Плавильный агрегат с дуговой печью
Формула / Реферат
1. Плавильный агрегат с дуговой печью (1), имеющей кожух (3), состоящий из нижней части (5) и верхней части (6), а также свод (4), состоящий из первой и второй секций (7, соответственно 8), из которых первая секция (7) выполнена, по меньшей мере, с одним отверстием (14) для электрода, а вторая секция (8) содержит закрепленную на опорной тележке (21) шахту (9), имеющую закрываемое загрузочное отверстие и газоходное отверстие (32) на верхнем участке шахты (9), для подогрева загружаемой в кожух печи шихты, при этом опорная тележка (21) и кожух (3) выполнены с возможностью горизонтального перемещения друг относительно друга, отличающийся тем, что у шахты, у которой в вертикальной проекции часть внутреннего контура в поперечном сечении расположена за пределами внутреннего контура верхнего края нижней части кожуха, верхняя часть (6) кожуха в зоне под шахтой (9) и/или задняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (35) шахты имеет секцию (42, 42а, 58, 59, 60, 61), сходящуюся к центру (11) кожуха.
2. Плавильный агрегат по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая секции (7, соответственно 8) свода выполнены в виде отдельных узлов, отделенных друг от друга зазором (38) и установленных с возможностью горизонтального перемещения независимо друг от друга относительно кожуха (3) печи.
3. Плавильный агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что первая секция (7) свода выполнена с возможностью ее подъема/опускания и отвода в сторону с помощью механизма (17) подъема и поворота свода.
4. Плавильный агрегат по п.3, отличающийся тем, что механизм (16) подъема и поворота электродов выполнен с возможностью его отвода в сторону вместе с механизмом (17) подъема и поворота свода.
5. Плавильный агрегат по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что вторая секция (8) свода выполнена с возможностью ее подъема/опускания вместе с закрепленной на опорной тележке (21) шахтой (9), а опорная тележка (21) выполнена с возможностью ее горизонтального перемещения.
6. Плавильный агрегат по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что опорная тележка (21) выполнена с возможностью ее перемещения перпендикулярно зазору (38) в своде.
7. Плавильный агрегат по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одном из двух смежных краев (45, 46) первой и второй секций (7, соответственно 8) свода предусмотрены средства для уплотнения зазора (38) в своде.
8. Плавильный агрегат по п.7, отличающийся тем, что один (46) из двух смежных краев (45, 46) первой и второй секций (7, соответственно 8) свода имеет проходящий по этому краю паз (52), а второй (45) из двух указанных краев (45, 46) имеет проходящий по этому краю уплотнительный выступ (51), который при закрытом своде с зазором входит в этот паз (52).
9. Плавильный агрегат по п.7 или 8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, у одного (46) из смежных краев (45, 46) первой и второй секций (7, соответственно 8) свода предусмотрен проходящий вдоль этого края канал (48), по меньшей мере, с одним обращенным к зазору (38) в своде сопловым отверстием (50), служащим для вдувания в этот зазор (38) струи уплотняющего газа.
10. Плавильный агрегат по п.9, отличающийся тем, что проходящее вдоль края (46) сопловое отверстие (50) выполнено щелеобразным.
11. Плавильный агрегат по п.9, отличающийся тем, что в качестве сопла предусмотрен проходящий вдоль края (46) секции крышки ряд отверстий.
12. Плавильный агрегат по любому из пп.2-11, отличающийся тем, что задняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (35) шахты имеет сходящуюся к верхнему краю нижней части (5) кожуха секцию (58; 59; 60, 61).
13. Плавильный агрегат по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что первая секция (7) свода, если смотреть сверху, имеет форму ограниченного хордой (18, 18а) овала, а контур нижнего края передней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки (34) шахты согласован с контуром хорды (18, 18а).
14. Плавильный агрегат по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что профиль нижнего края задней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки (35) шахты и примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) шахты в зоне второй секции (8) свода соответствует профилю верхнего края (39) кожуха печи.
15. Плавильный агрегат по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что шахта (9) имеет на верхнем участке прямоугольный профиль в сечении, а профиль задней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки (35) шахты и примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) шахты переходит, сходясь книзу, через промежуточный овальный профиль в круглый профиль верхнего края нижней части (5) или верхней части (6) кожуха печи.
16. Плавильный агрегат по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что шахта (9) имеет на верхнем участке прямоугольный профиль в сечении, а профиль задней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки (35) шахты и примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) шахты переходит, сходясь книзу, через промежуточный многоугольный профиль в круглый профиль верхнего края нижней части (5) или верхней части (6) кожуха печи.
17. Плавильный агрегат по п.16, отличающийся тем, что многоугольный профиль представляет собой профиль, ограниченный трапециевидной линией.
18. Плавильный агрегат по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что передняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (34) шахты проходит, сходясь, параллельно задней стенке (35) шахты.
19. Плавильный агрегат по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что шахта (9) имеет на нижнем участке удерживающие приспособления (54, 55) для подогреваемой шихты, которые выполнены с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором они обеспечивают прохождение газа сквозь шахту, но задерживают шихту, в положение выгрузки, в котором они освобождают проход для шихты сквозь шахту (9).
20. Плавильный агрегат по п.19, отличающийся тем, что удерживающие приспособления (54, 55) образованы расположенными параллельно друг другу и с определенным шагом друг от друга пальцами (54), установленными на опорах (56) с возможностью поворота вокруг них вниз из закрытого положения, в котором эти пальцы (54) своими внутренними частями выступают во внутреннее пространство шахты, препятствуя проходу шихты через шахту, в положение выгрузки, в котором указанные внутренние части пальцев (54) обращены вниз, пропуская шихту сквозь шахту (9).
