Устройство для утилизации тепла конверторного газа Советский патент 1985 года по МПК C21C5/38 

сл

00 00 Изобретение относится к черной металлургии, а именно к кислородноконвертерному производству стали, и может быть использовано для утилизации тепла конвертерного газа. Цель изобретения - увеличение эффективности нагрева шихты и повышени надежности работы. На фиг. 1 приведена схема устройст ва для утилизации тепла конвертерного газа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 --схема размещения устройства на газоотводящем тракте конвертера, В верхней части рабочего пространства бункера 1 установлена соосно с ним течка 2 с загрузочным отверстием 3 а в нижней части бункера 1 над нагрузочным отверстием 4 размещена вставка-воронка 5 высотой 0,2-0,5 высоты бункера, образуя с ним снизу по высоте вставки 5 зазор с соотношением площадей поперечных сечений вставки-воронки и бункера 1 в ее верхней торцовой плоскости 1;(2,5-25,0), Бункер 1 соединен с газоютводящим трактом при помощи наклонiHbDC участков газохода 6 и 7, Наклонным участком газохода 6 бункер 1 соединен со скруббером 8, который через регулировочньй клапан .9 подключен к газоходу 10, располог женному перед нагнетателем (не показан) основного газоотводящего тракта конвертера 11. Наклонньй участок газохода 7 соединен с кессоном 12 - участком основ ного газоотводящего тракта, размещенным непосредственно над конвертером 11, Между кессоном-12 и участком газохода 10 размещена газоочистка основного газоотводящего тракта (не показана), Под бункером 1 последовательно сверху вниз установлены питатель 13 загружаемой в конвертер 11 шихты, : промежуточная емкость 14 и течка 15, которая через отверстие в кессоне 12 связана с полостью конвертера, Газ из конвертера 11 через кессон 12 и наклонный участок газохода 7 под воздействием нагнетателя попадае в рабочее пространство бункера 1, заполненное сыпучей шихтой для конвертерной плавки, в качестве которой 55 могут быть известь, известняк, железная руда, окатьш1И и др. Проходя через слой шихты, конвертерньй газ охлаж132 дается, производя термообработку сыпучих, В зависимости от вида шихты термообработка может сопровождаться сушкой, нагревом, обжигом и восстановлением, которые обеспечивают более высокое качество шихты. При просасывании газа через слой шихты происходит также улавливание уноса конвертерной пьщи, который возвращается с шихтой после ее термообработки в конвертер. Отвод газа из рабочего пространства бункера 1 производится через скруббер 8, регулировочньй клапан 9 и участок основного газоотводящего тракта 10 при помощи нагнетателя. Загрузка шихты в рабочеее пространство бункера 1 осуществляется через загрузочное отверстие 3 в течке 2, а разгрузка - через разгрузочное отверстие 4 вставки-воронки 5. В зависимости от режима работы устройства загрузка шихты и ее термообработка могут производиться непрерывно или-дискретно. Однако в обоих случаях в зазоре между наруж-, ной поверхностью стенки вставки-воронки и внутренней поверхностью стенок бункера образуется неподвижный слой шихты, который выполняет функцию теплоизолятора и предохраняет стенки бункера от разрушающего воздействия высоких температур, агрессивной среды и истирания, В процессе работы вставка-воронка может перемещаться по вертикали, обеспечивая, тем самым, оптимальную толщину неподвижного слоя в зависимости от вида и качества (влажность, гранулометрический состав и т.п,) шихты. . Регенерацию неподвижного слоя производят путем вибрации вставкиворонки 5 в вертикальной плоскости, В результате периодической вибрации неподвижная часть шихты разрыхляется и удаляется через зазор между вставкой И;стенкой бункера 1 на уровне нижней торцовой плоскости вставки,, Для перемещения и вибрации вставкиворонки 4 устройство оборудовано соответствунщими механизмами, . После термообработки выгрузку шихты из бункера в конвертер производят при помощи питателя 13 через промежуточную емкость 14 и течку 15, проходной канал, которьй через отверстие в кессоне 12 сообщен с полостью конвертера 11, Высота вставки-воронки выбрана из следующих соображений. При высоте вставки менее 0,2 высоты бункера не обеспечивается покрытие всей внутрен ней поверхности стенок бункера непод вижным слоем шихты. При высоте встав ки-воронки более 0,5 высоты бункера она перекрывает реакционную зону бункера и тем самым препятствует просасыванию газа через слой шихты. Вместе с этим выдвижение вставкиворонки в реакционную зону может привести к ее разрушению из-за возде ствия -высоких температур. Соотношение площадей поперечных сечений вставки-воронки и бункера в верхней торцовой плоскости вставки от 1:2,5 до 1:25,0 обусловлено следующим. При отношении 1:2,5 обеспечиваетс минимальньм зазор между стенками бункера и вставки, необходимый для перемещения в нем без заклинивания шихты, состоящей из кусов диаметром 70-80 мм. Потребность в перемещении шихты возникает при регенерации неподвижного слоя. Предельное отношение 1:25,0 обусловлено необходимостью обеспечения надежной выгрузк шихты из бункера. При отношении бол 1:25 создается опасность зависания шихты над-вставкой-воронкой, резко возрастает время выгрузки шихты из бункера. Предлагаемое устройство может быть использовано как при отводе газа без дожигания, так и с дожиганием. В последнем случае за счет использования химического те.пла конвертерного газа возможна его более полная утилизация. Технико-экономическая эффективность устройства.для утилизации тепла конвертерного газа выражается в увеличении эффективности нагрева шихты и повьш1ении надежности работы устройства. Повышение.эффективности нагрева шихты заключается в сокращении потерь тепла в окружающую среду на 18-20% по сравнению с водоохлаждаемым бункером, что соответственно позволяет увеличить количество тепла, подаваемого в конвертер с подогретой шихтой. При этом среднемассовая температура подогрева шихты возрастает на 100-150 С. Отсутствие футеровки исключает время простоев, связанное с перефутеровкой бункера, и тем самым повышает надежность работы устройства. Без охлаждения и футеровки стоимость установки снижается на 15%. За счёт исключения системы охлаждения и отсутствия футеровки реализация предлагаемого устройства позволит также снизить эксплуатационные расходы в конверторном цехе, связанные с подогревом шихты. Сокращение расходов воды и ог-неупорньк материалов приведет к снижению себестоимости выплавляемой стали.

13агруз/ а. шихты

1 ших/77ы Фиг.1

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА КОНВЕРТЕРНОГО ГАЗА, содержащее вертикальный бункер шихтовых материалов с загрузочным и разгрузочным отверстиями, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности нагрева шихты и повышения надежности работы, в вертикальном бункере шихтовых материалов над разгрузочным отверстием установлена соосно бункеру с зазором прямая вставка-воронка, при зтом, высота вставки-воронки составляет 0,2-0,5 высоты бункера, соотношение площадей поперечных сечений прямой вставки-воронки в ее верхней торцовой плоскости и вертикально- . § го бункера шихтовых материалов равно 1: