Вертикальная контактная пластина, предназначенная для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, снабженная устройством для теплоотвода путем использования охлаждающей жидкости, которая включает по крайней мере один внутренний разветвленный канал (59), имеющий по крайней мере один ввод и по крайней мере один вывод, которые могут подсоединяться соответственно к одной внешней подводящей жидкость трубе и по крайней мере к одной внешней отводящей жидкость трубе, множество вторичных внутренних каналов или колодцев (61), открывающихся в указанный внутренний разветвленный канал, и устройство для теплопередачи (30), входящее в упомянутые вторичные каналы и термически соединенное с жидкостью, циркулирующей во внутреннем разветвленном канале.

 

(57) Реферат / Формула:
контактная пластина, предназначенная для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, снабженная устройством для теплоотвода путем использования охлаждающей жидкости, которая включает по крайней мере один внутренний разветвленный канал (59), имеющий по крайней мере один ввод и по крайней мере один вывод, которые могут подсоединяться соответственно к одной внешней подводящей жидкость трубе и по крайней мере к одной внешней отводящей жидкость трубе, множество вторичных внутренних каналов или колодцев (61), открывающихся в указанный внутренний разветвленный канал, и устройство для теплопередачи (30), входящее в упомянутые вторичные каналы и термически соединенное с жидкостью, циркулирующей во внутреннем разветвленном канале.

 

---

КОНТАКТНАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДА ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭТОЙ ПЛАСТИНЫ
Настоящее изобретение относится к области электрометаллургических печей, в которых вертикальные и, главным образом, цилиндрические электроды окружены устройством для электрического соединения, которое обычно содержит кольцо контактных пластин в контакте со стенкой электрода, удерживающее кольцо, состоящее из сегментов, окружающих кольцо из пластин, и радиальные прокладки, вставленные между пластинами и удерживающими сегментами.
В настоящее время каждая из пластин имеет непрерывный внутренний канал, и отверстия этих каналов, находящиеся на верхних поверхностях пластин, подсоединены к наружным трубам, выходящим из устройства для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости, такой, например, как вода, таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию этой жидкости в упомянутых каналах от одного конца к другому и охлаждение пластин. Устройства такого типа описаны в документах FR-A-2,846,187 и ЕР-А-0,029,416.
Этот канал изготавливают, например, путем сверления пластины, и обычно он включает горизонтальную соединяющую ветвь, сделанную в нижней части пластины путем горизонтального сверления слепого отверстия или через отверстие с радиальной стороны пластины, с последующим перекрытием его конца или концов с помощью одной или более заглушек, вставленных, приваренных или прикрученных и соединенных.
Установлено, что наличие упомянутых заглушек, находящихся в самой горячей нижней части пластины, является слабым местом конструкции и создает опасность в случае разгерметизации вставок, так как в этом случае охлаждающая жидкость сливается в ванну и может привести к ее взрыву в результате мгновенного испарения охлаждающей жидкости, такой как вода. Более того, поскольку тепло поглощается главным образом в периферийных зонах пластины, центральная часть пластины обычно является наиболее горячей, и это оказывает отрицательное влияние на протекание тока и про-каливане электродной массы.
Целью настоящего изобретения является улучшение устройства для охлаждения упомянутых контактных пластин.
Прежде всего, в настоящем изобретении предлагаются вертикальные контактные пластины, которые должны быть размещены в контакте со стенкой вертикального электрода металлургической электропечи, включающие средство для рассеяния тепла путем использования охлаждающей жидкости.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, пластина включает по крайней мере один внутренний разветвленный канал, имеющий по крайней мере одно входное и по крайней мере одно выходное отверстие, которые могут быть присоединены соответственно по крайней мере к одной наружной трубе, подводящей жидкость, и по крайней мере к одной наружной трубе, отводящей жидкость, а также множество вторичных слепых внутренних каналов или колодцев, открывающихся на одном конце в упомянутый внутренний разветвленный канал, и устройство для теплопередачи, входящее в упомянутые вторичные каналы и термически соединенное с жидкостью, циркулирующей во внутреннем разветвленном канале.