21. Плавильный агрегат по п.20, отличающийся тем, что опоры (56) поворотных пальцев расположены в рамной конструкции (20) на задней стенке (35) шахты, а от примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) во внутреннее пространство шахты (9) выступают неподвижные пальцы (55), концы которых расположены рядом с обоими крайними поворотными пальцами (54), когда последние находятся в закрытом положении.
22. Плавильный агрегат по п.21, отличающийся тем, что внутренние части поворотных пальцев (54) в закрытом положении наклонены вниз, а внутренние концы неподвижных пальцев, обращенных к указанным поворотным пальцам (54), имеют примерно тот же наклон, что и оба крайних поворотных пальца (54) в их закрытом положении.
23. Плавильный агрегат по п.20, отличающийся тем, что для крайних пальцев (54), расположенных рядом с боковыми стенками (36, 37) шахты, предусмотрено отдельное управление их поворотом, благодаря чему они могут поворачиваться вниз на меньший угол в сравнении со средними пальцами (54), поворачиваемыми вместе с ними и расположенными между ними.
24. Плавильный агрегат по п.20, отличающийся тем, что в шахте, у которой задняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (35) и примыкающие к ней боковые стенки (36, 37) имеют сходящийся книзу профиль, переходящий через промежуточный многоугольный профиль, ограниченный трапециевидной линией, в круглый профиль, примыкающая к задней стенке (35) горизонтальная балка рамной конструкции (20) с опорами (56) для поворотных пальцев (54) проходит параллельно трапециевидному контуру задней стенки (35) шахты.
Текст
1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к плавильному агрегату с дуговой печью согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения. Уровень техники Плавильный агрегат указанного типа известен, например, из международной заявки WO 90/10086. У этого известного плавильного агрегата наружная секция свода кожуха заменена на закрепленную в несущей конструкции шахту, в верхней зоне которой предусмотрено закрываемое загрузочное отверстие для шихты и газоходное отверстие. Горячие печные газы отводятся через шахту, подогревая в процессе теплообмена загруженную в шахту шихту или иной материал. Благодаря такой конструкции обеспечивается существенная экономия энергии. С целью обеспечить проведение процесса плавки без дополнительной дозагрузки шихты предпочтительно, чтобы все количество загружаемой шихты для выпуска за одну плавку определенной массы жидкого металла соответствовало общему объему, складывающемуся из объемов печи и шахты. По этой причине, а также в связи с дополнительным требованием ограничить высоту шахты последнюю предпочтительно выполняют прямоугольной в поперечном сечении формы, а кожух печи, если смотреть сверху, выполняют в форме овала, ограниченного с одной стороны прямой. При таком конструктивном исполнении кожуху печи,включая его нижнюю часть, необходимо придавать новую форму, отличную от широко распространенной круглой формы. У известного плавильного агрегата весь свод может перемещаться относительно кожуха либо вместе с несущей шахту конструкцией,либо независимо от нее. В качестве предпочтительного зарекомендовал себя вариант с разъемным креплением свода на несущей конструкции, когда свод можно вместе с шахтой поворачивать в сторону от кожуха печи или перемещать по прямой. Последний из названных вариантов позволяет целенаправленно загружать шихту через шахту в различные зоны кожуха печи. В известном плавильном агрегате также предусмотрена возможность удерживать шихту внутри шахты с помощью имеющихся в нижней зоне шахты удерживающих приспособлений,что позволяет и после плавки одной порции шихты использовать горячие отходящие газы в течение рафинировочного периода для подогрева загруженной в шахту шихты. Удерживающие приспособления указанного типа подробно описаны в международной заявке WO 95/04910, содержание которой в полном объеме включено в настоящее описание в качестве ссылки. 2 Из DE-A-4332913 известен плавильный агрегат с дуговой печью, у которого круглый свод, закрывающий кожух печи, разделен на первую и вторую секции. В каждой из этих двух секций свода предусмотрено по загрузочному отверстию для загрузки шихты в кожух печи. Над каждым из загрузочных отверстий расположен свой расходный бункер, выполненный в виде шахты и предназначенный для подогрева загружаемой в кожух печи шихты. Эти расходные бункеры закреплены над дуговой печью на цеховой площадке, которая независимо от кожуха печи непосредственно воспринимает тяжесть большой массы заполненных шихтой бункеров. В одном из описанных в вышеназванных публикациях вариантов выполнения свод печи разделен в направлении рукава электрододержателя на две независимые створки, отводимые в стороны от верхней части кожуха печи. Такая конструкция позволяет открывать в особых случаях или же для осмотра печи верхнюю часть ее кожуха. Однако отвод в сторону расходных бункеров, установленных на рабочей площадке печи, вместе со створками свода в этой конструкции не предусмотрен. Кроме того, между отводимыми в стороны створками свода имеется лишь одно единственное отверстие для электрода. Далее, в печи такой конструкции отсутствует возможность поворота в сторону рукава электрододержателя с электродом, поскольку расходный бункер, частью которого является рукав электрододержателя, установлен на рабочей площадке печи. Тем самым исключается и возможность непосредственной завалки шихты или скрапа из корзины в кожух печи. Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы сделать возможным применение хорошо зарекомендовавшего себя технического решения на уже имеющихся установках. Иными словами, необходимо обеспечить возможность модернизации, соответственно переоборудования уже существующих дуговых печей с минимальными затратами таким образом, чтобы максимально возможное количество компонентов действующих установок можно было использовать и далее, а также без необходимости существенной реконструкции здания, в котором установлен плавильный агрегат. Особая проблема заключается при этом в том, что у обычных дуговых печей с круглым или же с овальным кожухом и с расположенными в центре свода электродами пространство, требуемое под размещение шахты, используемой как подогреватель загружаемой шихты и устанавливаемой в качестве наружной секции свода кожуха рядом с электродами, и прежде всего с учетом высоты здания ограничено настолько, что в шахте невозможно создать такой объем, которого было бы достаточно для размещения всей подогреваемой партии шихты. Кожух печи может быть выполнен цельным или разъемным по горизон 3 тали, разделенным выше шлаковой линии на нижнюю и верхнюю части. Свод печи, как правило, выполняют выпуклым и в нем предусматривают либо 3 концентрично расположенных отверстия (дуговая печь трехфазного тока), либо 1 расположенное в центре отверстие (дуговая печь постоянного тока) для электродов (а). Краткое описание изобретения Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача выполнить плавильный агрегат указанного в ограничительной части п. 1 формулы изобретения типа таким образом, чтобы обеспечить использование максимально возможного количества компонентов существующих дуговых печей, т.е. по возможности свести к минимуму количество заменяемых, соответственно конструктивно изменяемых деталей или узлов. В частности, в дуговой печи с круглой или овальной нижней частью кожуха и с концентрично расположенными в центральной части электродами с учетом заданного пространства,ограниченного расположением электродов и высотой цеха, необходимо создать такой объем в шахте для подогрева загруженной в нее шихты, котoрого было бы достаточно для проведения процесса плавки по возможности без дозагрузки шихты. При этом предусмотренные в шахте удерживающие приспособления для загруженной в нее шихты необходимо конструктивно согласовать с особенностями конкретных условий. Кроме того, и при реализации предлагаемого в изобретении технического решения требуется не допускать выхода наружу печных газов в зоне свода. Отличительные признаки изобретения изложены в п. 1, соответственно п. 2 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в остальных пунктах формулы. Для создания в шахте, расположенной сбоку на своде кожуха рядом с электродами,такого объема, которого было бы достаточно для загрузки всей подогреваемой шихты, размер ее поперечного сечения выбран таким образом,что в вертикальной проекции внутренний контур задней, если смотреть со стороны отверстий для электродов, стенки шахты, по меньшей мере на верхнем участке последней, расположен за пределами внутреннего контура верхнего края нижней части кожуха. В предпочтительном варианте шахта выполнена в сечении на этом участке прямоугольного или трапециевидного профиля. Благодаря предлагаемому в изобретении конструктивному исполнению секции верхней части кожуха в зоне под шахтой, а именно за счет выполнения секции стенки кожуха в верхней его части, сходящейся в направлении от верхнего края этой части к ее нижнему краю,обеспечивается такой переход от стенок шахты,расположенных за пределами внутреннего кон 001378 4 тура нижней части кожуха, к внутреннему контуру верхнего края нижней части кожуха, т.е. пода печи, который обеспечивает беспрепятственное поступление загружаемой шихты из шахты в нижнюю часть кожуха. Участок перехода от прямоугольного профиля шахты к круглому или овальному профилю кожуха печи может иметь различную конфигурацию, например,в поперечном сечении он последовательно может изменяться от прямоугольного к овальному,а затем к круглому либо может изменяться от прямоугольного к многоугольному, а затем к круглому. Сходящуюся секцию стенки, равно как и остальные секции верхней части кожуха печи выполняют из обычных водоохлаждаемых стеновых панелей или элементов, направляющих загружаемую шихту или аналогичный материал по шахте в имеющую круглое, соответственно овальное сечение нижнюю часть кожуха печи (к ее поду). Переход от внутреннего контура стенок шахты, расположенного в вертикальной проекции за пределами внутреннего контура верхнего края нижней части кожуха, к верхнему краю круглой, соответственно овальной нижней части кожуха может начинаться уже над верхним краем верхней части кожуха, т.е. выше края кожуха, для чего наиболее удаленные от отверстий для электродов стенки шахты выполняют наклонными, ориентированными внутрь к центру кожуха (к средней оси кожуха), соответственно к верхнему краю верхней части кожуха. Такая ориентация может быть обеспечена на нижнем участке шахты либо за счет придания секции стенки сходящейся овальной конфигурации,либо за счет использования плоских элементов,изменяющих профиль дальней от электродов стенки шахты, если смотреть в горизонтальном сечении, из линейного в многоугольный, предпочтительно в трапециевидный. В предпочтительном варианте внутренний контур нижнего края дальних от электродов стенок шахты примерно соответствует внутреннему контуру верхнего края кожуха. В таком случае этот контур соответствует также контуру второй секции свода, на которой установлена шахта. Таким образом, при реконструкции плавильного агрегата настоящее изобретение позволяет и далее использовать все нижнее строение печи, включая нижнюю часть кожуха, а также механизм подъема и поворота электродов. Если сходящийся переход от прямоугольного поперечного сечения к круглому поперечному сечению кожуха начинается уже на верхнем участке шахты, например, сразу же под верхним отверстием шахты, то в этом случае передняя, если смотреть со стороны электродов,стенка шахты должна проходить параллельно ее задней стенке, чтобы внутреннее сечение шахты не уменьшалось книзу. 5 Таким образом, если профиль задней стенки шахты изменяется по поперечному сечению от прямоугольного на верхнем участке шахты в многоугольный, предпочтительно трапециевидный, то и переднюю стенку шахты необходимо выполнить проходящей параллельно этой задней стенке, т.