CZ341992A3

CZ341992A3 - Electric arc furnace for steel manufacture

Info

Publication number: CZ341992A3
Application number: CS923419A
Authority: CZ
Inventors: Harald Dipl Ing Dr Berger; Peter Dipl Ing Mittag; Johannes Dipl Ing Steins; Gert Dipl Ing Pfeiffer
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1993-06-16
Also published as: KR930010512A; JP2875120B2; CA2083129C; SK341992A3; KR960004796B1; RU2096706C1; JPH05223457A; PL171415B1; EP0548041A3; CA2083129A1; PL296650A1; US5573573A; CN1028115C; EP0548041A2; CN1072459A; US5471495A

Description

Elektrická oblouková pec pro výrobu oceliVynález se týká elektrické obloukové pece pro výrobu oceli tavením šrotu, zejména železného šrotu, a/ nebo železné houby a/nebo surového železa a přísad, v pecním kelímku, do kterého zasahuje nejméně jedna v podélném směru spotřebovatelná grafitová elektroda,přičemž mezi grafitovou elektrodou a vsázkou je zapálen elektrický oblouk.

Dosavadní

Obvyklé elektrické obloukové pece na stejnosměrný proud pro tavení šrotu, která umožňují poněkud vyšší přívod energie, mají jedinou grafitovou elektrodu,uspořádanou ve středu a kolmo v pecním kelímku. Možný přívod energie, který je závislý od sekundárního proudu,je omezen maximálně možným průměrem grafitové elektrody. Maximální přívod energie v této době u pecí tohoto druhu je možný s elektrodami, jejichž průměr je kolem 7θθ mm.

Průměry elektrod této řádové velikosti a plánované větší průměry vyžadují však v důsledku vyskytujících se velmi velkých hmot, sil a momentů, krajně nákladná konstrukční řešení a způsobují potíže při provozu elektrodových svěracích zařízení, nosného ramene elek trody, zvedacího ramene elektrody a jejího vedení,la nových vodičů pro vysoké proudy, atd.

Kromě toho je obtížné, vyrobit elektrody tak velké2

Navíc je přived enerkoncentrován na jedno ece a ještě je ztížen při vysokých výkonech ho průměru v postačující jakosti, gie jediným elektrickým obloukem místo více nebo méně ve středu p magnetickými vlivy, které působí n.a elektrický oblouk.

U obvyklých elektrických obloukových pecí na střídavý proud , jako např. podle DE-C - 29 44 269» ER-B 2 218 397 a DE-Á - 32 41 987» se vytaví třemi elektrodami, uspořádanými ve středu na částečném kruhu, kolmý kráter do šrotu a potom se roztaví zbývající šrot.Energie horkých odpadních plynů stoupá prázdným kráterem nevyužita směrem nahoru a způsobí zvýšený ohřev poklopu a - stejně jako u obvyklých elektrických obloukových pecí na stejnosměrný proud - velkou žhavou délku elektrody , která vede k silnému stranovému opálu. Kromě toho jsou pro elektrody nutné velmi masivní elektrodová nosná ramena a zdvihací ústrojí s těžkými vedeními, aby se zvládly síly a vibrace způsobené vysokými proudy. Tato zařízení· jsou podstatným investičním nákladovým faktorem, který obvyklé elektrické obloukové pece na stři dávný proud stále více prodražuje a ztěžuje provoz.

Dále je z EP-3 - 0 240 485 známo, uspořádat u pece pro výrobu oceli ze šrotu,se šachtou s napojenou nístějovou pecí, jako topné zařízení, několik plasmových hořáků, které jsou upraveny šikmo vzhledem k ose pece a po obvodu zasahují z vnějšku směrem dovnitř. Plasmové hořáky však mají v důsledku jejich wolframové katody jen omezený výkon a přitom stále existuje nebezpečí prosakování vody.

Pods tat a_ vynálezu

Účelem vynálezu obtíží a jeho úkolem je odstranění je vytvoř it z těchto nedostatku a řízení shora popsaného druhu, kterým je možný zejména vysoký přívod, energie při nízkých investičních, provozních a udržova cích nákladech a které vykazuje vysokou provozní spolehlivost a použitelnost.

Tento úkol se podle vynálezu řeží tím, že grafi tová elektroda vyčnívá do spodní části pecního kelímku ze strany a že spodní část má v oblasti grafitové elektrody radiálně proti horní části směrem. .ven vy stupující rozšíření.

U elektrické obloukové pece podle vynálezu hoří elektrický oblouk přibližně v prodloužení osy elektrody proti vsádce, Čímž elektrický oblouk vytvoří dutinu v nasypaném kuželu ze vsádky. Do této dutiny se pak zří tí vsádka, ležící nad ní, aby se tak i sama vystaví la působení elektrického oblouku a roztavila se.

Tím, že grafitová elektroda vyčnívá do spodní části pecního kelímku, rozšířeného radiálně proti horní části pecního kelímku, je grafitová elektroda chráněna proti dolů padající vsádce. Poiíe pro zapálení elektrického oblouku příp. pro přehřátí ocelové lázně vy tvořené ze šrotu po jeho úplném roztavení, se grafitová elektroda posune dále dopředu. Během tavení šrotu se hrot elektrody udržuje mimo půdory horní části pecního kelímku.

