УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ФУТЕРОВКИ КОВША Российский патент 1999 года по МПК B22D41/15 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при сушке и нагреве футеровки сталеразливочного ковша и сохранении тепла его футеровки при транспорте и горячих ремонтах в межплавочный период.

Известен стенд для сушки и разогрева сталеразливочных ковшей, включающий поворотную крышку, закрепленную на крышке горелку и отвод дыма через стационарную дымоотсасывающую систему, выполненную с разрывом дымопровода между поворотной и стационарной частями (см. А.М. Якушев, Основы проектирования и оборудования сталеплавильных и доменных цехов, Москва, "Металлургия", 1992 г. , стр. 278, 279). Недостатками указанного стенда являются непроизводительные потери тепла в окружающую среду через открытый верх ковша после отворота крышки, а также неупорядоченный отсос дыма из пространства ковша, обусловленный наличием разрыва дымопроводов между подвижными и стационарными частями.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сушки или нагрева металлургической емкости, включающее теплоизоляционное укрытие, с установленной на нем центральной горелкой, дымоотводы и трубопроводы для подвода и отвода энергоносителей (см. авт. св. 1353573, кл. B 22 D 41/00, 1983 г.).

Недостатками указанного устройства являются, также как было указано выше, потери тепла через верх ковша после снятия с него теплозащитного укрытия с горелкой, ненадежность устройств для розжига горелки в указанных стесненных условиях при периодическом режиме работы, а также усложнение конструкции укрытия и дымоотсоса, обусловленное наличием на укрытии дымопроводов с высокотемпературными газами.

Изобретение направлено на решение задачи сохранения тепла футеровки ковша после нагрева в межплавочный период при транспортировке, а также на решение задач устойчивости розжига и дымоотсоса от горелки.

Это достигается тем, что:
- устройство дополнительно снабжено ячейкой для горелки, оборудованной устройством для ее надежного розжига, например дежурной горелкой;
- трубопроводы горелки для подвода и отвода энергоносителей и дыма выполнены в виде гибких рукавов, что позволяет перемешать горелку в ячейку и обратно, но отдельно от теплозащитного укрытия.

При этом теплозащитное укрытие остается установленным на ковше так, что в дальнейшем перемещения указанного ковша производится совместно с укрытием для сохранения тепла футеровки в межплавочный период.

Дымоотвод перед гибким рукавом снабжен воздушным инжектором с водяным распылителем, что позволяет снизить температуру дыма (исключив высокотемпературные участки трубопроводов над укрытием) и улучшить дымоотсос за счет инжектора и уменьшения объема газов при их водяном охлаждении.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для нагрева и сохранения тепла футеровки ковшей, на фиг. 2 - воздушно-водяной инжектор, на фиг. 3 - совместный транспортер ковша с укрытием.

Сталеразливочный ковш 1 накрыт теплозащитным укрытием 2, причем ковш 1, накрытый укрытием 2, могут совместно транспортироваться краном 3 или сталевозом 4. Теплозащитное укрытие 2 имеет центральное отверстие 5, по оси которого (ковша 1) установлена вертикальная горелка 6 (преимущественно газокислородная). Вертикальная горелка 6 снабжена подводами и отводами энергоносителей, выполненных из гибких рукавов 7, и соединена с рампой 8 энергоносителей. Отверстие 5 образует вокруг горелки 6 кольцевой зазор 9, прикрытый сверху футерованным колпаком 10. Колпак 10 снабжен дымоотводящим патрубком 11 и водовоздушным инжектором 12, установленным по оси патрубка 11. К патрубку 11 подсоединен гибкий дымоотводящий рукав 13, соединенный с дымоотводящей системой 14, состоящей, например, из дымовой трубы 15, трассы 16, на которой установлен регулирующий клапан 17. Водовоздушный инжектор 12 имеет сопло 18, через которое в гибкий дымоотводящий рукав 13 подается водовоздушная смесь, истекающая из сопла 8 в виде водовоздушного факела - распыла 19. Устройство снабжено также ячейкой 20 для вертикальной горелки 6. Ячейка 20 имеет (преимущественно) футеровку 21 и дежурную горелку 22, установленную у носика 23 вертикальной горелки.

Устройство работает следующим образом.

Ковш 1 и теплозащитное укрытие 2 устанавливаются на устройстве. Вертикальная горелка 6 находится в ячейке 20 для горелки. Ячейка 20 имеет, как правило, футеровку 21, разогретую дежурной горелкой 22 в районе носика 23 вертикальной горелки 6. Далее вертикальная горелка 6 разжигается от указанной дежурной горелки 22 до мощности холостого хода.