Согласно настоящему изобретению, упомянутые каналы предпочтительно состоят из частей отверстий, открывающихся наружу в верхней части пластины, в которые вставлены заглушки, разделяющие эти каналы.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, пластина включает по крайней мере один первый внутренний разветвленный канал, по крайней мере один первый внутренний канал-проход, соединяющийся с первым каналом, который может быть подсоединен к внешней трубе, которая может быть входной трубой или, наоборот, выходной трубой; по крайней мере один второй внутренний разветвленный канал; по крайней мере один второй внутренний канал-проход, соединяющийся с первым каналом, кото
рый может быть подсоединен к внешней трубе, которая может быть выходной трубой или, наоборот, входной трубой; множество вторичных внутренних каналов, открывающихся во второй канал; множество промежуточных трубок, вставленных в упомянутые втар^чцце каналы для образования пространства между трубками и стенками этих вторичных каналов, проходящих через второй канал и соединяющихся на одном конце с первым каналом и не соединяющихся со вторым каналом, тогда как их другой конец расположен вблизи дна упомянутых вторичных каналов. Таким образом, жидкость, подведенная с помощью внешней трубы, подсоединенной к первому внутреннему разветвленному каналу, может циркулировать, поступая в этот первый разветвленный канал, затем в промежуточные трубки в направлении к слепым концам вторичных каналов, затем в пространство между внутренними стенками вторичных каналов и наружными стенками промежуточных трубок, а затем во второй внутренний разветвленный канал для вывода через наружную трубу, подсоединенную ко второму внутреннему разветвленному каналу, или в противоположном направлении.
Согласно изобретению, первый разветвленный канал предпочтительно находится на противоположной от вторичных каналов стороне второго разветвленного канала.
Согласно настоящему изобретению, упомянутые первый и второй каналы предпочтительно проходят горизонтально и предпочтительно сделаны в верхней части пластины, упомянутые вторичные каналы проходят вертикально и вниз, а упомянутые каналы-проходы открываются на верхнюю поверхность пластины.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, пластина включает по крайней мере один внутренний разветвленный канал для циркуляции охлаждающей жидкости, имеющий по крайней мере одно входное и одно выходное отверстие для подключения соответственно по крайней мере к одной внешней, подводящей жидкость трубе, и по крайней мере к одной внешней, отводящей жидкость трубе; множество вторичных внутренних каналов, открывающихся в упомянутый внутренний разветвленный канал и множество закрытых трубок, образующих теплоотводные трубы, вставленные в упомянутые вторичные каналы, причем каждая из этих трубок имеет концевую часть, входящую в упомянутый внутренний разветвленный канал, образуя термическое соединение с жидкостью, циркулирующей во внутреннем разветвленном канале.
Согласно настоящему изобретению, упомянутые закрытые трубки предпочтительно плотно посажены в упомянутые вторичные каналы.
В настоящем изобретении также предлагается способ изготовления устройства для отвода тепла от вертикальной пластины, имеющей внутреннюю и наружную поверхности, верхнюю и нижнюю поверхности и боковые поверхности.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, этот способ заключается в сверлении двух горизонтальных отверстий в верхней части пластины от по крайней мере одной из боковых поверхностей, параллельно внутренней поверхности и верхней поверхности; в сверлении вторичных вертикальных отверстий от верхней поверхности, проходящих через упомянутые горизонтальные отверстия вниз, не достигая нижней поверхности; во введении трубок в упомянутые вторичные вертикальные отверстия и в фиксации их верхних концевых частей в участках вертикальных отверстий, проходящих между упомянутыми горизонтальными отверстиями, нижние концы упомянутых трубок находятся вблизи дна вертикальных отверстий; во вставке заглушек в части вертикальных отверстий, расположенные выше первого отверстия; во вставке заглушек в открытые концы горизонтальных отверстий; и в дополнительном формировании каналов-проходов, соединяющих противоположные концы горизонтальных отверстий с вводами/выводами, расположенными на верхней поверхности.
Согласно настоящему изобретению, способ предпочтительно заключается в выполнении вышеуказанных этапов в плоской пластине и, на следующем этапе, в сгибании этой пластины таким образом, чтобы ее внутренняя поверхность образовывала сегмент цилиндра.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, способ состоит в сверлении горизонтального отверстия в верхней части пластины от по крайней мере одной из боковых поверхностей, параллельно ее внутренней поверхности и верхней поверхности; в сверлении вторичных вертикальных отверстий от верхней поверхности, проходящих через упомянутое горизонтальное отверстие вниз, не достигая нижней поверхности; во вставке закрытых трубок, образующих теплоотводящие трубы, в упомянутые вторичные вертикальные отверстия в таком положении, что их верхние концевые части входят в упомянутое горизонтальное отверстие; во вставке заглушек в открытые концы горизонтальных отверстий; во вставке заглушек в части вертикальных отверстий, расположенных выше горизонтального отверстия; и в
дополнительном формировании каналов-проходов, соединяющих концы горизонтального отверстия с вводами/выводами, расположенными на верхней поверхности.
Согласно настоящему изобретению, упомянутые закрытые трубки предпочтительно заполняют вторичные вертикальные отверстия радиально.
Согласно настоящему изобретению, закрытые трубки предпочтительно охлаждают перед тем, как их вставить во вторичные вертикальные отверстия.
Согласно настоящему изобретению, способ заключается в выполнении вышеуказанных операций в плоской пластине и, на следующем этапе, в сгибании пластины таким образом, чтобы ее внутренняя поверхность образовывала сегмент цилиндра.
