КЕССОН ДЛЯ УСТАНОВКИ СМЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА В СТЕНКЕ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к теплоотводящим кессонам, используемым в плавильных агрегатах, в частности в электродуговых печах для установки сменного технологического инструмента при проведении технологических работ, связанных с выплавкой металла.
Из предшествующего уровня техники, известны теплоотводящие кессоны, выполненные в виде медных водоохлаждаемых пластин (патенты РФ 2062949, 2122155).
Однако, эти кессоны предназначены только для охлаждения стен и сводов печей в условиях высоких температур и не могут быть использованы для размещения сменного технологического инструмента.
Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа настоящей полезной модели, является кессон для установки сменного технологического инструмента в стенке электродуговой печи, содержащий водоохлаждаемый трубчатый корпус центральным осевым каналом в виде амбразуры для размещения в ней сменного технологического инструмента, см. В.П.Григорьев и др. «Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства», Москва, МИСИС, 1995 г., с.171, рис.107.
Недостатком этого кессона является быстрый выход из строя из-за прогаров стенок его корпуса вследствие неэффективной организации циркуляции охладителя. Кроме того, в этом кессоне невозможно разместить больше одного инструмента.
Технической задачей, решаемой полезной моделью является повышение надежности кессона за счет обеспечения его стойкости к тепловым нагрузкам с обеспечением возможности размещения в нем не менее двух инструментов для проведения технологических операций при выплавке металла.
Решение указанной задачи обеспечено тем, что кессон для установки сменных технологических устройств в стенке электродуговой печи, включающий водоохлаждаемый трубчатый корпус с осевым каналом в виде центральной амбразуры, согласно полезной модели, трубчатый корпус выполнен из двух концентричных труб с медным наконечником, снабженным проточным каналами, а также амбразурными каналами, сообщенными с центральной амбразурой. В межтрубном пространстве корпуса установлены продольные разделительные перегородки с образованием в нем проточных каналов для охладителя, сообщенных с проточными каналами медного наконечника, в котором эти каналы выполнены виде проточных зазоров между ребрами, выполненных в теле медного наконечника, а также проточных зазоров между ребрами и стенками амбразурных каналов, причем ребра перекрыты пластиной
в виде крышки, закрепленной в медном наконечнике с плотным примыканием к вершинам этих ребр.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез общего вида кессона; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - аксонометрия общего вида кессона с частичным продольным вырезом; на фиг.4 - аксонометрия общего вида (без пластинчатой крышки) медного наконечника с частичным продольным вырезом.
Кессон, содержит корпус, выполненный из двух концентричных труб 1 и 2 и медного наконечника 3, установленного заподлицо с наружной трубой 1. В наконечнике 3 выполнены амбразурные каналы 4 и 5, сообщенные с центральным амбразурным каналом 6 в корпусе. Кроме того, наконечник 3 выполнен с проточными каналами, которые представляют собой проточные зазоры 7 между ребрами 8, выполненных в теле медного наконечника 3. Вершины ребер 8 перекрыты пластиной 9 в виде крышки, закрепленной в наконечнике 3 с плотным примыканием к вершинам этих ребр. В межтрубном пространстве концентричных труб 1 и 2 установлены продольные разделительные перегородки 10 и 11 с образованием в этом пространстве проточных каналов 12 и 13 для подвода и отвода охладителя, в качестве которого обычно используется вода. Каналы 12 и 13 сообщены между собой через множество аналогичных каналов 7 в медном наконечнике 3. Между стенками амбразурных каналов 4 и 5 и ребрами 9 выполнены проточные зазоры 14 для прохода охладителя. Каналы 12 и 13 подключены, соответственно, к входному 15 и выходному 16 коллекторам, снабженным, соответственно, входным 17 и выходным 18 патрубками. В рабочем положении кессон наклонно установлен на стенке 20 электродуговой печи в ее внутреннем пространстве и расположен над зеркалом расплава, вблизи от его поверхности.
Работа кессона осуществляется следующим образом.
При подаче охладителя (воды) во входной патрубок 17, охладитель последовательно поступает во входной коллектор 15 и далее, через каналы 12, 7, 13, поступает в выходной коллектор 16, откуда отводится по патрубку 17. При проходе охладителя через указанные каналы осуществляется теплосъем с нагретых поверхностей кессона, чем предотвращается его прогар. При возникновении необходимости в проведении технологических операций, например, обработке расплава металла реагентами, в амбразурные каналы 4 и 5 кессона, через его центральную амбразуру 6, устанавливаются соответствующие устройства (условно не показаны) для ввода реагентов (фурмы). При этом, тепловому воздействию от излучения расплава металла подвергаются только их выступающая из наконечника кессона часть. Если технологические операции не производятся, то в эти периоды амбразурные каналы 4 и 5 закрываются соответствующими пробками (не показаны) для снижения теплопотерь и предотвращения попадания в кессон брызг металла и шлака. При подаче охладителя в кессон расход
и напор воды (охладителя) устанавливается оптимальным, например, обеспечивающим создание температуры ее на выходе, близкой к 100°С, для обеспечения эффективного теплосъема. Величины напора и расхода воды в зависимости от ее температуры на выходе могут автоматически регулироваться в процессе работы электродуговой печи.