Horké plyny vznikající při tavení se odsávají šrotovým sloupcem směrem nahoru a ohřívají šrot. Grafitové elektrody vyčnívající po stranách, zůstávají před účinky těchto horkých plynů prakticky ušetřeny, takže grafitové elektrody vykazují jen tím i nepatrný stranový opal.

krátkou žhnoucí délku

Zařízení pro výrobu taveného kovu z rud je známo z U3-A - 1 5^2 562. Toto zařízení má šachtu, tvořící horní část pecního kelímku a proti této radiálně rozšířenou spodní část, do které zasahují elektrody a ve středu dna pecního kelímku ležící kuželové vyvýšení. Toto kuželové vyvýšení slouží k tomu, aby se sloupec rudy rozdělil v tenkostěnnou plášťovou vrstvu, aby se umožnila redukce a tavení rudy.

Elektrody, vyčnívající proti sloupci rudy, ohří vají rudu bud na bázi elektrického odporu nebo zářením elektrického oblouku hořícího vždy mezi dvěma soused nimi a navzájem k sobě skloněnými elektrodami. U tohoto známého zařízení jedná se o redukční pec s velmi malým výkonem, který je omezen opotřebením kuželového vyvýšení. Kromě toho při přívodu energie skloněnými e lektrodami není možná v tekuté fázi metalurgická práce.

Rozšíření může podle jednoho provedení vynálezu být vytvořeno bud prstencovitě kolem horní části, přičemž rozšíření nemusí vytvářet bezpodmínečně uzavřený prstenec, nýbrž u odpichového zařízení může se přeru Šit, nebo podle jiného výhodného provedení se vytvoří jen v oblasti vyústění grafitové elektrody do sjpodní části. Podle posledně uvedeného provedení tvoří rozšíření tak zvanou -elektrodovou komoru-, ve které jsou hroty, resp. hrot elektrod, a jsou tak chráněny při navážení vsádky do pece. Elektrodová komora vykazuje přitom účelně ve směru po obvodu spodní části,šířku, kte rá je J-násobkem a 7-uásobkem průměru elektrody. Tím je zajištěno proudění plynu sloupcem šrotu, nacházejícího se ve vnitřním prostoru pece a také optimální ochrana grafitových elektrod.

Podle výhodného provedení elektrické obloukové pece podle vynálezu jsou grafitové elektrody směrovány šikmo

skůjnování, descxídování, legování, atd.

Sleictrickou obloukovou pec podle vynálezu .je možno vytvořit jak jako pec na střídavý proud se třemi respektive s vě&ším počtem trojic grafitových, elektrod , tak taká jako pec na stejnosměrný proud s několika grafitovými elektrodami.

Jestliže je elektrická oblouková pec vytvořena jako pec na stejnosměrný proud, jsou účelně grafitové elek trody zapojeny jako katody a ve dnu pecního kelímku je uspořádaná dnová anoda.

Je však také možné, při vytvoření elektrické obloukové pece jako pece na stejnosměrný proud, zapojit nejméně jednu grafitovou elektrodu jako katodu a nejmé -

potřební grafitové elektrody, zapojené jako anody, jak je tomu u obvyklých elektrických obloukových pecí,které může Činit až trojnásobek opotřebení grafitové elektrody, zapojené jako katoda, neboť grafitová elektroda podle vynálezu se musí podrobit specielním chladicím opatřením. Tím se stává provoz elektrické obloukové pece na stejnosměrný proud možným částečně nebo zcela bez dno vé anody a tím i bez tekutého bahna.

Účelně jsou grafitové elektrody zapojeny navzá jem nezávisle a uspořádání grafitových elektrod je ta kove, že výměna jedné grafitové elektrody se může provést! nezávisle na provozu jiných grafitových elektfod, čímž je možný plynulý provoz elektrické obloukové pece bez přerušení přívodu proudu k jiným grafitovým elektrodám. Tím se podstatně zvýší použitelnost elektrické obloukové pece.

Výhodně jsou grafitové elektrody uspořádány při bližně v jedné úrovni a přibližně radiálně symetricky k svislé ose pecního kelímku.

Podle výhodného provedení zasahují v nejméně jedné úrovni nad úrovní, ve které jsou uspořádány grafitové elektrody, ze strany do pecního kelímku, dmychací trubky hořáků pro přívod fosilní energie a pro přívod kyslíku, přičemž dmychací trubky hořáků jsou úěelně uspořádány radiálně symetricky ke svislé ose pecního kelímku a při pohledu ve směru této svislé esy leží mezi grafitovými elektrodami.

Pro umožnění zejména účinného tavení jsou grafi tové elektrody účelně uspořádány v SÍhém směru na pod pšrném zařízení elektrod, na kterém jsou upraveny axiálně posuvně a jsou otočně uloženy kolem přibližně svislé a kolem přibližně vodorovné osy. Tím se podaří £ při jednostranné vsázce šrotu vytvářet stále optimálně působící elektrický oblouk.

Podepření elektrod může se podle vynálezu realizovat lehkými a levnými konstrukcemi. Výhodně je grafi tová elektroda prostřednictvím podpěrných kladek po depřena pohyblivě ve směru své podélné osy na podpěr ▼ ném zařízení elektrod.

Aby se tavenina nechala vytéci z elektrické obloukové pece jejím překlopením, je výhodné, uspořádat podpěrné ústrojí elektrod v obou směrech pojízdné v ra diálním směru k pecnímu kelímku.