Суть настоящего изобретения будет более ясной, если рассматривать контактную пластину для электрода электрометаллургической печи, описанную как пример, не ограничивающий изобретение и проиллюстрированный чертежами, в которых:
¦ На Фиг.1 представлен вид сверху соединительной части электрометаллургической печи;
¦ На Фиг.2 представлен вид сверху первой пластины согласно настоящему изобретению;
¦ На Фиг.З показано вертикальное сечение вдоль цилиндрической поверхности упомянутой первой пластины, на Фиг.2 оно обозначено как сечение Ш-Ш;
¦ На Фиг.4 показано вертикальное сечение, сделанное вдоль упомянутой цилиндрической поверхности левой верхней части упомянутой первой пластины, представленной на Фиг.З;
¦ На Фиг.5 показано вертикальное сечение, сделанное вдоль упомянутой цилиндрической поверхности правой верхней части первой пластины, представленной на Фиг. 3;
¦ На Фиг. 6 представлено горизонтальное сечение, сделанное через упомянутую первую пластину вдоль первого разветвленного канала.;
¦ На Фиг.7 показано горизонтальное сечение, сделанное через упомянутую первую пластину вдоль второго разветвленного канала;
¦ На Фиг.8 показано горизонтальное сечение, сделанное через упомянутую первую пластину вдоль подводящих/отводящих каналов;
¦ На Фиг. 9 показано вертикальное сечение, сделанное через нижнюю часть упомянутой первой пластины;
¦ На Фиг.10 показано горизонтальное сечение, выполненное для Фиг.9;
¦ На Фиг. 11 показан вид сверху второй пластины согласно настоящему изобретению;
¦ На Фиг. 12 показано вертикальное сечение, сделанное вдоль цилиндрической поверхности упомянутой второй пластины, на Фиг. 11 оно обозначено как сечение ХП-ХП;
¦ На Фиг. 13 показано горизонтальное сечение, сделанное через упомянутую вторую пластину вдоль разветвленного канала;
¦ И на Фиг. 14 показано горизонтальное сечение через упомянутую первую пластину вдоль подводящих/отводящих каналов.
На Фиг. 1 можно видеть, что там показана часть соединений электрометаллургической печи, которая включает вертикальный цилиндрический электрод 1, включая разогреваемую активную массу, окруженный устройством 2, обеспечивающим электрическое соединение. Это устройство электрического соединения 2 включает, как известно, навешенное кольцо 3, состоящее из наложенных по кругу контактных пластин 4, находящихся в контакте со стенкой электрода 1, навешенное удерживающее кольцо 5, состоящее из наложенных по кругу и скрепленных друг с другом сегментов 6 и прокладок 7, вставленных между контактными пластинами 4 и сегментами 6.
С помощью Фиг.2 - 10 теперь можно дать описание пластины 8 для формирования каждой из контактных пластин 4 устройства 2.
Пластина 8 имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность 9, предназначенную для обеспечения контакта с электродом 1, цилиндрическую внешнюю поверхность 10, концентрическую с поверхностью 9 и имеющую грань 10а для приложения прокладки 7, радиальную нижнюю поверхность 11, радиальную верхнюю поверхность 12 и две вертикальные концевые поверхности 13 и 14, расположенные в плоскостях, содержащих ось электрода!.
Как более полно показано на Фиг.З, 6 и 7, в этом примере пластина 8 имеет пять цилиндрических вертикальных слепых отверстий 15, 16,17,18 и 19, проходящих от верхней поверхности 12, нижние концы которых находятся вблизи нижней поверхности 11, не достигая последней. Оси этих отверстий находятся на цилиндрической поверхности 20, концентрической с
внутренней поверхностью 9. Например, расстояния между осями равны, а расстояния между крайними отверстиями 15 и 19 и соответствующими поверхностями краев пластины 13 и 14 - немного больше, чем эти расстояния.
Пластина 8 имеет цилиндрические части 21 и 22, выступающие вверх от ее верхней поверхности 12, через которые сделаны отверстия 16 и 18.
Как более полно показано на Фиг.З и 6, пластина 8 имеет верхнее изогнутое горизонтальное отверстие 23, проходящее в ее верхней части от концевой поверхности 13, не достигая концевой поверхности 14, это отверстие имеет круглое или цилиндрическое поперечное сечение. Ось этого отверстия 23 проходит вдоль дуги, концентрической с внутренней поверхностью 9, и содержится на цилиндрической поверхности 20 осей вертикальных отверстий 15, 16, 17, 18 и 19 таким образом, что эти вертикальные отверстия проходят через горизонтальное отверстие 23. В приведенном примере это горизонтальное отверстие 23 имеет диаметр, в основном, равный или немного меньший, чем диаметр вертикальных отверстий 15, 16, 17, 18и 19.
Как более полно показано на Фиг.З и 7, пластина 8 имеет нижнее изогнутое горизонтальное отверстие 24, проходящее в ее верхней части от концевой поверхности 14, не достигая концевой поверхности 13, и находящееся под верхним отверстием 23, это отверстие имеет круглое или цилиндрическое поперечное сечение. Ось этого отверстия 24 проходит вдоль дуги, концентрической с внутренней поверхностью 9, и содержится на цилиндрической поверхности 20 осей вертикальных отверстий 15,16,17, 18 и 19 таким образом, что эти вертикальные отверстия также проходят и через горизонтальное отверстие 24. В приведенном примере это отверстие 24 имеет диаметр, в основном, равный или немного больший, чем диаметр вертикальных отверстий 15,16, 17,18 и 19.
Как более полно показано на Фиг. 3, 4 и 8, пластина 8 также имеет цилиндрическое вертикальное отверстие 25, проходящее от верхней поверхности 12, находящееся между концевой поверхностью 13 и вертикальным отверстием 15 и открывающееся в верхнее горизонтальное отверстие 23, его ось, находясь на цилиндрической поверхности 20, вместе с изогнутым горизонтальным отверстием 26, проходящим в ее верхней части от концевой поверхности 13, находится над горизонтальным отверстием 23 и следует за последним, проходя через вертикальное отверстие 25 и вертикальное отверстие 15 и открывается в вертикальное отверстие 16, это отверстие 26 имеет круглое или цилиндрическое поперечное сечение.
Как более полно показано на Фиг 3, 5 и 8, пластина 8 также имеет цилиндрическое вертикальное отверстие 27, проходящее от верхней поверхности 12, находящееся между концевой поверхностью 14 и вертикальным отверстием 19 и открывающееся в нижнее горизонтальное отверстие 24, с осью, находящейся на цилиндрической_поверхности оси горизонтального отверстия 24; а также изогнутое горизонтальное отверстие 28, проходящее в ее верхней части от концевой поверхности 14 и расположенное выше горизонтального отверстия 23, проходящего через вертикальное отверстие 27 и вертикальное отверстие 19, и открывающееся в вертикальное отверстие 18, это отверстие 28 имеет круглое или цилиндрическое поперечное сечение.
В частях вертикальных отверстий 15, 16, 17, 18 и 19, расположенных над верхним горизонтальным отверстием 23, концентрически, с помощью спейсерных шайб 34, 35, 36, 37 и 38 плотно вставлены цилиндрические трубы 29, 30, 31, 32 и 33, зафиксированные так, чтобы образовать уплотнение между горизонтальными отверстиями 23 и 24. Цилиндрические трубки 29, 30, 31, 32 и 33 проходят через нижнее горизонтальное отверстие 24 и доходят до места вблизи донной части вертикальных отверстий 15, 16, 17, 18 и 19, не достигая их дна.
Как показано более полно на Фиг. 9 и 10, на нижние части труб 29, 30, 31,32 и 33 посажены центрирующие шайбы 39, 40, 41, 42 и 43.
Для перекрытия частей вертикальных отверстий 15, 16, 18 и 19, расположенных между верхним горизонтальным отверстием 23 и нижним горизонтальным отверстием 24, установлены заглушки 44, 45, 47 и 48, а для перекрытия верхней части вертикального отверстия 17, примыкающего к горизонтальному отверстию 23, установлена заглушка 46.
Для перекрытия верхних концевых частей вертикальных отверстий 15, 19, 25 и 27, расположенных между горизонтальными отверстиями 26 и 27, и в верхней части вертикального отверстия 17, примыкающего к верхней поверхности 12, установлены заглушки 49, 50, 51, 52 и 53.
Для перекрытия концевых частей горизонтальных отверстий 23 и 26, примыкающих к концевой поверхности 13, установлены заглушки 54 и 55.
Для перекрытия концевых частей горизонтальных отверстий 24 и 28, примыкающих к концевой поверхности 14, установлены заглушки 56 и 57.
Из приведенного выше описания ясно, что верхнее горизонтальное отверстие 23 образует первый внутренний разветвленный канал 58; что нижнее горизонтальное отверстие 24 образует второй внутренний разветвлен
ный канал 59; и что части вертикальных отверстий 15, 16, 17, 18 и 19, находящиеся ниже нижнего горизонтального отверстия 24, образуют вторичные слепые каналы или колодцы 60, 61, 62, 63 и 64. Кроме того, отверстия 25 и 26 и верхняя часть вертикального ртверстия 16 образуют входной канал-проход 65 или , наоборот, выходной канал-проход, а отверстия 27 и 28 и верхняя часть вертикального отверстия 18 образуют выходной канал-проход 66 или, наоборот, входной канал-проход.
