Устройство для утилизации тепла конвертерного газа Советский патент 1987 года по МПК C21C5/38 F27D17/00 

последовательно соединенные кессон 2 н камера 3 нагрева шихты. Камеру 3 нагрева шихты выполняют в виде сопряженного с кессоном 2 горизонтального круглого цилиндра 5, внутри которого установлены поворотные решетки 6, пересекающиеся по горизонтальной оси цилиндра 5. Решетки 6 разделяют .его объем на равные части 8. Торцовые части решеток 6 расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра 5 и равно удалены от нее. Загрузку шихты в камеру ее нагрева .производят порциями через загрузочное отверстие 9. Во время продувки газ,

1

Изобретение относится к черной металлургии, и предназначено для утилизации тепла конвертерного газа лутем терь1ообработки твердых компонентов шихты конвертерной плавки.

Целью изобретения является повы- шение качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки.

На чертеже приведена схема уст- .ройства для утилизации тепла конвертерного газа.

Над конвертером 1 расположены последовательно соединенные кессон 2 и образующий KaMepiy 3 нагрева шихты газоход 4. Камера 3 нагрева выполнена в виде сопряженного с кессоном 2 горизонтального круглого цилиндра 5, внутри которого установлены поворотный решетки б, представляющие собой плоскости, пересекающиеся по горизонтальной оси 7 цилиндра 5. Ось 7 является также осью поворота решеток 6, а торцовые части решеток 6 расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра 5 и равноудалены от нее. Объем цилиндра 5 разделен решетками 6 на равные части 8, представляющие собоД в поперечном сечении образованные пересечением проекций плоскостей решеток сектора.

В боковой стенке цилиндра 5 выше горизонтальной плоскости, проходя Цей через ось 7, выполнено загрузочное отверстие 9, верхней частью цилиндр 9 сопряжен с газоходом 10, свявыходящий из конвертера 1, проходит через отверстия решеток и термообра- батывает шихту. Выгрузку шихты производят за счет дискретного поворота решеток 6 как в межпродувочньш период j так и во время продувки. Изобретение позволяет повысить качество подогрева шихты и обеспечить возможность присадки всех компонентов шихты в предварительно нагретом состоянии, что приведет к увеличению доли лома в шихте и снижению расхода чугуна, уменьшению угара металла за счет сокращения времени продувки, снизит расход кислорода напродувку.1 ил.

2

зывамщим камеру 3 с другими традиционными последовательно соединенными между собой элементами газоотводяще- го тракта конвертера: охладителем газоочисткой, нагнетателем, дымовой трубой или свечей (не показаны). Газоход 1 оборудован окном 11 с клапаном 12 для прососа воздуха в меж- продувочньй период через участок га- зоотводящего тракта, расположенного после камеры 3 нагрева шихты.

Надежность работы решеток и сте- кок камеры нагрева обеспечивается охлаждением, которое может быть выполнено заодно с системой охлаждения кессона.

Устройство работает следующим образом.

Загрузка шихты в камеру 3 ее нагрева производится порциями через отверстие 9 путем поочередного по мере выгрузки шихты заполнения частей 8 камеры 3, образованных пересекаю- щимися плоскостями решеток 6,

Во время продувки газ, выходящий из конвертера 1, улавливается кессоном 2 и направ.ляется под действием нагнетателя в камеру 3 нагрева шихты, где, просасьшаясь через шихту, разме- щенную на решетках 6, производит термообработку шихты: подогрев, восстановление, обжиг, сушку, прокалку, обеспечивая тем самым повьш1ение ее качества.

За счет дискретного поворота решеток 6 после каждой продувки на угол.

равный углу, образованному пересекающимися решетками, термообработка одной порции шихты производится в течение времени продувок конвертера 1, количество которых равно числу пересекающихся решеток (т.е. количеству заполненных материалом частей объема) Полость объема может быть разделена на равные или неравные части как путем пересечения по оси 1 плоскостей, так и радиальными полуплоскостями решеток (не показано).

После камеры нагрева конвертерный газ (или его продукты сгорания при отводе с дожиганием) направляются через газоход 10 в охладитель конвертерного газа (не показан), где происходит доутилизация его тепла на выработку пара или горячей воды. Возможны также другие варианты доутили- 20 степени обжига. В том случае, когда

зации тепла конвертерного газа.

Цосле охлаждения газ поступает на газоочистку и далее при помощи нагнетателя выбрасьтается в атмосферу через дымовую трубу или свечу.

Выгрузка шихты может производиться как в межпродувочный период, так и во время продувки в зaвиcи pcти от требования технологии введения конвертерной плавки. Для выгрузки решет-30 экономию чугуна и улучшит показатели

ки 6 периодически поворачивают на угол, равньй углу между пересекающимися по оси 7 плоскостями решеток 6. Синхронно с выгрузкой обеспечивается подача оче зедной части 8 камеры нагрева к разгрузочному отверстию 9 для загрузки порции тпихты.