Podle výhodného provedení joou grafitové elek trody vytvořeny jako dutá elektrody, jejichž dutina je napojitelná na přívodní potrubí plynu, případne na přívodní vedení pevných látek pro přívod kovových a/nebo oxidy kovů. obsahující prach a/nebo organické lát Áy.

Další výhodné provedení je vyznačeno tím, že elek trická pec je vytvořena jako Šachtová pec, přičemž ša elita .je na horním konci opatřena jedním nebo několika uzavíratelnými postranními otvory pro vsázku, čímž od padá zvedací a výkyvné ústrojí poklopu, jakož i přeru Šování tavení při odstraňování poklopu, existujícího u obvyklých elektrických obloukových pecí a elektrody,zasahující do vnitřku pecního kelímku ze shora verti kalně skrz poklop. Dále je také odstraněno nebezpečí vystříknutí tekuté oceli při doplňování vsázky do pe ce. Kromě toho se nemusí tavící proces během doplňování vsázky přerušit, čímž se zvýší použitelnost pece.

Další výhodná provedení jsou zřejmá z podružných nároků.

Způsob výroby oceli ze šrotu s použitím zařízení podle vynálezu, u kterého je možný vysoký přívod energie s nepatrnými náklady, se vyznačuje tím, že po vsázce šrotu a zapálení elektrického oblouku se přivádí dátinami elektrod topný plyn, výhodně zemní plyn elektrickému oblouku za současného chlazení hrotů elek trod a tam se rozkládá, přičemž výhodně plynová směs, /00 + ISg/iR vznikající přívodem zemního plynu do elek trickéhc oblouku, se nechá stoupat vzhůru a v úrovni nad dutinou, vypálenou elektrickým obloukem, se spaluje při současném ohřevu šrotu.

Účelně se provádí dodatečné spalování pianové smě-r sý (00 + EL·) /.omočí spalování plynová směsi topný plyn

- kyslík.

Fřehled_obrázků_na_výkrese

Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen porno cí několika příkladů provedení, znázorněných na výkre šech, přičemž obr. la představuje svislý řez elektric kou pecí a obr. 2a pohled na elektrickou pec ze shora podle prvního a druhého provedení pece na stejnosměrný proud. Obr. lb a 2b ukazují další provedení s jedno tlivými rozšířeními ve spodní části pecního kelímku v oblasti stranově uspořádaných elektrod. Obr. J a *+ ukazují třetí provedení elektrické pece na stejnosměr ný proud analogicky znázorněné s obr. la a 2a. V obr. 5,6 a 7 jsou znázorněny pece podle vynálezu na střídavý proud v analogickém znázornění s obr. 2.a a } až 4. Obr. 8 a 9 ukazují v náryse a půdoryse upevňovací ústrojí elektrod zejména výhodné pro elektrickou obloukovou pec podle vynálezu, ?říklady_£royedení_yynále zu

Podle provedení, znázorněného v obr. la a 2a, má pec, resp. elektrická pec na stejnosměrný proud, pecní kelímek 1 s prohloubeným dnem 2» které je vyloženo žáruvzdorným materiálem Nad dnem 2 je Šachta která je tvořena vodou chlazeným resp. ohnivzdorně vy loženým kovovým pláštěm 5, hterý je uzavřen vodou chlazeným poklopem 6, který je odstranitelný vykývnu tím nebo zvednutím.

Jak je z obr. 2 zřejmé, má dno 2 výhodně kruhový oůdorys. Ma straně skláoěcí elektrické vece je us pořádán arkýřovitý výstupek 2 ³ odpichovým otvorem.Pecní kelímek 1 mohl by také mít excentricky uspořádaný odpich ve dnu. šabhta 4 dosahuje ode dna 2 do nepatře· né výše svou spodní válcovou částí 8, jejíž průměr odpovídá dnu 2, resp. průměru dna 2, sužuje se potom svou částí 2 tvaru komolého kužele a má nad částí 2 tvaru komolého kužele opět horní válcovou část 10 s průměrem zmenšeným oproti průměru dna.

Podle dalšího provedení (obr. lb a 2b) má šachta 4 od shora směrem dolů plynule stejný průměr (ne hledě na případnou kuželovitost) a v oblasti stranově uspořádaných grafitových elektrod je vybavena jedno tlivými rozšířeními 2Í f^r0 zavedení grafitových elektrod 11 do tavičiho prostoru.

Šířka rozšíření 2Í táhnoucího se ve směru po obvodu spodní Části 8 elektrické obloukové pece, je Jaž 7-násobkem průměru elektrod, takže t#to rozšíření gí tvoří elektrodové komůrky, obklopující volný prostor, pokud grafitové elektrody 11 vyčnívají do vnitřku pece.

Tím se dostane lépe definované proudění plynu sloucem šrotu, zlepšená ochrana před padajícím šrotem a možnost, přestavět stávající elektrické obloukové pece se svislými grafitovými elektrodami na pece se stranově uspořádanými grafitovými elektrodami.