Таким образом, когда выступающая часть 21 подсоединена к наружной трубе для подвода охлаждающей жидкости, такой как вода, к пластине 8, эта жидкость циркулирует, поступая во входной канал-проход 65, затем в первый внутренний разветвленный канал 57, затем вниз, в вертикальные трубы 29, 31, 32 и 33, по параллельным путям, затем вокруг нижних концов этих труб, затем вверх, между наружными стенами этих вертикальных труб 29, 30, 31, 32 и 33 и стенками вторичных каналов или колодцев 60, 61, 62, 63 и 64, по параллельным путям, затем в выходной канал-проход 66, так, чтобы, наконец, выйти через внешнюю выводную трубу. Циркуляция может осуществляться и в обратном направлении.
Ясно, что вышеуказанные трубы для ввода/вывода жидкости подключены к источнику жидкости, имеющему устройство для приведения ее в движение.
Когда такое подключение сделано, ,кидкость, циркулирующая в пластине 9, поглощает и удаляет тепло.
Изготовить пластину 8 можно следующим образом. Берут плоскую пластину, обычно металлическую, и обычно из меди. Делают вышеупомянутые отверстия. Вставляют вышеупомянутые вертикальные трубки. Вставляют вышеупомянутые заглушки.
Упомянутую пластину деформируют, например, путем горячей гибки, пока пластина 8 не станет такой, что ее внутренняя поверхность образует сегмент цилиндра, подходящий к цилиндрической стенке электрода 1.
С помощью Фиг.11- 14 дадим теперь описание пластины 68, которое также применимо для изготовления каждой из контактных пластин 4 устройства 2.
Эта пластина 68 имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность 69, предназначенную для обеспечения контакта с электродом 1, цилиндрическую наружную поверхность 70, концентрическую с электродом 1 и имею
щую грань 70а для установки прокладки 7, радиальную нижнюю поверхность 71, радиальную верхнюю поверхность 72 и две вертикальные концевые поверхности 73 и 74, расположенные в плоскостях, содержащих ось элект-
'•"V Л I* ' "
рода 1. > . ¦'"' t . ¦¦'
В этом примере, пластина 68 имеет семь слепых цилиндрических вертикальных отверстий 75, 76, 77, 78, 79, 80 и 81, проходящих от верхней поверхности 72, нижние концы которых находятся вблизи нижней поверхности 71, не достигая ее. Оси этих отверстий расположены вдоль цилиндрической поверхности 82, концентричной с внутренней поверхностью 69. В данном примере, расстояния между осями равны, а расстояния между концами отверстий 75 и 81 и, соответственно, концевыми поверхностями 73 и 74 немного больше этих расстояний.
Как показано более полно на Фиг. 12 и 13, пластина 68 имеет верхнее изогнутое горизонтальное отверстие 83, проходящее в ее верхней части от концевой поверхности 73, не достигая концевой поверхности 74, отверстие
83 имеет круглое или цилиндрическое поперечное сечение. Ось этого отверстия 83 проходит вдоль дуги, концентрической с внутренней поверхностью 69, и расположена в плоскости 82 осей вертикальных отверстий 75, 76, 77, 78, 79, 80 и 81 таким образом, что эти вертикальные отверстия проходят через горизонтальное отверстие 83. В этом примере это горизонтальное отверстие 83 имеет диаметр больший, чем диаметр вертикальных отверстий 75, 76, 77, 78, 79, 80 и 81. Как вариант, горизонтальное отверстие 83 может быть сдвинуто наружу или вовнутрь относительно вертикальных отверстий 75,76,77,78, 79, 80 и 81.
Как показано более полно на Фиг. 12 и 14, пластина 68 имеет также цилиндрическое вертикальное отверстие 84, начинающееся от верхней поверхности 72, проходящее между концевой поверхностью 73 и вертикальным отверстием 75 и открывающееся в горизонтальное отверстие 83, его ось находится на цилиндрической поверхности 82, вместе с изогнутым горизонтальным отверстием 85, проходящим в ее верхней части от концевой поверхности 73, находящееся выше горизонтального отверстия 83, и так же, как последнее, проходит через вертикальное отверстие 84 и вертикальное отверстие 75 и открывается в вертикальное отверстие 76. Диаметр отверстий
84 и 85, как правило, равен диаметру горизонтального отверстия 83.
Симметрично, пластина 68 имеет цилиндрическое вертикальное отверстие 86, проходящее от верхней поверхности 72, находящееся между конце
вой поверхностью 74 и вертикальным отверстием 81 и открывающееся в горизонтальное отверстие 83, а его ось находится на цилиндрической поверхности 82, вместе с изогнутым горизонтальным отверстием 87, проходящим в ее верхней части от концевой поверхности 74, находящееся выше горизонтального отверстия 83 и, так же, как последнее, проходит через вертикальное отверстие 86 и вертикальное отверстие 80 и открывается в вертикальное отверстие 79. Диаметр отверстий 86 и 87, как правило, равен диаметру горизонтального отверстия 83.