е. с профилем, аналогично переходящим со схождением к центру кожуха от линейного в поперечном сечении в соответствующий многоугольный. В этом случае профиль поперечного сечения на нижнем участке шахты будет определяться двумя параллельными многоугольными или трапециевидными линиями,соединенными профилями боковых стенок. Если на самом нижнем участке шахты ее задняя стенка и примыкающие к ней боковые стенки образованы сходящейся к верхнему краю круглого или овального кожуха секцией, то при реконструкции возможно даже дальнейшее использование уже существующей круглой или овальной верхней части кожуха. Такое решение приобретает особое значение в случае дуговых печей с выпуклым сводом и с шахтой, оснащенной удерживающими приспособлениями. В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения первая секция свода, в которой предусмотрено отверстие для электрода, и вторая секция свода, на которой установлена шахта, выполнены в виде отдельных узлов,отделенных друг от друга зазором и установленных с возможностью горизонтального перемещения независимо друг от друга относительно кожуха печи. В данном случае при реконструкции установки также возможно дальнейшее использование отдельных частей прежнего свода. Зазор в своде, образующийся в результате его разделения на два узла, которые могут независимо друг от друга перемещаться, соответственно поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно кожуха, можно простым образом уплотнить, устранив таким путем более высокую по сравнению с цельным сводом опасность загрязнения окружающей среды отходящими печными газами. Далее, особое расположение и конструкция удерживающих приспособлений позволяют учесть особенности зоны перехода от прямоугольного к круглому в поперечном сечении контуру. Краткое описание чертежей Ниже изобретение более подробно поясняется на примере четырех вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. На фиг. 1 показан вид сбоку предлагаемого плавильного агрегата с закрытым сводом кожуха; на фиг. 2 - тот же плавильный агрегат с удаленной второй секцией свода, на которой устанавливается шахта; на фиг. 3 - вид сверху плавильного агрегата с изображенной в сечении плоскостью III-III 6 по фиг. 2 шахтой и с отведенной в сторону первой секцией свода с овальной формой перехода от прямоугольного поперечного сечения шахты к круглому поперечному сечению нижней части кожуха; на фиг. 4 - плавильный агрегат в сечении плоскостью IV-IV по фиг. 3 с закрытым сводом,т.е. с повернутой в закрытое положение первой секцией свода, включая электроды, и с придвинутой к первой второй секцией свода; на фиг. 5 - фрагмент плавильного агрегата по фиг. 4 в увеличенном масштабе; на фиг. 6 - соответствующий виду по фиг. 3 второй вариант выполнения плавильного агрегата, в котором переход от прямоугольного поперечного сечения шахты к круглому поперечному сечению кожуха печи начинается на нижнем участке шахты под удерживающими приспособлениями и имеет форму многоугольника; на фиг. 7 - соответствующий виду по фиг. 6 третий вариант выполнения плавильного агрегата, в котором переход от прямоугольного поперечного сечения шахты к круглому поперечному сечению кожуха печи начинается уже на верхнем участке шахты над удерживающими приспособлениями; на фиг. 8 - соответствующее виду по фиг. 4 изображение третьего варианта выполнения; на фиг. 9 - основная часть сечения плоскостью IX-IX по фиг. 8 и на фиг. 10 - соответствующее виду по фиг. 8 изображение модификации третьего варианта выполнения с круглой верхней частью кожуха,не имеющей стенки со сходящейся секцией. Варианты осуществления изобретения Согласно представленному на фиг. 1-5 первому варианту выполнения плавильный агрегат включает дуговую печь 1 с опирающимся на печные автоматические весы 2 кожухом 3 и имеющим выпуклую форму сводом 4, закрывающим верхний край кожуха печи. Кожух 3 состоит из нижней части 5, образующей обмурованный под печи для приема расплава, и верхней части 6, образуемой обычно водоохлаждаемыми элементами. Свод 4, как это прежде всего можно видеть на фиг. 3-5, имеет первую секцию 7, представленную на фиг. 3 в отведенном в сторону положении, и вторую секцию 8,образованную в основном нижним концевым участком шахты 9, соответственно рамой 10(фиг. 1 и 2), на которой крепится нижний участок шахты 9. На фиг. 1 состоящий из двух частей свод 4 показан в закрытом положении, а на фиг. 2 вторая секция 8 свода с установленной на ней шахтой 9 отодвинута вбок. Как показано, в частности, на фиг. 3-5,часть, изображенная на чертежах справа от центра кожуха печи, соответствует обычной дуговой печи с круглым кожухом и электродами 12,вводимыми в кожух печи концентрично центру 11 кожуха (центральная ось кожуха обозначена на фиг. 3 и 4). От дуговой печи обычной конст 7 рукции с круглой формой кожуха отличается лишь та зона, которая изображена на чертежах слева от электродов 12 и расположена выше нижней части кожуха. Первая секция 7 свода выполнена выпуклой и имеет так называемую центральную часть 13 с отверстиями 14 (фиг. 5) для трех вводимых внутрь кожуха электродов 12, обычно располагаемых в дуговой печи трехфазного тока треугольником. Электроды 12 закреплены в рукавах 15 электрододержателя и могут подниматься/опускаться и отводиться в сторону с помощью соответствующего механизма 16 подъема и поворота электродов. Первая секция 7 свода может быть приподнята соответствующим механизмом 17 подъема и поворота свода из показанных на фиг. 4 и 5 положений, в которых она прилегает к краю кожуха, и отведена в сторону в показанное на фиг. 3 положение, освобождая сверху доступ к кожуху 3 печи, например, для ее загрузки корзиной. Соответствующий механизм подъема и поворота свода более подробно описан, например, в заявке ЕР-0203339. В рассматриваемом варианте выполнения на печные весы 2 опирается не только кожух 3 печи, но и механизм 17 подъема и поворота свода, а также механизм 16 подъема и поворота электродов, что позволяет наклонять, соответственно опрокидывать кожух 3 вместе с электродами. Во избежание необходимости менять при реконструкции, соответственно при перемонтаже оборудования печи расположение электродов первая секция свода согласно техническому решению, предлагаемому в первом варианте осуществления изобретения, выполнена в форме ограниченного хордой 18 овала 19 с обычным расположением электродов. Когда первая секция 7 свода надета на кожух 3 печи, хорда 18 должна совпадать с направлением наклона, т.