(Подача и отвод энергоносителей и дыма осуществляется через гибкие рукава 7, подсоединенные к рампе 8).

В режиме холостого хода вертикальная горелка 6 перемещается на ось ковша 1 и заводится внутрь него через центральное отверстие 5 теплозащитного укрытия 2, образуя кольцевой зазор 9 в центральном отверстии 5. Дымовые газы, образующиеся при сжигании топлива, отсасываются в любом положении горелки 6 в дымоотводящую систему 14 (через гибкий дымоотводящий рукав 13). Для нагрева ковша 1 используется преимущественно газокислородная горелка, позволяющая нагреть ковш до температуры 1200^oC при сравнительно небольших расходах природного газа и небольшом количестве образующихся при сгорании топлива дымовых газов. После размещения вертикальной горелки 6 в ковше 1 тепловая мощность ее увеличивается до рабочей и производится нагрев футеровки ковша до температуры ~1200^oC.

Дымовые газы, образующиеся при горении, отсасываются через кольцевой зазор 9, футерованный колпак 10, дымоотводящий патрубок 11 с установленным по его оси водовоздушным инжектором 12 через дымоотводящий рукав 13 в дымоотводящую систему 14 с регулированием тяги клапаном 17, установленным на трассе 16 (тяга создается дымовой трубой 15 и воздушно-водяным инжектором 12 за счет инжекции дымовых газов сжатым воздухом и за счет уменьшения объема дымовых газов при их охлаждении до температуры 150-250^oC.

Охлаждение дымовых газов осуществляется воздушно-водяным факелом-распылом 19, истекающим из сопла 18.

По завершении нагрева ковша 1 тепловая мощность вертикальной горелки 6 снижается до мощности холостого хода и в этом режиме производится перемещение горелки 6 в ячейку 20, где последняя отключается (причем дымовые газы отсасываются и охлаждаются по всей траектории перемещения горелки 6 и после ее перемещения) через гибкий дымоотводящий рукав 13 в дымоотводящую систему 14. Теплозащитное укрытие 2 остается на ковше 1 преимущественно по всему маршруту его перемещения, не позволяя футеровке терять тепло. При этом ковш 1, накрытый теплозащитным укрытием 2, транспортируется либо сталевозом 4, либо краном 3.

Преимущества указанного устройства для нагрева и сохранения тепла футеровки заключаются в экономии энергетических ресурсов и увеличении стойкости футеровки ковшей, а именно:
- сокращается расход тепла на нагрев футеровки ковшей в межплавочный период, т. к. благодаря теплозащитному укрытию футеровка ковша практически не подстуживается.

- увеличивается стойкость футеровки ковшей, так как колебания температуры футеровки ковшей от слива до залива плавки уменьшаются из-за большего значения ее температуры.

- уменьшается снижение температуры металла при сливе его в ковш, так как футеровка ковша при сливе разогрета до более высоких температур.

Указанные преимущества для нагрева ковшей в заявляемом устройстве для 150 -тонных конверторов указаны в таблтце.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при сушке и нагреве футеровки сталеразливочного ковша. Устройство снабжено ячейкой для горелки, оборудованной устройством для ее надежного розжига. Трубопроводы горелки для подвода энергоносителей и отвода дыма выполнены в виде гибких рукавов. Это позволяет перемещать горелку в ячейку и обратно отдельно от теплозащитного укрытия ковша. При этом теплозащитное укрытие остается установленным на ковше. В дальнейшем перемещения указанного ковша производятся совместно с укрытием, тем самым обеспечивается сохранение тепла футеровки в межплавочный период. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1. Устройство для нагрева футеровки ковша, содержащее теплозащитное укрытие, центральную горелку с дымоотводящим патрубком, трубопроводы для подвода энергоносителей и отвода дыма, отличающееся тем, что оно снабжено ячейкой для розжига горелки, горелка с дымоотводящим патрубком выполнена с возможностью перемещения относительно теплозащитного укрытия, а теплозащитное укрытие - с возможностью транспортирования совместно с ковшом, трубопроводы для подвода энергоносителей и отвода дыма выполнены в виде гибких рукавов, а дымоотводящий патрубок снабжен воздушным инжектором с водяным распылителем. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ячейка для розжига горелки выполнена футерованной и имеет дежурную горелку.