Po obvodu kolem pece je uspořádáno více elektrod 11 z grafitu na stejnosměrný proud. Podle znázorněného příkladu provedení jsou uspořádány čtyři grafitové elek trody s rozestupy 90°. Grafitové elektrody 11 jsou uloženy na pracovní plošině 12, obklopující pe$í kelí mek 1, prostřednictvím vozíku 1^ upraveným pojízdně na táto plošině 12. Každý z těchto vozíků má zvedátelné a klonitelné podpěrné ústrojí 14 elektrod, upravené výkyvné kolem přibližně vodorovné a kolem přibližně svislé osy, které je vybaveno kladkami· !£, podpírajícími grafitovou elektrodu 11, a svěracím ústrojím 16 elektrod. Každá grafitová elektroda je na kladkách 1£ přímo vedena a je hydraulickým válcem, který je bud přímo v záběru se svěracím ústrojím 1£, nebo se separátním ústrojím, pohybována dopředu a zpět, přičemž pohyb je řízen prostřednictvím elektrodové regulace. Fro provádění výkyvných pohybů, jokož i podél ného posuvu grafitových elektrod 11 slouží především hydraulická zařízení, která však nejsou na výkresu blíže znázorněna.

Grafitové elektrody 11 zasahují otvory 1J části 2 tvaru komolého kužele nebo rozšířeními 2S do spodní části vnitřního prostoru 18 pece, přičemž lze sklon grafitových elektrod 11 a radiální vzdálenost od stře-; dní osy 12 pecního kelímku 1 nastavit podle provoz nich podmínek, t.j. podle množství vsazeného materiálu, podle stavu tavení, resp. hladiny tavné lázně při přehřívání taveniny. Ve dnu 2 pecního kelímku 1 je ve středu uspořádaná ječb&iná dnová anoda 20, proti která jsou směrovány radiálně symetricky uspořádané grafitová elektrody 11.Všechny grafitové elektrody 11 leží svými hroty 21 přibližně v jedné úrovni a v normálním : provozu mimo průměr horní části 10, a to p>ro další vniknutí grafitových elektrod 11 do vnitřního prostoru 18, pece, pokud to stav tavení vsazeného materiálu připustí.

jsou uspořádány

V několika úrovních nad úrovní hrotů 21 elektrod / dmychací trubky hořáků 22 plyn-kyslík, které jsou za saditelné otvory 2J horní válcové části 10 do vni třního prostoru 18. Jak je možno rozpínat z obr. 2a, jsou výhodně vždy dvě takovéto dmychací trubky hořáků 22 plyn-kyslík uspořádány mezi dvěma sousedními grafitovými elektrodami 11.

Grafitové elektrody 11 duté elektrody se středem jsou výhodně p rove děny ja procházející dutinou 24.

Tato dutina oř i vádě t or vné látky nebo oxidy potruoi výhodně zemní plyn a/nebo pěnýnebo tekuté uhlovodíky, a/nebo kovové a/ kovů obsahující práškové látky.

·’ Λ Ό ·* lapojena na mické látko

25, kterým se mohou

Celý elektrický výkon se ne přivádí, v opaku k obvyklým pecím na stejnosměrný proud, jedinou, velmi tlustou· svislou, středovou grafitovou elektrodou, do elektrické obloukové pece na stejnosměrný proud, nýbrž čtyř mi nebo více grafitovými elektrodami 11 menšího prd měru na Čtyřech radiálně symetrických místech. Tím se výkonové spektrum posune tak daleko směrem nahoru, že již nedochází k omezení výkonu elektrické obloukové pe ce proudovou zatížitelností elektrod. Odpadají nosná ra měna elektrod a zvedací stožáry.

Ke sklápění elektrické pece při odpichu, kdy napájecí vysokoproudové lanové vodiče, které podle vynálezu v důsledku menšího přenášeného proudu pro jednu elektrodu, mohou být provedeny slabší a vzhledem ke své délce a zkroucení u obvyklých elektrických pecí se středovou grafitovou elektrodou, procházející poklopem, by byly zejména namáhány, mohou se grafitové elektrody 11 na pracovní plošině 12 posunout zpět a umožňují tak použít krátké, mechanicky velmi nepatrně zatížené vysokoproudové. lanové vodiče. Tato přednost oproti obvyklým elektrickým pecím na stejnosměrný proud nabývá na významu ještě v důsledku té skutečnosti, že podle vynálezu se vysokoproudové lanové vodiče vykývnutí poklopu nezúčastňují.

Výměna elektrod se provádí u každá ze čtyř grafitových elektrod 11 jednotlivě a nezávisle, aniž by ostatní grafitové elektrody 11 musely přerušit svůj provoz. Tím se použitelnost elektrické pece ve srovná ní s obvyklou elektrickou obloukovou pecí na stejno směrný proud s jedinou středovou grafitovou elektrodou podstatně zvýší, u které se pro výměnu elektrody nebo doplnění elektrody musí provoz přeruš it.

Jestliže se dutými grafitovými elektrodami 11 při vádí zemní plyn nebo jiné pevné, tekuté nebo plynné organické látky, způsobují chladicí efekt na hrotech 21 elektrod. Zemní plyn např. se při výstupu z grafito vých elektrod rozkládá elektrickými oblouky 26 ve složky C a Hg, které při vysokých teplotách v elektrickém oblouku při tavícím procesů s kyslíkem, nemohou sho řet. Při tomto rozkladu se spotřebuje energie. Je účelné, aby plynová směs CO + Hg vznikající v pecním prostoru z rozkladu CH^,se dmychacími trubkami hořáků 22 plyn-kyslík dodatečně spálila na COg a HgO. Přitom vznikající teplo se přivede ještě chladnému šrotu 2£ v pecním prostoru před jeho tavením.