е. должна располагаться вертикально к плоскости чертежа по фиг. 2. Такое решение позволяет наклонять, соответственно опрокидывать кожух 3 печи с закрытой секцией 7 свода для выпуска металла или удаления шлака, не сдвигая секцию 8. При этом требуется лишь ненамного приподнять шахту 9. Тем самым сокращаются потери тепла с излучением, соответственно большая часть горячих печных газов попадает в шахту для подогрева загружаемого в печь материала. При необходимости зазор, образующийся при приподнятии шахты 9 между ее нижним краем,соответственно между второй секцией 8 свода и краем (позиция 39 по фиг. 5) кожуха, можно уплотнить с помощью защитного листа-экрана или других средств, устанавливаемых на шахте или по краю кожуха. Опорой для шахты 9 служит рамная конструкция 20, которая может охватывать шахту 9 по типу клети, при этом показанная на фиг. 1 и 2 рама 10 второй секции 8 является частью этой рамной конструкции. Показанная на этих чер 001378 8 тежах лишь схематично несущая шахту 9 рамная конструкция 20 установлена на выполненной в виде тележки 21 опоре таким образом, что рамную конструкцию 20 можно поднимать и опускать подъемным механизмом 22 вместе с шахтой. С этой целью в траверсах 23 рамной конструкции предусмотрены места 24 под установку опирающихся на опорную тележку 21 подъемных механизмов 22, что позволяет поднимать траверсу 23, а следовательно, и несущую шахту рамную конструкцию 20 из показанного на фиг. 1 нижнего положения в показанное на фиг. 2 верхнее положение. Необходимое направление движения при этом задается направляющими стойками 25. Опорная тележка 21 с шахтой 9 может перемещаться также в горизонтальном направлении. С этой целью на каркасе 26 предусмотрены рельсы 27, а опорная тележка 21 снабжена колесами 28, позволяющими ей перемещаться в горизонтальном направлении по этим рельсам 27. Шахта 9 закрыта сверху крышкой 29, которая в показанном на чертежах примере выполнения может горизонтально перемещаться по рельсам 30, освобождая сверху доступ к отверстию шахты для загрузки шихты краном 31(фиг. 4). Выполненная в форме колпака крышка 29 шахты имеет с задней стороны показанное на фиг. 1 газоходное отверстие 32, соединяющееся с газоходом 33, когда шахта 9, а следовательно,и рама 10 находятся в положении, показанном на фиг. 1. На фиг. 3 видно, что шахта 9 имеет в поперечном сечении прямоугольную форму. Прямоугольной формы предпочтительно выполнять нижнюю часть шахты, когда предусмотрены приспособления, удерживающие загружаемый материал, о чем более подробно будет сказано ниже. Таким образом, шахта 9, по меньшей мере в своей нижней части, имеет расположенные под прямым углом стенки, а именно, переднюю стенку 34, смежную при закрытом своде (фиг. 1,4 и 5) с хордой 18 первой секции 7, заднюю стенку 35, расположенную с противоположной от хорды 18 стороны, и две боковых стенки 36 и 37, соединяющих указанные выше стенки. Длина передней стенки 34 при этом примерно равна длине хорды 18, т.е. эта стенка 34 с небольшим зазором 38 примыкает к хорде 18. Указанный зазор в своде показан на фиг. 5 в увеличенном масштабе. Следует отметить, что в том случае, когда свод кожуха выполнен не плоским, а выпуклым,как это показано на фиг. 4 и 5, хорда является прямой только на виде сверху, в остальных же случаях она представляет собой линию, повторяющую по форме профиль свода в сечении, а следовательно, и нижняя кромка передней стенки 34 выполнена такой же формы. При закрытом своде кожуха, т.е. в положении, показанном на фиг. 1, 4 и 5, наружный контур свода образует нижний край задней 9 стенки 35 шахты, нижние края обеих примыкающих к ней боковых стенок 36, 37 шахты, а также граничащая с ними овальная часть 19 первой секции 7 свода. С этим контуром согласована форма верхнего края 39 кожуха, т.е. верхнего края верхней части 6 кожуха. Таким образом, в данном примере контур верхнего края 39 кожуха имеет форму ограниченного прямой линией, соответственно пологой дугой 40 овала со скругленными углами 41. Переход от того сегмента края кожуха, который определяется прямой 40 и смежными с ней отрезками овала, к соответствующему сегменту нижней части кожуха круглого сечения осуществляется по сходящейся секции 42 стенки верхней части 6 кожуха (см. фиг. 3). Как уже было сказано выше и показано на фиг. 5, первая секция 7 свода отделена от второй секции 8 зазором 38, проходящим параллельно хорде 18, что позволяет без каких-либо помех со стороны смежной передней стенки 34 шахты 9 наклонять, соответственно опрокидывать кожух печи в определяемом весами направлении, в котором, если смотреть от центра 11 кожуха, расположены летка 43 и технологическое отверстие 44. Поскольку вторая секция 8,а тем самым и шахта 9 закреплены на установленной на каркасе 26 опорной тележке, а не на весах, эта часть свода не может наклоняться вместе с кожухом печи. Однако нижний край шахты достаточно немного приподнять от верхнего края 39 кожуха, чтобы обеспечить небольшие наклоны кожуха печи с закрытой первой секцией свода и вставленными электродами. Во избежание утечки печных газов через зазор 38 между двумя секциями свода согласно одному из вариантов выполнения изобретения,по меньшей мере, на одном из взаимно смежных краев 45, соответственно 46 первой, соответственно второй секций свода предусмотрено использование соответствующих средств для уплотнения этого зазора 38. Ниже подобные средства рассмотрены более подробно. Один из возможных вариантов такого уплотнения состоит во вдувании в зазор 38 струи запорного, или уплотняющего, газа 47. С этой целью вдоль края 46, т.