ШАХТА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 1994 года по МПК C21B7/06 

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству металла в шахтных печах, работающих на цинкосодержащих рудах.

В доменных печах, проплавляющих цинкосодержащую руду, кроме термических напряжений, воздействия потоков шихты и газов, химического воздействия шлаков, сажистого углерода и щелочных соединений на кладку действует цинк, который вследствие проникновения паров в швы и поры огнеупорной кладки, отлагается в процессе эксплуатации печи, что приводит к росту и разрушению кладки и порыву кожуха.

Известно устройство шахты доменной печи, включающее периферийные плитовые холодильники с горизонтальными выступами, огнеупорную футеровку из кирпичей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство шахты доменной печи, включающее кожух, периферийные плитовые холодильники, огнеупорную футеровку из кирпичей с перевязкой швов по радиусу и периметру футеровки.

Недостатком указанных устройств шахт доменных печей является низкая стойкость огнеупорной футеровки и периферийных плитовых холодильников, связанная с расширением кладки при проникновении паров цинка и щелочных соединений в швы и поры огнеупорной кладки. Последующая кристаллизация цинка и цинкита (ZnO), щелочных соединений, свинца в кладке приводит к увеличению ее объема (росту) и разрыву кожуха доменной печи.

Цель изобретения - создание новой конструкции шахты доменной печи, которая ослабляла бы влияние паров цинка и щелочных соединений на огнеупорную кладку, что привело бы к повышению стойкости футеровки шахты.

Сущность изобретения заключается в том, что в шахте доменной печи, содержащей кожух, периферийные плитовые холодильники, огнеупорную футеровку из кирпичей, газоход, согласно изобретению в футеровке установлены дополнительные огнеупоры с микроканалами, направленными от внешней стенки шахты во внутрь кладки и соединенными через переходник с газоходом.

Максимальное количество цинка, причем в металлической форме, откладывается в нижней части шахты доменный печи. При этом наиболее толстый слой образуется в середине огнеупорной кладки. В верхней части кладки шахты цинк находится в форме кристаллического оксида цинкита. Микроканалы, выполненные в кладке, направленные от внешней стенки во внутрь кладки обеспечивают вывод паров цинка и других соединений из кладки, тем самым ослабляя их влияние на кладку.

На чертеже изображено устройство кладки стен охлаждаемой части шахты и распара доменной печи.

Конструкция стен охлаждаемой части шахты и распара состоит из огнеупорной кладки 1, в которую жестко внедрен огнеупорный стакан 2 с окнами, дополненный легковесным теплоизоляционным огнеупором 3 с горизонтальными микроканалами, переходник 4, углеродистая масса 5, асбестосмоляные блоки 6, холодильники 7, кожух 8, газоход 9, конденсатор 10 для осаждения паров цинка щелочных соединений и свинца.

Устройство работает следующим образом. По газоходу 9 горячий газ подается от воздухонагревателя к фурнам доменной печи, увлекая за собой газ из переходника 4, из микроканалов легковесного огнеупорного материала 3. Пары цинка, щелочных соединений, свинца, проникая в поры и швы кладки и попадая в зону разряжения и через окна стакана 2 и горизонтальные микроканалы в легковесном теплоизоляционном материале 3 по переходнику 4, попадают в газоход 9. Горячий газ захватывает пары цинка и щелочных соединений и транспортируется к конденсатору 10, где пары осаждаются и горячий газ подается в фурмы.

Переходник 4 предназначен для соединения микроканалов огнеупорного материала 3 с газоходом 9. В переходнике 4 можно разместить конденсатор 10, что позволит осаждать цинк, не снижая температуру газа в газоходе 9 перед подачей его к фурмам.

Огнеупоры с микроканалами должны располагаться в местах наибольшего отложения парой цинка. Глубина проникновения микроканалов должна быть более середины кладки, так как в середине кладки скапливаются наиболее толстые слои цинка. Количество огнеупоров с микроканалами должно быть соизмеримо количеству фурм.

Микроканалы в легковесном теплоизоляционном материале должны соответствовать толщине швов кладки, т.е. 1,0-1,5 мм в диаметре.

Увеличение срока службы огнеупорной кладки при проплавлении цинксодержащих материалов обеспечивается вследствие ослабления вредного влияния цинка, уменьшения отложений цинка в кладке, из-за снижения циркуляции газов в кладке по ее высоте.

Использование: производство металла в шахтных печах, работающих на цинксодержащих рудах. Сущность: в футеровке шахты, содержащей кожух, периферийные плитовые холодильники 7, огнеупорную футеровку из кирпичей и газоход, установлены дополнительные огеупоры с выполненными в них горизонтальными микроканалами, которые через переходник соединены с газоходом 9 печи, где может быть установлен конденсатор для осаждения паров цинка щелочных соединений и свинца. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ШАХТА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая кожух, периферийные плитовые холодильники, огнеупорную футеровку из кирпичей и газоход, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными огнеупорами с выполненными в них микроканалами, направленными от внешней стенки шахты внутрь кладки, и переходником, соединяющим микроканалы с газоходом. 2. Шахта по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена конденсатором, установленным в переходнике.