Šikmými grafitovými elektrodami 11 se šikmým ele ktrickým obloukem 26 se vytaví dutiny 28 ve šrotu, načež se tyto zřítí, aniž by zasáhly a poškodily gra fitové elektrody uspořádané chráněná v dolní části 8 nebo v rozšířeních 2a· Horké plyny z tavícího procesu, které u obvyklých elektrických obloukových pecí na stejnosměrný proud se svislou grafitovou elektrodou v roztaveném kráteru, stoupají bez odporu přímo směrem na horu a jsou odváděny, stoupají u elektrické pece podle vynálezu s více šikmými grafitovými elektrodami skrz šrot, ležící nad dutinami a tento předehřívají.

K tomu přistupuje ještě předehřívání šrotu v pec ním prostoru shora popsaným dodatečným spalováním.To se děje tak dlouho, dokud šrot 22 není roztaven na teku13

ká oblouková pec se sklopsí k odpichu. Po odpichu se elektricrá oblouková pec sklopí zpět, poklop 6 se otev-

v horní válcové části lO^kberé nejsou na obrázcích znázorněny. Po zajetí grafitových elektrod 11 stranovou stěnou může se ορδ-t začít s tavením.

Přednosti, dosažitelné elektrickou obloukovou pecí podle vynálezu, lze shrnout následovně:

elektrické obloukové pece na stejnosměrný proud jsou možné na nej vyšší výkon, neboř výkon je rozdělen na více grafitových elektrod 11 a neexistuje nijaké omezení průměrem elektrod (Λ 15Gt/h). U obvyk lých elektrických obloukových pecí na stejnosměrný proud se středovou grafitovou elektrodou je výkon omezen v důsledku dimenzování jediné grafitové elektrody, (<100 t/h)

Podstatné zvýšení použitelnosti. Při poruchách (např. zlomení elektrody, výměně elektrody atd.) u jedné z elektrod, resp. grafitových elektrod 11 je možný další provoz elektrické pece, zatím co u elek trická obloukové pece s jednou elektrodou dojde k přerušení provozu. Elektrická pec se může také vy stavět vyšší, např. jako šachtová pec, jak je toto znázorněno v obr. la čárkovanými čarami. Tím se může veškerý šrot 27 dodat v jediné vsázce košem nebo jediným násypem nebo i v několika dávkách, zatím co dole pokračuje tavící proces.

lů

Toto umožní zvýšení produkce o cca 10 proč. Při vytvoření jako šachtová pec může se vytvořit stranový otvor pro plynulý přívod vsázky (účelně s ochrannou komorou pro zabránění výstupu prachu), takže může odpadnout zvedací a výkyvné ústrojí poklopu.

Zjednodušení a zlevnění zařízení o cca 20 proč. v důsledku odpadnutí nosného ramena elektrod, zvedá čího sloupu, sloupových vedení a podstatných změn šení u transformátoru, pohybové hydrauliky elektrod s.td. ^:

Podstatné přednosti při údržbě. - Tudíž

Lepší přívod energie do taveného materiálu v důsledku optimálního rozdělení přivedené energie v pec ním prostoru, lepší regulovatelnost v důsledku ma. lých pohybovaných hmot, lepší předehřátí šrotu v prostoru peci horkými odpadními plyny z dutin 28 vytavenými šikmými grafitovými elektrodami 11.Zlepšení předehřívání šrotu dodatečným spalováním CO /oxidu uhlíku) ze vsazeného úhlí nebo 00 + (o xidu uhlíku + vodíku) ze zemního plynu, který se fouká dutou elektrodou. - Tudíž úspora energie cca 50 kWh/t » cca 15 proč. resp. zvýšení výkonu o cca 10 proč.

Další úspora elektrod o cca 25 proč. v důsledku šikmého uspořádání elektrod: žhoucí délka elektrod kratší, horké odpadní plyny neprocházejí podél grafitová elektrody, tudíž nepatrný stranový opal.

Nejsou potřebné žádná zvláštní velikosti elektrod, nýbrž jsou možné malé průměry elektrod (přibližně 200 až ^50 mm průměry), jejichž malé dimenze jsou z vy /rýho dněny ještě vyšší specii ickou vočivosl průměrech t í (Λ/ ark ) i-či-4. V </LÁ odstranění ovlivňování elektrické ho oblouku magnetickými poli oři velkém stejnosměrném proudu u elaktrických obloukových, pecí, nebo* rozdělením na několik grafitových elektrod se dostane více men ších jednotlivých proudů a tím i slabší magnetická pole.

Podle provedení znázorněného v obr. 3 a 4 má zařízení pecní kelímek, vytvořený jako šachtová pec 10 a elektrickou nístějovou pec JI, oddělenou od šachtové pece 10, ale s ní související a která je prostřednictvím sklápěcí kolébky 12 opřena o základy. Dno H zařízení je tvořeno plechovým pancířem 14, který je uvnitř opatřen žáruvzdorným vyložením 15· U šachtové pece 12 má dno kruhové nebo oválné prohloubení 16, které je od prohloubení 17 dna, které je přiřazeno elektrické nístějové peci 11, odděleno přepadovou zábranou 2^· vysušení prohloubení £6 dna, za účelem jeho přezkoušení, opravy nebo výměny dnové anody 20 je ve dnu H uspořádán odpichový otvor 7J, který je uspořádán výstředně. Žáruvzdorné vyložení je v oblasti elektrické nístějové pece 11 vytvořeno výše a tvoří se dnem 12 související stranové stěny 18, které mohou být také provedeny jako vodou chlazené stěny.

