Конструкции и проектирование электропечей
  5.3 Холодильники и уплотнители электродных отверстий

Охлаждение электродов и уплотнение электродных отверстий обычно осуществляют при помощи устройства, называемого холодильником (или экономайзером).

Варианты установки холодильников

Рис.5.3. Варианты установки холодильников

Основные требования, предъявляемые к холодильнику: возможно большая герметизация рабочего пространства печи и охлаждение электрода (внешней части) до температуры 400 – 500 С.

Холодильник рациональной конструкции обеспечивает:

  1. снижение окисления электродов, в результате чего уменьшается их расход;
  2. снижение окисления электродов, в результате чего уменьшается их расход;
  3. рациональное распределение теплового потока между ванной и футеровкой.

В простейшем случае экономайзер представляет собой литое (чугунное) или сварное (стальное) кольцо, охлаждаемое водой и располагаемое на своде под отверстием для электрода (рис. 5.4 а). Благодаря тому, что кольцо не закреплено на своде жестко, диаметр отверстия в нем может быть сведен к 5 – 10 мм, эти величины определяются допусками на размер самих электродов.

Сводовые уплотняющие кольца

Рис. 5.4. Сводовые уплотняющие кольца: а – охлаждающее, б – с уплотняющим устройством, в - с уплотняющими секторами Беляева, г- со змеевиком в бетонном блоке с футерованным уплотняющим кольцом.

Чтобы избежать замкнутого магнитного контура вокруг электрода, кольцо имеет радиальный разрез шириной 10 – 20 мм. Вода подается к кольцу по одну сторону щели и отводится от него по другую сторону с помощью металлических трубок, ввинчиваемых или ввариваемых в его стенку. К трубкам вода подводится около края свода резиновыми шлангами, которые изолируют находящиеся под напряжением кольца от металлоконструкций и друг от друга. Такие сводовые кольца одновременно охлаждают и центральную часть свода, и прорывающиеся через сводовые отверстия газы, что снижает расход электродов.

Однако из-за зазора полное уплотнение сводовых отверстий такими кольцами не достигается, так как между ними и электродами остается зазор. Поэтому на сводовое кольцо обычно устанавливают еще уплотняющее устройство. Для этого верхняя поверхность кольца выполняется конической, и в нее закладывается набивка из шлаковой ванны или асбеста с глиной, прижимаемая кольцевым грузом (см. рис. 5.4 б). Такое устройство создает хорошее уплотнение и работает удовлетворительно как на графитированных, так и на угольных электродах, но требует подбивки уплотнения вручную каждые 2 – 3 часа.

На (рис. 5.4 в) показана конструкция охлаждающего кольца с уплотняющими секторами (конструкция Беляева). На верхней наклоненной к центру поверхности охлаждающего кольца, расположены шесть чугунных секторов с небольшими зазорами между ними. Магнитное поле электрода стремится их сблизить, чтобы образовать замкнутый магнитный контур вокруг электрода, и прижимает их к последнему, образуя хорошее уплотнение.

В последние годы с успехом применяют частично утопленные в свод охладители. Такая конструкция создает дополнительное охлаждение свода и существенное увеличение срока его службы, но в то же время приводит к увеличению потерь тепла с охлаждающей водой. Поэтому кольца обычно заглублены в свод лишь на часть его высоты. Одна из таких конструкций представляет собой блок из глиноземистого огнеупорного бетона, в котором установлены охлаждаемые водой змеевики (рис. 5.4 г). На блок одевается уплотняющая коробка в виде футерованного кольца, образующего небольшой зазор вокруг электрода.

Известные конструкции холодильников пока что далеки от совершенства, разработка новых конструкций является актуальной задачей.

  5.3 Холодильники и уплотнители электродных отверстий
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