Пластина 68 имеет цилиндрические части_ 88 и 89, выступающие над верхней поверхностью 72, через которые проделаны отверстия 76 и 80, эти отверстия расширяют от концов этих выступающих частей до горизонтальных отверстий 85 и 87, обычно до величины диаметра последних.
Вертикальные трубки 90, 91, 92, 93, 94, 95 и 96 вставлены в вертикальные отверстия 75, 76, 77, 78, 79, 80 и 81, нижние концы этих трубок находятся на дне или вблизи дна упомянутых вертикальных отверстий, тогда как их верхние концы находятся в частях вышеупомянутых вертикальных отверстий, проходя между горизонтальным отверстием 83 и горизонтальными отверстиями 85 и 87.
Для перекрытия частей вертикальных отверстий 75, 76, 80 и 81, расположенных между горизонтальным отверстием 83 и горизонтальными отверстиями 85 и 87, установлены заглушки 97, 98, 102 и 103.
Для перекрытия верхних участков вертикальных отверстий 77, 78 и 79 установлены заглушки 99, 100 и 101.
Вертикальные трубки 90, 91, 92, 93, 94, 95 и 96 плотно посажены в участках вертикальных отверстий 75, 76, 77, 78, 79, 80 и 81, находящихся ниже горизонтального отверстия 83, образуя вторичные каналы и плотное соединение.
Концы вертикальных трубок 90, 91, 92, 93, 95 и 96 закрыты и уплотнены заглушками 104а и 104Ь, эти трубки находятся под пониженным давлением, частично заполнены подходящей жидкостью и образуют трубы для переноса тепла, или теплоотводные трубы.
Для перекрытия верхних участков вертикальных отверстий 75 и 81, находящихся между горизонтальными отверстиями 85 и 87 и верхними участками вертикальных отверстий 84 и 86, примыкающих к верхней поверхности 72, установлены заглушки 105, 106, 107 и 108.
Для перекрытая концевых участков горизонтальных отверстий 83 и 85, примыкающих к концевой поверхности 73, и концевого участка горизонтального отверстия 87, примыкающего к концевой поверхности 74, установлены заглушки 109, 110 и 111.
Из приведенного выше описания ясно, что горизонтальное отверстие 83 образует внутренний разветвленный канал 112, что отверстия 84 и 85 и верхняя часть вертикального отверстия 78 образуют входной канал-проход 113 или, наоборот, выходной канал-проход, и что отверстия 86 и 87 и верхняя часть вертикального отверстия 80 образуют выходной канал-проход 114 или, наоборот, входной канал-проход.
Таким образом, когда выступающую часть 88 подсоединяют к внешней трубе для подвода к пластине 68 охлаждающей жидкости, такой как вода, эта жидкость циркулирует, поступая во входной канал-проход 113, затем во внутренний разветвленный канал 112, проходя через этот канал вокруг участков вертикальных трубок 90, 91, 92, 93, 94, 95 и 96, затем в выводной канал-проход 114, так чтобы, наконец, выйти через внешнюю выводную трубу. Предполагается, что циркуляция может проходить и в обратном направлении.
Очевидно, что вышеуказанные трубы для ввода/вывода подключены к источнику жидкости, имеющему устройство приведения жидкости в движение.
Когда такое подключение сделано, теплоотводящие трубки 91, 92, 93, 94, 95 и 96 передают тепло в свои верхние участки, и это тепло удаляется циркулирующей во внутреннем разветвленном канале 112 жидкостью.
Для изготовления пластины 68 можно поступить следующим образом. Берут плоскую пластину, обычно металлическую, и обычно медную. Делают вышеупомянутые отверстия.
Вставляют вышеупомянутые вертикальные трубки, образующие теплоот-водные трубки. Для этого их охлаждают, для уменьшения их поперечного сечения, и вставляют на место. Когда установится равновесие их температуры с температурой пластины, происходит вышеупомянутое плотное соединение.
Вставляют вышеупомянутые заглушки.
Упомянутую плоскую пластину деформируют, например, путем горячей гибки, пока пластина 68 не получится такой, что ее внутренняя поверхность образует сегмент цилиндра.
Описанные контактные пластины имеют следующие особенные преимущества.
Они не имеют заглушек в своих нижних частях, которые подвергаются воздействию тепла ванны.
Устройство для осуществления циркуляции жидкости, включенное в пластины, обеспечивает лучшее распределение теплоотвода по объему пластин, более однородный или распределенный температурный градиент, более легкое достижение необходимой геометрической формы пластин, снижение опасности возникновения электрической дуги между пластинами и электродами, лучшее распределение прохождения тока и, наконец, более высокую однородность и лучшее управление процессом прокаливания электродной активной массы и снижение потребления охлаждающей жидкости, такой, например, как вода.