Jak je zřejmé z obr. 4, mají jak šachtová pec 10, tak také elektrická nístějová pec 11 výhodně kruhový půdory; jejich dna 16, 12 se dotýkají navzájem přibližně tangenciálně. Oba vnitřní prostory 18,18' jsou v místech dotyku navzájem spolu spojeny, přičemž dnová

Sžehtová pec JO má válcovou šachtovou část 41,která je tvořena kovovým pláštěm a jejíž průměr je menší, nežli průměr jejího dna. Na konci šachtové části 41 je je uspořádán poklop 4J, který je zvedátelný a skloní telný prostřednictvím válce 42 s tlakovým prostředkem. Poklop 4J má na jedné straně vybrání 44, takže při zdviženém, v obr.^čerchavanou čarou znázorněném poklopu 4J je uvolněn otvor pro vsázku šrotu 27 prostřednictvím šrotového násypu 4£ Vsázka šrotu může se také provésti postranními klapkami ve válcové šachtové části 41, které nejsou v obrázku znázorněny. Pro zachycení odpa dového plynu při vsázce může být uspořádaná mezikomora. Ve středu poklopu 44 je uspořádaná odváděči trubka 46 odpadového plynu, která ústí do soustředné, nepohyblivé další odváděči trubky 48 většího průměru, napojené na sací ústrojí 42 vytvářející umělý tah.

cachtová pec 22 je na saém dolním konci opatřena divergující spodní částí £0, tvořenou vodou chlazeným pláštěm 42· laťo divergující spodní část 22 ^m®· ^naplášti 42 ve tvaru komolého kužele, otvory £1, kterými zasahují do vnitřku šachtové pece JO grafitové elektrody 11 směrované šikmo proti středu dna. Grafi tové elektrody 11 jsou uloženy na konzolách. 5.2 a jsou axiálně ve směru ke dnu JJ upraveny posuvně v obou směrech a výkyvné prostřednictvím otočného ústrojí 2J.Tak se může u znázorněného příkladu provedení přestavit sklon osy elektrody vzhledem k vodorovné rovině mezi 20 a 80°.

Na přechodu mezi šachtovou pecí 22 ^a elektrickou

Elektrická ní stájová pec JI je vybavena elektrickým topným zařízením které u znázorněného příkladu provedení je vytvořeno jako topení střídavým elektrickým obloukem, jehož grafitové elektrody jsou ve děny pokldpem £6. však také možné topení elektrickým obloukem stejnosměrným. Místo topení elektrickým obloukem mohlo by se také uspořádat induktivní topné zařízení. Grafitové elektrody 3^SOU uspořádány na elektrodovém držáku 22» vyčnívajícím postraně vedle pece, který je prostřednictvím zvedacího zařízení 22 uložen na sloupu 52»<3^e upraven zvedatelně a sklo nitelně a stranově je výkyvný kolem osy 60 vykývnutí. Také je možné topení prostřednictvím elektrod,zásahu jí cích postraně šikmo do elektrické nístějové peSlektrická nístějová pec má výhodně dnový odpich 6l,který je uspořádán výstředně vzhledem ke středu áO elektrické nístějové pece JI.V jedné stranové stě ně 22 jsou uspořádány s odstupem od dnové ho prohloubení pracovní dveře 62 pro vypouštění strusky. Těmito pracovními dveřmi 62 může se případně zavěsti

legujících prvků je vodou chlazený poklop 56 elektrické nístájové pece Ji opatřen násypkou 64.

Podle crovedení znázorněného v ob] účelně grafitové elektrody vytvořeny rovněž .jako

ς) U.

duté ^,ΛΤ í — elektrody a jsou napojeny na přívodní potrubí pro vod zemního plynu. Dále, za účelem účinného předehřátí šrotu jsou v několika úrovních nad elektrodovými hroty v šachtové peci JO rovněž uspořádány dmychací trubky hořáů 22 plyn-kyslík pro dodatečné spalování.

V obr. 5 až 7 jsou znázorněny elektrické pece, které jsou vytvořeny jako pece na střídavý proud a které jsou analogické k pecím znázorněným v obr. 2a a J až 4. Obr. 5 ukazuje elektrickou pec toho druhu,která je znázorněna v obr. 2a, avšak s hubičkovým odpi chem ^v °^^r· 6 a 7 toho druhu,který je znázorniv obr. J a 4. Tyto pece mají vždy tři, nebo násobek třech, grafitových elektrod, rozdělených přibližně rovnoměrně po obvodu, které rovněž zasahují do vnitřního prostoru ze strany a nikoliv ze shora skrz poklop jak je tornu u obvyklých elektrických obloukových pecí.

U elektrických obloukových pecí na střídavý proud jsou přibližně tytéž přednosti, jak jsou uvedeny pro elek trické obloukové pece na stejnosměrný proud podle vynálezu.

