ВАГРАНКА Российский патент 1994 года по МПК F27B1/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к шахтным пересыпным печам для получения расплавов.

Известно техническое решение в соответствии с (1), характеризующееся тем, что устройство (вагранка) имеет корпус, засыпной аппарат для шихты, летку, газоотводящий патрубок и два яруса фурм, соединенных с воздухоподогревателем и дутьевым вентилятором.

Недостатки описанной конструкции:
возникает вторичная редукция СО₂ после дожига оксида углерода;
плохо перемешиваются технологические газы и дутье при дожиге.

Известна также вагранка, принятая в качестве прототипа, характеризующаяся тем, что она содержит шахту, засыпной аппарат с течками для шихты и кокса, фурмы для первичного дутья, камеру дожигания оксида углерода с приспособлением для ввода в нее воздуха и газопровод.

Недостатком известной вагранки являются недостаточно эффективное дожигание оксида углерода и малая экономия кокса.

Целью изобретения является повышение степени дожигания оксида углерода и экономия кокса.

Поставленная цель достигается тем, что в вагранке, содержащей шахту, засыпной аппарат с течками для шихты и кокса, фурмы для первичного дутья, камеру дожигания оксида углерода с приспособлением для ввода в нее воздуха и газопровод, шахта выполнена прямоугольного сечения и снабжена в средней части рассекателем, выполненным в форме вертикального простенка, разделенного горизонтальной перегородкой на полости, верхняя из которых имеет газоотводящие окна, при этом полости соединены друг с другом газоходом, в который включена камера дожигания, а коксовая течка введена под рассекатель.

Схема вагранки представлена на чертеже. Она состоит из шахты 1 прямоугольного сечения, которая сверху подключена к засыпному аппарату 2 через распределитель 3 с переключающим клапаном 4. В верхней части шахты имеется газоотводящий коллектор 5, соединенный с газоочисткой 6 и дымососом 7. В средней части шахты в нее встроен рассекатель 8, к которому снизу примыкают две вертикальные стенки 9. Внутренняя полость между ними разделена горизонтальной перегородкой 10 на части, сообщающиеся между собой через окна 11 газоходом 12. В последний встроена камера дожига 13 с приспособлением для ввода вторичного дутья 14. Верхняя часть полости между стенками 9 имеет окна 15, а нижняя часть сообщается с коксовой течкой 16.

Под рассекателем и стенками 9 сечение шахты сужается и на этом участке расположено приспособление для ввода первичного дутья: коллектор 17 с соплами 18. Шахта 1 оканчивается снизу леткой 19.

Вагранка работает следующим образом.

В шахту 1 через засыпной аппарат 2 поочередно подают шихту и кокс. При загрузке коксовой калоши клапан 4 распределителя 3 направляет поток материала в верхнюю часть шахты 1. При загрузке кокса клапан 4 направляет засыпку по течке 16 в нижнюю часть внутренней полости рассекателя 8. Через коллектор 17 и сопла 18 в шахту 1 вводится первичное дутье и благодаря этому кокс сгорает. Продукты горения с температурой 900-1000^оС в основном поступают в нижнюю часть полости между стенками 9 и через окно 11 отводятся по газоходу 12 в камеру дожига оксида углерода 13. Через приспособление 14 (вентилятор с воздуховодом и тангенциально встроенными соплами) в камеру 13 вдувается вторичное дутье. Благодаря крутке газового потока он равномерно перемешивается с воздухом. Поскольку температура газов на входе в камеру 13 превышает 900^оС, то оксид углерода полностью сгорает. Продукты дожига СО из камеры 13 поступают по газоходу 12 и окна 11 в верхнюю часть простенка под рассекателем 8 и затем через окна 15 вводятся в слой шихты. Здесь они охлаждаются материалом до 300-600^оС и через коллектор 5 попадают в газоочистку 6. Очищенные газы отсасываются дымососом 7 в атмосферу.

Высоту стенок 9 принимают такой, чтобы сопротивление слоя шихты, прилегающего к ним было существенно больше, чем сопротивление газохода 12 с камерой 13. Благодаря этому основная часть технологических газов пропускается через камеру 13, а средняя часть шахты 1 используется в качестве аэродинамического затвора.

Оксид углерода в газах, не прошедших камеру дожига, сжигается на уровне окон 15 при перемешивании их (газов) с основным потоком газов, содержащих избыточный кислород и нагретых до 1100-1300^оС.

Уровень засыпи в шахте 1 поддерживают всегда выше коллектора 5, поэтому фильтруемый слой шихты имеет постоянное аэродинамическое сопротивление.

Сужение сечения шахты ниже рассекателя способствует распределению кокса по всему сечению шахты.

Прямоугольная форма сечения шахты позволяет упростить крепление рассекателя 8 и стенок 9 внутри шахты 1.

При необходимости в газоотводящий тракт вагранки перед газоочисткой включают теплоутилизатор (подогреватель дутья или котел-утилизатор).

В вагранке описанной конструкции содержание оксида углерода в отходящих газах может быть снижено до 0,05-0,1% , а расход кокса уменьшен на 3-8 кг/т расплава. (56) Авторское свидетельство СССР N 823796, кл, F 27 В 1/00, 1981.

Использование: металлургия, промышленность строительных материалов. Сущность: в среднюю часть шахты вагранки встраивают рассекатель в форме простенка, разделенного на части горизонтальной перегородкой. Части сообщаются газоходом, в который встроена камера дожига оксида углерода. Продукты дожига выводят в шахту через окна в верхней части рассекателя, а коксовая течка подключена к нижней части рассекателя. 1 ил.

ВАГРАНКА, содержащая шахту, засыпной аппарат с течками для шихты и кокса, фурмы для первичного дутья, камеру дожигания оксида углерода с приспособлением для ввода в нее воздуха, газопровод, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени дожигания оксида углерода и экономии кокса, шахта выполнена прямоугольного сечения и снабжена в средней части рассекателем, выполненным в форме вертикального простенка, разделенного горизонтальной перегородкой на полости, верхняя из которых имеет газоотводящие окна, при этом полости соединены одна с другой газоходом, в который включена камера дожигания, а коксовая течка введена под рассекатель.