Настоящее изобретение не ограничивается примерами, описанными выше. Могут быть предложены многие варианты без отклонения от сферы охвата, определенной прилагаемой формулой изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Вертикальная контактная пластина, предназначенная для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, содержащая устройство для отвода тепла с помощью охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что содержит:
по крайней мере один внутренний разветвленный канал (59; 112), имеющий по крайней мере один ввод и один вывод, которые могут подсоединяться соответственно по крайней мере к одной внешней подводящей жидкость трубе и по крайней мере к одной внешней отводящей жидкость трубе;
множество вторичных внутренних слепых каналов или колодцев (61; 92), каждый из которых имеет один конец, открывающийся в упомянутый внутренний разветвленный канал; и
устройство для теплопередачи (30; 91), входящее в упомянутые вторичные каналы и термически соединенное с жидкостью, циркулирующей во внутреннем разветвленном канале.
2. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые каналы состоят из частей отверстий, выходящих наружу в верхней части пластины, в которые вставлены заглушки, разделяющие эти каналы.
3. Вертикальная контактная пластина, предназначенная для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, содержащая устройство для отвода тепла с помощью охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что содержит:
по крайней мере один первый внутренний разветвленный канал (58),
по крайней мере один первый внутренний канал-проход, соединяющийся с первым каналом, который может быть подсоединен к внешней трубе, которая может быть входной трубой или, наоборот, выходной трубой, по крайней мере, один второй внутренний разветвленньш канал (59), по крайней мере один второй внутренний канал-проход (66), соединяющийся с первым каналом, который может быть подсоединен к внешней трубе, которая может быть выходной трубой или, наоборот, входной трубой,
множество вторичных внутренних каналов (61), открывающихся во второй разветвленный канал (59),
множество промежуточных трубок (30), вставленных в упомянутые вторичные каналы для образования пространства между трубками и стенками этих вторичных каналов, проходящих через второй канал, каждая из которых одним концом соединяется с первым каналом и не соединяется со вторым каналом, тогда как другие их концы расположены вблизи дна упомянутых вторичных каналов, таким образом, что жидкость, подведенная с помощью внешней трубы, подсоединенной к первому внутреннему разветвленному каналу, может циркулировать, поступая в этот первый разветвленный канал, затем в промежуточные трубки в направлении к слепым концам вторичных каналов, затем в пространство между внутренними стенками вторичных каналов и наружными стенками промежуточных трубок, затем во второй внутренний разветвленный канал для вывода через внешнюю трубу, подсоединенную ко второму внутреннему разветвленному каналу, или в противоположном направлении.
4. Пластина по п.З, отличающаяся тем, что первый разветвленный канал (58) находится на противоположной от вторичных каналов (30) стороне второго разветвленного канала (59).
5. Пластина по одному из п.п. 3 и 4, отличающаяся тем, что упомянутые первый и второй разветвленные каналы (58, 59) проходят горизонтально и сделаны в верхней части пластины, а упомянутые вторичные каналы (61) проходят вертикально и вниз, упомянутые каналы -проходы (65, 66) открываются на верхнюю поверхность пластины.
6. Вертикальная контактная пластина, предназначенная для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, включающая устройство для отвода тепла путем использования охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что содержит:
по крайней мере один внутренний разветвленный канал (112) для циркуляции охлаждающей жидкости, имеющий по крайней мере одно входное и одно выходное отверстие для подключения соответственно по крайней мере к одной внешней подводящей жидкость трубе и по крайней мере к одной внешней отводящей жидкость трубе; множество вторичных внутренних каналов ( 75), открывающихся в упомянутый внутренний разветвленный канал;
и множество закрытых трубок (90), образующих теплоотводные трубы, вставленные в упомянутые вторичные каналы, концевые части которых входят в упомянутый внутренний разветвленный канал, образуя термическое соединение с жидкостью, циркулирующей во внутреннем разветвленном канале.
7. Пластина по п.6, отличающаяся тем, что упомянутые закрытые трубки (90) плотно посажены в упомянутые вторичные каналы (75).