е. у передней стенки 34 шахты предусматривают канал 48 с повернутым в сторону зазора 38 щелеобразным сопловым отверстием, соответственно рядом отверстий. Этот канал в рассматриваемом примере выполнения образован закрепленной на передней стенке 34 шахты пустотелой фасонной штангой 49. Сопловое отверстие находится с нижней стороны штанги и обозначено позицией 50. В другом варианте, который можно применять дополнительно к первому, в качестве уплотняющего средства можно использовать уплотнительный выступ 51 (заставку), образованный рядом предусмотренных у края 45 первой секции свода охладительных трубок, часть из которых при закрытом своде с зазором вхо 001378 10 дят в паз 52. В данном случае этот паз 52 образован нижней стороной пустотелой фасонной штанги 49 в сочетании с расположенной на ней под углом уплотнительной планкой 53. В шахте 9 предпочтительно предусмотреть удерживающие приспособления 54 (пальцы) для загружаемой шихты. Наиболее пригодны для этой цели удерживающие приспособления, описанные в международной заявке WO 95/04910. Однако в зависимости от контура верхнего края 39, 40, 41 кожуха, а также от формы сходящейся секции 42 стенки может потребоваться особое конструктивное исполнение и расположение этих удерживающих приспособлений 54. В первом примере, предполагающем переход от прямоугольного сечения шахты через промежуточное овальное сечение к круглому сечению нижней части кожуха, сходящейся формой секции 42 стенки верхней части кожуха определяются дополнительные требования к перемещению загруженной шихты по шахте при повороте пальцев в положение выгрузки. При этом максимальный угол поворота крайних пальцев ограничен. Для согласования с формой секции 42 стенки верхней части 6 кожуха наряду с поворотными, или откидными, пальцами 54 предусмотрены неподвижные пальцы 55, служащие отбойниками. Поворотные пальцы 54 расположены параллельно друг другу и с определенным шагом друг от друга (см. фиг. 3) и установлены на расположенных в рамной конструкции 20 на задней стенке 35 шахты опорах 56 с возможностью поворота вокруг них. Эти поворотные пальцы 54 могут поворачиваться вниз из показанного на фиг. 5 сплошной линией закрытого положения удерживающего приспособления, при котором пальцы своими внутренними частями выступают во внутреннее пространство шахты, преграждая проход шихте, в показанное на фиг. 5 штрихпунктирной линией положение выгрузки,при котором внутренние части пальцев обращены вниз, пропуская шихту через шахту. При этом поворотные пальцы 54 даже в закрытом положении наклонены вниз под углом примерно 20 к горизонтали. Другие пальцы 55, выполненные в виде неподвижных пальцев и также расположенные с определенным шагом друг от друга, установлены на упругих опорах в рамной конструкции рядом с боковыми стенками 36, 37 шахты, проходя сквозь указанные боковые стенки 36, 37 и выступая во внутреннее пространство шахты. Концы 57 неподвижных пальцев расположены вблизи обоих крайних поворотных пальцев 54,когда последние находятся в закрытом положении (сплошная линия на фиг. 5). Благодаря такой конструкции в нижней зоне шахты образуется перекрывающее все ее поперечное сечение удерживающее приспособление для загруженной шихты, обеспечивая поступление горячих 11 печных газов в удерживаемый в шахте столб шихты и тем самым его нагрев. При одновременном опускании поворотных пальцев 54 из показанного на фиг. 5 сплошной линией закрытого положения в показанное штрихпунктирной линией положение выгрузки и поворотные пальцы 54, и неподвижные пальцы 55 направляют падающий материал к центру, т.е. в круглую нижнюю часть кожуха, защищая тем самым секцию 42 стенки верхней части кожуха от действия чрезмерно больших нагрузок. В показанном на фиг. 6 втором варианте выполнения изобретения переход от прямоугольного сечения шахты 9 к круглому сечению нижней части 5 кожуха осуществляется через участок многоугольного сечения, которое в данном примере ограничено трапециевидной линией. Кроме того, указанный переход начинается уже над верхним краем 39 верхней части кожуха за счет того, что углы между стенками 35 и 36, а также стенками 35 и 37 в нижней, расположенной под удерживающими приспособлениями 54 части шахты выполнены сходящимися к центру кожуха. Эти сходящиеся секции стенок шахты обозначены позициями 58 и 59. Они представляют собой плоские поверхности,обеспечивающие переход от прямоугольного сечения к трапециевидному в сечении профилю стенок 36, 35 и 37, который в свою очередь соответствует профилю верхнего края 39 кожуха с его прямолинейными участками 40 а и 41 а. В последующем имеющий в зоне под шахтой 9 трапециевидный контур верхний край 39 верхней части кожуха переходит по сходящейся секции 42 а стенки в нижнюю часть кожуха круглого сечения. При выполнении перехода показанной на фиг. 6 формы можно отказаться от использования служащих отбойниками неподвижных пальцев 55, применяемых в первом примере. Однако пальцы 54, расположенные над секциями 58 и 59 стенок шахты, не могут поворачиваться вниз на такой же угол, что и пальцы, расположенные в середине удерживающего приспособления. На фиг. 6 пальцы 54 показаны сплошной линией в положении выгрузки, а пунктирной линией - в закрытом положении. Очевидно, что в данном примере по три пальца,расположенных с каждой стороны рядом со стенками 36, 37 шахты, в показанном открытом на максимальную величину положении удерживающего приспособления не могут поворачиваться вниз на такой же угол, что и центральные пальцы. Следовательно, управление поворотом этих пальцев необходимо производить отдельно, в то время как все средние пальцы можно поворачивать вместе. Во втором примере выполнения переход от прямоугольного сечения к круглому начинается уже на нижнем участке шахты под удерживающими приспособлениями, при этом конструкция стенки 34, которая расположена ближе к 12 отверстиям для электродов, остается такой же,что и в первом примере