Obr. 8 a 9 ukazují upevňovací ústrojí 65 elektrod upraveně pojízdně na pracovní plošině 12 ve směru podpěrného ústrojí 14 elektrod, které slouží pro připojení příp. upevnění nového dílu 66 grafitové elektrody na konec grafitové elektrody čistě strojově, výhodně automaticky.

Za tím účelem se, po předchozím popojetí vozíku 1J ve zpětném směru, sklopí podpěrné zařízení 14 elektrod do vodorovné polohy, která je znázorněna Čárkovaně , takže grafitová elektroda dílem bé odorovne fitovs elektrony, který qs uiozěh/nikUgSvnovacim ustojí 6.5 elektrod. Upevňovací ústrojí 65 elektrod má plošinu 68 zvedatelnou a sklonitelnou prostřed nictvím zvedacího zařízení 67, aby sšpuíl 66 grafi tové elektrody uvedl na úroveň vodorovně šněrované grafit ové e lekt ro dy 11.

Nový díl 66 grafitové elektrody je pevně sevřen ve svěracím zařízení 69» které je otočně uloženo na plošině 68 a prostřednictvím motoru 22 ^se niůže otáčet. Nasazením nového dílu 66 grafitové elektrody svým konicky tvarovaným a závitem opatřeným koncem 21 na zrcadlově tvarovaný Konec s vnitřním závitem grafitové elektrody 11 a našroubováním dílu 66 grafitové elektrody se podaří vytvořit stabilní spojení bez jeřábu a další manipu&e.

Claims

1. Elektrická oblouková pec pro výrobu oceli bavením šrotu, zejména železného šrotu, a/nebo železné houby a/nebo surového železa s přísadami v pecním kelímku, do kterého zasahuje nejméně jedna, ve svém po dálném směru posunovatelná grafitová elektroda, přič%ž mezi grafitovou elektrodou a vsázkou je zapálen elektrický oblouk, vyznačující se tím, že grafitová elektroda /11/ zasahuje do spodní Části /8/ pecního kelímku /1; JO/ ze strany a že spodní část /8/ v oblasti grafitové elektrody /11/ má radiálně proti horní části /10/ směrem ven vystupující rozšíření /8, 9; 97.

2. Elektrická oblouková pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že rozšíření /8, 9/ jsou upravena prstenco vitě kolem horní části.

J. Elektrická oblouková pec podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rozšíření /97 je vytvořeno jen v oblasti vyústění grafitové elektrody /11/ do spodní části /obr. lb, 2b/.

4. Elektrická oblouková pec podle jednoho nebo několika bodů 1 až J, vyznačující se tím, že grafitové e lektrody /11/ jjřou výhodně směrovány šikmo dolů proti dnu /2; 33/ pecního kelímku /1; 30/·

5.

Elektrická o o 1o umov a pec _v o Ui e OO Ju Okkj 4, vyznačující se jako pec na střídavý proud se ka trojicemi grafitových elekt

;ini.

třemi odie neon ono aeoo ne.£o.L » x;;e tvoření nezoii7/.

Elektrická oblouková pec podle hodů 1 až 4, vyznačující se jednoho nebo několika tím, že je vytvořena jako pec na stejnosměrný proud, která je vybavena více grafitovými elektrodami /11/ /obr. la až 4/.

7. Elektrická oblouková pec podle bodu 6, vyznačující se tím, že grafitové elektrody /11/ jsou zapojeny jako katody a ve dnu pecního kelímku je uspořádaná dnová anoda /20/.

8. Elektrická oblouková pec podle bodu 6, vyznačující se tím, elektrická oblouková pec je vytvořena jako pec na stejnosměrný proud, která má nejméně jednu jako katodu a nejméně jednu jako anodi zapojenou grafitovou elektrodu /11/.

9. Elektrická oblouková pec podle bodu 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že grafitové elektrody /11/ jsou navzájem nezávisle elektricky zapojeny.

10. Elektrická oblouková pec podle jednoho nebo několika bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že grafitové elektrody /11/ jsou uspořádány přibližně v jedné úrovni a přibližně radiálně symetricky ke svislé ose

Λ9;

?Q / z-> r' ,,ecního kelímku /1;

' o cn -J rc

O. .í

11. Elektrická oblouková pec _χ;οά1β jednoho nebo několika hadů 1 až 10, vyznačující se tím, že v nejméně jedné úrovni nad úrovní, ve které jsou uspořádány grafitové elektrody /11/ zasahují do pecního kelímku /1/ dmychací trubky hořáků /22/ plyn-kyslík pro přived fosilní energie a tyto dmychací trubky hořáků /22/ plyn-kyslík zasahují ze strany do pecního ke límku /1/.

12. Elektrická oblouková pec podle bodu 11, vyznačující se tím, že dmychací trubky hořáků /22/ plyn-kyslík jsou uspořádány radiálně symetricky k® svislé ose /&/ pecního kelímku /1/ a při pohledu ve směru této svislé osy /19/ leží mezi grafitovými elek tródami /11/.

13. Elektrická oblouková pec podle jednoho nebo několika bodů 1 až 12, vyznačující se tím, že grafitové elektrody /11/ jsou uspořádány v šikmém směru • na podpěrném zařízení /14/ elektrod, na kterém jsou uloženy axiálně posuvně a výkyvné kolem přibližně svislé osy a kolem přibližně vodorovné osy.