8. Способ изготовления устройства для отвода тепла от вертикальной пластины, предназначенной для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, имеющей внутреннюю
и наружную поверхности, верхнюю и нижнюю поверхности и боковые поверхности, отличающийся тем, что заключается в:
сверлении двух горизонтальных отверстий в верхней части пластины от по крайней мере одной из боковых поверхностей, параллельно внутренней поверхности и внешней поверхности;
сверлении вторичных вертикальных отверстий от верхней поверхности, проходящих через упомянутые горизонтальные отверстия вниз, не достигая нижней поверхности;
во введении трубок в упомянутые вторичные вертикальные отверстия и фиксации их верхних концевых частей в участках вертикальных отверстий, проходящих между упомянутыми горизонтальными отверстиями, нижние концы упомянутых трубок находятся вблизи дна вертикальных отверстий;
во вставке заглушек в части вертикальных отверстий, расположенные выше упомянутых горизонтальных отверстий;
во вставке заглушек в открытые концы горизонтальных отверстий;
и в том, что он заключается в формировании каналов-проходов, соединяющих противоположные концы горизонтальных отверстий с находящимися на верхней поверхности вводами/выводами.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что он заключается в выполнении вышеуказанных этапов в плоской пластине и, на следующем этапе, в сгибании этой пластины таким образом, чтобы ее внутренняя поверхность образовывала сегмент цилиндра.
10. Способ изготовления устройства для отвода тепла от вертикальной пластины, предназначенной для размещения в контакте со стенкой вертикального электрода электрометаллургической печи, имеющей внутреннюю и
наружную поверхности, верхнюю и нижнюю поверхности и боковые поверхности, отличающийся тем, что он заключается в:
сверлении горизонтального отверстия в верхней части пластины от по крайней мере одной из боковых поверхностей, параллельно ее внутренней поверхности и верхней поверхности;
сверлении вторичных вертикальных отверстий от верхней поверхности, проходящих через упомянутое горизонтальное отверстие вниз, не достигая нижней поверхности;
во вставке образующих теплоотводящие трубы закрытых трубок в указанные вторичные вертикальные отверстия в таком положении, что их верхние концевые части входят в упомянутое горизонтальное отверстие;
во вставке заглушки в открытый конец горизонтального отверстия;
во вставке заглушек в части вертикальных отверстий, расположенных выше горизонтального отверстия;
и в том, что он заключается в формировании каналов-проходов, соединяющих концы горизонтальных отверстий с вводами/выводами, расположенными на верхней поверхности.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что закрытые трубки ради-ально заполняют вторичные вертикальные отверстия.
12. Способ по одному из п.п. 10 и 11, отличающийся тем, что закрытые трубки охлаждают перед тем, как их вставляют во вторичные вертикальные отверстия.
13. Способ по любому из п.п. 8 - 12, отличающийся тем, что он заключается в проведении вышеупомянутых этапов в плоской пластине и, на следующем этапе, в сгибании этой пластины таким образом, чтобы ее внутренняя поверхность образовывала сегмент цилиндра.
Фиг. 3
58 21 22 47
SO 52
40 11 31 41
Фиг. 4
15 29 36 30
Фиг. 5
Фиг. 8
48-
6647
4610-
45-
6544
-18
-17
-16
-15
\ 55 13
фиг.
Фиг. 10
Фиг. 12
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ЕАПВ/ОП-2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42
Номер евразийской заявки: 200601653
Дата подачи: 1 б октября 2006 (16.10.2006) | Дата испрашиваемого приоритета: 10 октября 2005 (10.10.2005)
Название изобретения: Контактная пластина для электрода электрометаллургической печи и способ изготовления этой пластины
Заявитель:
ФАИ ПРОДКЖСЬОН
О Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) Г~] Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ: Согласно международной патентной классификации (МПК)
F27B 3/24 (2006.01) F27D1/12 (2006.01)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
С21В 7/00, С21В 7/10, F27B 1/00, F27B 1/10, F27B 1/24, F27B 3/00, F27B 3/10, F27B 3/24, F27D 1/00,
F27D 1/12, F27D 9/00, Н05В 7/00, Н05В 7/06_ _
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска: В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ_
Категория
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту Ш
Y А
Y А
FR 2846187 Al (FAI PRODUCTION) 23.04.2004, реферат, фиг. 2, 10, 11, стр. 10, строки 8-27
RU 2144570 CI (CMC ШЛЕМАНН-ЗИМАГ АГ) 20.01.2000, формула, фиг. 1
RU 2205338 С2 (CMC ШЛЕМАНН-ЗИМАГ АГ) 27.05.2003, реферат фиг, 2-3
RU 2238330 С1 (ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ТЕПЛОТЕХНИКИ" и др.) 20.10.2004, реферат, фиг. 1
ЕР 0705906 A (GUTEHOFFWJNGSHUETTE MAN) 10.04.1996, реферат, фиг.1
WO 2005075688 Al (TECH RESOURCES PTY LTD et al.) 18.08.2005, реферат
1,6-7 2-5, 8-13
1,6-7 2-5, 8-13
1-13
1-13
1-13
1-13
"'{последующие документы указаны в продолжении графы В Ц данные о патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов: "А" документ, определяющий общий уровень техники
Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета D" документ, приведенный в евразийской заявке
Т более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом "L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска: 11 января 2007 (11.01.2007)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., 30-1. Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА_
Уполномоченное лицо:
Т. Владимирова Телефон № (495) 240-25-91_