выполнения. Тем не менее проходное сечение шахты в ее нижней зоне, по меньшей мере, не уменьшается вовсе или уменьшается лишь на очень малую величину в том случае, если свод кожуха выполнен выпуклым, а нижний край стенки 34 шахты повторяет по форме контур свода. В показанном на фиг. 7-9 примере выполнения переход от прямоугольного сечения к круглому происходит уже на верхнем участке шахты, как показано на фиг. 8, начинаясь сразу же под верхним отверстием шахты, причем и в данном случае, как и во втором примере, задняя,если смотреть со стороны электродов, стенка 35 шахты переходит в контур, ограниченный трапециевидной линией. Во избежание уменьшения поперечного сечения шахты в направлении сверху вниз, которое следует скорее увеличить с целью облегчить беспрепятственное опорожнение шахты, в этом третьем примере выполнения передняя, если также смотреть со стороны электродов, стенка 34 шахты выполнена сходящейся к центру кожуха, а именно, параллельно задней стенке 35 шахты. Сходящиеся участки задней стенки обозначены позициями 60 и 61, а сходящиеся участки передней стенки обозначены позициями 62 и 63. Поскольку в данном примере переход начинается уже выше пальцев 54, сами пальцы расположены в плоскости, в которой контур как задней стенки 35, так и передней стенки 34 ограничен трапециевидной линией. Для согласования с такой формой поперечного сечения та горизонтальная балка рамной конструкции 20,которая примыкает к задней стенке 35 шахты и в которой установлены опоры 56, вокруг которых поворачиваются пальцы 54, также расположена параллельно задней стенки 35, повторяя ее трапециевидный контур. В сравнении со вторым вариантом выполнения в данном случае,как и в первом варианте, все пальцы могут поворачиваться при выгрузке шихты на одинаковый угол. Пальцы 54 в положении выгрузки показаны на фиг. 7 и 9 сплошными линиями, а в закрытом положении - соответственно пунктирными линиями. Поскольку во избежание сужения проходного сечения передняя стенка шахты также выполнена сходящейся книзу, в результате чего контур нижнего края стенки 34 шахты на виде сверху имеет трапециевидную форму,смежный с этой стенкой край (хорда 18 а) первой секции 7 свода имеет такой же контур. Тем самым по всей длине между обеими секциями 7,8, когда первая из них повернута в показанное на фиг. 9 рабочее положение, а вторая соответственно придвинута к первой в этом положении,остается такой же узкий зазор, как и в предыдущих вариантах выполнения. На фиг. 10 показана одна из возможных модификаций третьего примера выполнения изобретения. В данном случае при реконструк 13 ции печи даже сохраняется возможность дальнейшего использования уже имеющейся круглой или овальной верхней части кожуха. В представленном на фиг. 10 варианте выполнения задняя стенка 35 шахты сходится под пальцами 54 к имеющему в сечении круглый профиль верхнему краю верхней части 6 круглого или овального кожуха печи. В остальном показанный на фиг. 10 вариант соответствует третьему примеру выполнения. Предпочтительным в этом варианте является наличие выпуклого свода, предотвращающего сужение внутреннего поперечного сечения шахты в ее нижней зоне, а также наличие поворотных пальцев 54, направляющих загруженную шихту при своем повороте вниз к середине кожуха и защищающих верхний край кожуха от падающей сверху шихты. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Плавильный агрегат с дуговой печью(1), имеющей кожух (3), состоящий из нижней части (5) и верхней части (6), а также свод (4),состоящий из первой и второй секций (7, соответственно 8), из которых первая секция (7) выполнена, по меньшей мере, с одним отверстием(14) для электрода, а вторая секция (8) содержит закрепленную на опорной тележке (21) шахту(9), имеющую закрываемое загрузочное отверстие и газоходное отверстие (32) на верхнем участке шахты (9), для подогрева загружаемой в кожух печи шихты, при этом опорная тележка(21) и кожух (3) выполнены с возможностью горизонтального перемещения друг относительно друга, отличающийся тем, что у шахты,у которой в вертикальной проекции часть внутреннего контура в поперечном сечении расположена за пределами внутреннего контура верхнего края нижней части кожуха, верхняя часть (6) кожуха в зоне под шахтой (9) и/или задняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (35) шахты имеет секцию (42, 42 а, 58, 59, 60, 61), сходящуюся к центру (11) кожуха. 2. Плавильный агрегат по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая секции (7, соответственно 8) свода выполнены в виде отдельных узлов, отделенных друг от друга зазором(38) и установленных с возможностью горизонтального перемещения независимо друг от друга относительно кожуха (3) печи. 3. Плавильный агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что первая секция (7) свода выполнена с возможностью ее подъема/опускания и отвода в сторону с помощью механизма (17) подъема и поворота свода. 4. Плавильный агрегат по п.3, отличающийся тем, что механизм (16) подъема и поворота электродов выполнен с возможностью его отвода в сторону вместе с механизмом (17) подъема и поворота свода. 14 5. Плавильный агрегат по любому из пп.14, отличающийся тем, что вторая секция (8) свода выполнена с возможностью ее подъема/опускания вместе с закрепленной на опорной тележке (21) шахтой (9), а опорная тележка (21) выполнена с возможностью ее горизонтального перемещения. 6. Плавильный агрегат по любому из пп.15, отличающийся тем, что опорная тележка (21) выполнена с возможностью ее перемещения перпендикулярно зазору (38) в своде. 7. Плавильный агрегат по любому из пп.16, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одном из двух смежных краев (45, 46) первой и второй секций (7, соответственно 8) свода предусмотрены средства для уплотнения зазора(38) в своде. 8. Плавильный агрегат по п.7, отличающийся тем, что один (46) из двух смежных краев(45, 46) первой и второй секций (7, соответственно 8) свода имеет проходящий по этому краю паз (52), а второй (45) из двух указанных краев (45, 46) имеет проходящий по этому краю уплотнительный выступ (51), который при закрытом своде с зазором входит в этот паз (52). 