14. Elektrická oblouková pec podle b^g.u 13, vyznačující se tím, že grafitová elektroda/prostřednictvím podpěrných kladek /15/ podepřena pohyblivě ve směru svá podélné osy na podpěrném zařízení /14/elektrod.

O?

15. Slektiúcká oblouková pec podle bodu 1J nebo 1¾ vy

...

tím, že pohyb eis let rod se • ova si hydraulicky.

16. Elektrická oblouková pec podle bodu 1J nebo It-, vyznačující se tím, že podpěrné zařízení /lt-/ e lektred .je upraveno v radiálním směru k řečnímu kelímku /1; JO/ v obou směrech, pojízdně.

17· Elektriická oblouková pec podle. jednoho nebo ně kolika bodů. 1 až 16, vyznačující se tím, že je uspořádáno upevňovací ústrojí /65/ elektrod, na kterém je díl /66/ grafitové elektrody otočně uložen prostřednictvím svěracího zařízení /69/ , přičemž podpěrné zařízení elektrod a svěrací zařízení jsou navzájem proti sobě uspďádány pohy blivě tak, že spolu lícují.

18. Elektrická oblouková pec podle jednoho nebo několika bodů. 1 až 17, vyznačující se tím} že grafitové elektrody /11/ jsou vytvořeny jako duté e lektrody, jejichž dutina /2b/ je připojitelná na přívodní potrubí plynu·, případně na přívodní potrubí pevných látek pro přivádění kovového a/ nebo oxid kovu obsahujícího prachu a/nebo organických látek. /25/·

19. Zařízení podle jednoho nebo několika bodů 1 až

18, vyznačující se tím, že pecní kelímek je uležen sklopíte lne.

/1; JO, JI/

20.

Zařízení ;odie jednoho nebo několika bodů

1 až 19, vyznačující se tím, že £ecní kelímek /1/ výstředným dnovým odpietsm nebo hubičkovým je vybaven odpiehem.

21« Zařízení podle jednoho nébo několika bodů 1 až 2Θ,vyznačující se tím, že elektrická pec./ /1· JO/ je vytvořena jako šachtová pec, přičemž šachta je na horním konci opatřena jedním nebo několika uzavíratelnými postranními sázecími otvory.

22. Zařízení podle bodu 21, vyznačující se tím, že šachtová pec /JO/ má směrem nahoru se zužující šachtu /obr. 3j 6/.

2J. Zařízení podle bodu 21 nebo 22, vyznačující se tím, že bezprostředně vedle šachtové pece /JO/ je us pořádána elektrická nístějová pec /JI/, do které je převoditelná tavenina, tvořící se v šachtové peci /JO/ bezprostředně přes přepadovou zábranu /72/.

24. Zařízení podle bodu 2J, vyznačující se tím, že dno. šachtové pece /JO/ má kruhová, nebo oválné nebo korýtkové dnové prohloubení /J6/, které je od dnové ho prohloubení /37/ elektrická nístějová pece /JI/ odděleno přepadovou zábranou /72/.

značu jící se tím rické nístějové

Zařízení podle bodu 2J nebo 24, vy že dna šachtové pece /JO/ a elekt pece /JI/ se navzájem dotýkají.

26. Zařízení podle je dnoho nebo několika bodu 2J až 25, v^j^oující se tím, že dno elektrické ní stájové pece je oproti dnu /J6/ šachtové pece /JO/ je vanovitě prohloubeno.

2?· Zařízení podle jednoho nebo několika bodů 21 až 26, vyznačující se tím, že šachtová pec /JO/ je na horním konci opatřena odsáváním /46, 47/ plynu.

28. Způsob výroby oceli ze šrotu a/nebo železné houby a/ nebo surového železa s použitím elektrické obloukové pece podle bodů 21 až 27» vyznačující se tím, že v šachtové peci /JO/ se vsázka /21/ průběžně taví a že tavenina se shromažďuje v elektrické nístějové peci /JI/ a souhlasně se vsázkami se zpracovává na ocel, ohřívá a odpichuje.

29. Způsob výroby oceli ze šrotu s použitím elektrické pece podle bodů 1 a 18, vyznačující se tím, že po vsázce šrotu /27/ a zapálení elektrického· oblouku /2&/ se dutinami /24/ grafitových elektrod /11/ přivádějí organické látky elektrickému oblouku /26/ a tam se rozjládají.

JO. Způsob podle bodu 29, vyznačující se tím, že jako

JI. Způsob podle bodu JO, vyznačující se tím, že jako u- ckých hmot.

J2. Způsob podle bodu JI, vyznačující se tím, že odpady plastických hmot se dopravují do elektrického ob louku pneumaticky společně s nosným plynem.

JJ. Způsob podle bodu JO, vyznačující se tím, že jako tekuté uhlovodíky se přivádějí staré oleje.

3^. Způsob podle bodu JO, vyznačující se tím, že pří — vodem zemního plynu v elektrickém oblouku /26/ vznikající plynová směs (00 + H^) stoupá vzhůru a v úrovni nad dutinami /28/ vypálenými elektrickým obloukem /26/ se spaluj® při současném ohřívání šrotu /27/.

JJ. Způsob podle bodu J4, vyznačující se tím, že spa lování plynové směsi (00 + Hg) se provádí pomocí spalování plynové směsi-topný plyn-kyslík.