нижний электроды.
При этом, диаметр корпуса в 3-4 раза больше диаметра верхнего графитизированного электрода, а корпус и привод смонтированы на общей раме.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена электродуговая печь, общий вид;
на фиг.2 - корпус печи в разрезе.
Электродуговая печь содержит корпус 1, выполненный в виде металлической не футерованной емкости цилиндрической формы. Корпус 1 имеет металлическое дно 2, в котором неподвижно закреплен нижний графитизированный электрод 3. По центру корпуса 1 печи установлен верхний графитизированный электрод 4, имеющий возможность передвигаться относительно корпуса 1 в продольном направлении с помощью механического привода 5. Диаметр корпуса 1 в 3-4 раза больше диаметра верхнего электрода 4. К нижнему и верхнему электродам 3 и 4 подключены токоведущие кабели и шины 6, которые в свою очередь подключены к источнику тока - трансформатору 7. Привод 5 выполнен трособлочным, блоки 8 которого закреплены на стойке 9, а концы тросов 10 прикреплены к кронштейну 11 и к барабану лебедки 12. Кронштейн 11 выполнен с возможностью перемещения посредством каретки 13 вдоль стойки 9. На свободном конце кронштейна 11 имеется держатель 14 верхнего электрода 4 с зажимом 15. Корпус 1, стойка 9 и лебедка 12 закреплены на металлической несущей конструкции - раме 16.
Работает электродуговая печь следующим образом.
При отключенном источнике тока, верхний электрод 4 приводом 5 вводят в корпус 1 печи до механического контакта с нижним электродом 3. Затем печь заполняется шихтой 17, состоящей из смеси мелкофракционного ферросплава и флюсующих добавок. После заполнения печи, подключают источник тока, и появляется электродуговой нагрев в нижней части верхнего электрода 4, приводящий к расплавлению прилегающей к этой области части ферросплавов. Расплавленные ферросплавы образуют однородную металлическую область, окруженную непроплавленной частью мелкофракционной шихты, которая, обладая низкой теплопроводностью, защищает корпус 1 от перегрева и прогорания. После прогрева локальной области, прилегающей к нижней части верхнего электрода 4 до температур достаточных для образования монолитного слитка 18, верхний электрод 4 смещают относительно корпуса 1 в продольном направлении, при этом в процесс плавки вовлекается новая часть шихты, которая, перейдя в жидкое состояние, сплавляется с ферросплавом, проплавленным ранее. Таким образом, при удалении верхнего электрода 4 от нижнего электрода 5, между ними образуется монолитный металлический слиток 18, который после остывания является готовой товарной продукцией. При достижении размеров слитка необходимой величины, источник тока отключают и все содержимое печи выгружают и просеивают для отделения непроплавленной части шихты, которая подлежит повторному дальнейшему использованию. Верхний электрод 4 с помощью привода 5 извлекают из корпуса 1.
Суть решения заключается в том, чтобы плавить мелкофракционные ферросплавы в области, прилегающей непосредственно к электроду, и за счет постоянного перемещения электрода вовлекать в процесс плавления новый материал. При этом проплавленный материал достаточно быстро переходит в твердое состояние, и не требует энергозатрат на дополнительный прогрев. Поскольку плавка материала идет в среде мелкофракционных отсевов, обладающих достаточно низкой теплопроводностью, футеровка печи не требуется