9. Плавильный агрегат по п.7 или 8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, у одного(46) из смежных краев (45, 46) первой и второй секций (7, соответственно 8) свода предусмотрен проходящий вдоль этого края канал (48), по меньшей мере, с одним обращенным к зазору(38) в своде сопловым отверстием (50), служащим для вдувания в этот зазор (38) струи уплотняющего газа. 10. Плавильный агрегат по п.9, отличающийся тем, что проходящее вдоль края (46) сопловое отверстие (50) выполнено щелеобразным. 11. Плавильный агрегат по п.9, отличающийся тем, что в качестве сопла предусмотрен проходящий вдоль края (46) секции крышки ряд отверстий. 12. Плавильный агрегат по любому из пп.2-11, отличающийся тем, что задняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (35) шахты имеет сходящуюся к верхнему краю нижней части (5) кожуха секцию(58; 59; 60, 61). 13. Плавильный агрегат по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что первая секция(7) свода, если смотреть сверху, имеет форму ограниченного хордой (18, 18 а) овала, а контур нижнего края передней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки (34) шахты согласован с контуром хорды (18, 18 а). 14. Плавильный агрегат по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что профиль нижнего края задней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки (35) шахты и примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) шахты в зоне второй секции (8) свода соответ 15 ствует профилю верхнего края (39) кожуха печи. 15. Плавильный агрегат по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что шахта (9) имеет на верхнем участке прямоугольный профиль в сечении, а профиль задней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки(35) шахты и примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) шахты переходит, сходясь книзу,через промежуточный овальный профиль в круглый профиль верхнего края нижней части(5) или верхней части (6) кожуха печи. 16. Плавильный агрегат по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что шахта (9) имеет на верхнем участке прямоугольный профиль в сечении, а профиль задней, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенки(35) шахты и примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) шахты переходит, сходясь книзу,через промежуточный многоугольный профиль в круглый профиль верхнего края нижней части(5) или верхней части (6) кожуха печи. 17. Плавильный агрегат по п.16, отличающийся тем, что многоугольный профиль представляет собой профиль, ограниченный трапециевидной линией. 18. Плавильный агрегат по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что передняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (34) шахты проходит, сходясь,параллельно задней стенке (35) шахты. 19. Плавильный агрегат по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что шахта (9) имеет на нижнем участке удерживающие приспособления (54, 55) для подогреваемой шихты, которые выполнены с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором они обеспечивают прохождение газа сквозь шахту, но задерживают шихту, в положение выгрузки, в котором они освобождают проход для шихты сквозь шахту (9). 20. Плавильный агрегат по п.19, отличающийся тем, что удерживающие приспособления(54, 55) образованы расположенными параллельно друг другу и с определенным шагом друг от друга пальцами (54), установленными на опорах (56) с возможностью поворота вокруг них вниз из закрытого положения, в котором 16 эти пальцы (54) своими внутренними частями выступают во внутреннее пространство шахты,препятствуя проходу шихты через шахту, в положение выгрузки, в котором указанные внутренние части пальцев (54) обращены вниз, пропуская шихту сквозь шахту (9). 21. Плавильный агрегат по п.20, отличающийся тем, что опоры (56) поворотных пальцев расположены в рамной конструкции (20) на задней стенке (35) шахты, а от примыкающих к ней боковых стенок (36, 37) во внутреннее пространство шахты (9) выступают неподвижные пальцы (55), концы (57) которых расположены рядом с обоими крайними поворотными пальцами (54), когда последние находятся в закрытом положении. 22. Плавильный агрегат по п.21, отличающийся тем, что внутренние части поворотных пальцев (54) в закрытом положении наклонены вниз, а внутренние концы (57) неподвижных пальцев, обращенных к указанным поворотным пальцам (54), имеют примерно тот же наклон,что и оба крайних поворотных пальца (54) в их закрытом положении. 23. Плавильный агрегат по п.20, отличающийся тем, что для крайних пальцев (54), расположенных рядом с боковыми стенками (36,37) шахты, предусмотрено отдельное управление их поворотом, благодаря чему они могут поворачиваться вниз на меньший угол в сравнении со средними пальцами (54), поворачиваемыми вместе с ними и расположенными между ними. 24. Плавильный агрегат по п.20, отличающийся тем, что в шахте, у которой задняя, если смотреть со стороны отверстий (14) для электродов, стенка (35) и примыкающие к ней боковые стенки (36, 37) имеют сходящийся книзу профиль, переходящий через промежуточный многоугольный профиль, ограниченный трапециевидной линией, в круглый профиль, примыкающая к задней стенке (35) горизонтальная балка рамной конструкции (20) с опорами (56) для поворотных пальцев (54) проходит параллельно трапециевидному контуру задней стенки
МПК / Метки
МПК: F27D 13/00, C21C 5/52, F27B 3/18
Метки: печью, агрегат, плавильный, дуговой
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/11-1378-plavilnyjj-agregat-s-dugovojj-pechyu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Плавильный агрегат с дуговой печью</a>
Предыдущий патент: Хиральные бифосфиновые соединения, комплексы на их основе и способ получения хирального бифосфинового соединения
Случайный патент: Устройство и способ обработки данных