Б межпродувочньй период, когда через газоотводящий тракт просасывается воздух, открьшается клапан 12- окна 11 в газоходе 10, обеспечивая направление потока воздуха под действием работающего нагнетателя, минуя камеру 3 нагрева шихты, что исключает охлаждение нагретой во время про- 45 обработки. Другие компоненты шихты,

которые не подвергаются термообрабоТ- ке при эксплуатации устройства в первом режиме, следует подавать через отдельную течку, смонтированную 50 в кессоне (не показана).

Второй режим обеспечивает термообработку всех компонентов шихты. При этом перед продувкой конвертера части 8 камеры 3 нагрева шихты заполВ зависимости от конкретных уело- йены порциями шихты в очередности ВИЙ - технологии ведения плавки, спо- их загрузки в конвертер, HanpiiMep соба отвода газа из конвертера, со- , (слева направо), первая присадка из- . става конвертерной шихты и качества вести, вторая присадка извести.

дувки шлхты.

Предлагаемое устройство может работать как при отводе газа с дожиманием, так и без дожигания. При отводе с дожиганием достигается более полная утилизация конвертерного газа за счет использования его химического тепла.

ее компонентов, поставки сырья на данное предприятие и даже от погодно- климатических условий - предлагаемое устройство может работать в двух режимах.

В первом режиме выгрузка шихты из камеры нагрева производится один раз в течение плавки путем поворота решетки на угол, равный углу, образованному пересекающимися смежньми решетками (т.е. количеству заполненных материалом частей объема камеры нагрева). Этот режим работы устройства целесообразно использовать для

существенного качественного преобразования загружаемой в конвертер ших- ты: восстановления железорудного сырья до металлизованного состояния или обжига известняка до высокой

5

газ из конвертера отводится без дожигания, т.е. содержит большое количество оксида углерода, его можно использовать не только для перегрева, но и для восстановления железорудного сырья до металлизованного состояния с последующей подачей сырья в конвертер в качестве матал- лодобавки к шихте, что обеспечит

кислородно-конвертерной плавки, например повысит выход годного и улучшит качество металла.

Если газ из конвертера отводится

с полным дожиганием, т.е. в кессоне и в прилегающем к нему газоходе- (камере нагрева) выделяется большое количество тепла в результате горения оксида углерода, газ используют

для обжига известняка.

Таким образом, эксплуатация устройства по первому режиму приводит к повышению качества подогрева шихты путем увеличения длительности термоto

t5

20

известняк, железорудное сырье. Во время продувки решетки дискретно поворачиваются в соответствии с технологией ведения плавки каждьй раз на угол, равный углу, образованному пересекающимися плоскостями, обеспечивая при этом подачу в конвертер соответствующей порции шихты. Общее количество дискретных поворотов за продувку равно количеству заполненных материалом частей объема камеры. Дискретньй поворот решеток в сторону выгрузки шихты сопровождается синхронным заполнением свободных частей 8 со стороны загрузки. В результате к началу следующей продувки все части 8 камеры 3 нагрева шихты заполнены комплектом порций сыпучей шихты для следующей плавки. В период следующей плавки описанный цикл работы устройства повторяется, а продолжительность обработки каждого компонента шихты (порции) составляет одну плавку.

На чертеже показана схема устройства, работающего в указанном режиме.

Однако количество продувок одной порции (компонента) шихты может быть увеличено путем увеличения количества пересекающихся решеток (частей разделения камеры нагрева) или путем выполнения в виде двух групп пересекающихся решеток, работающих параллельно. .

Второй режим работы устройства обеспечивает возможность присадки всех .компонентов шихты в предварительно нагретом состоянии, что делает ход теплового- и шлакового режима плавки наиболее благоприятным без температурных и концентрационных х скачков, а также выбросов из конвертера. Присадка всех компонентов шихты конвертерной плавки в нагретом состоянии обусловливает быстрое их усвоение. Все это обеспечивает улуч- 45 шение технико-экономических показателей кислородно-конвертерного про- ;цесса: увеличивает расход лома за

12965926

счет ввода в конвертер дополнительного тепла и соответственно снижает расход чугуна; уменьшает угар металла за счет сокращения времени продувки и веден ет теплового режима плавки в плавном температурном режиме без переохлаждения и перегрева ванны, что увеличивает выход годного; сни- жает расход футеровки за счет сокращения времени плавки и более совершенного ведения шлакового режима, а также расход кислорода за счет со30

35

40

кращения времени продувки и прочее. I

Целесообразна эксплуатация устройства во втором режиме (одновременная термообработка всех сыпучих компонентов шихты) в осенне-зимний период, когда шихта поступает в цех с большим количеством атмосферной влаги, наличие которой может привести к существенному отклонению от нормального хода кислородно-конвертерной плавки. .

Формула изобретения

Устройство для утилизации тепла конвертерного газа, содержащее расположенные над горловиной конвертера и последовательно соединенные кессон и газоход, в котором размещена камера нагрева шихты с загрузочным отверстием и поворотными решетками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки, камера нагрева ишхты выполнена в виде сопряженного с кессоном горизонтального круглого цилиндра, внутри которого установлены поворотные решетки с пересечением, по горизонтальной оси цилиндра, разделяющие его объем на равные части, при этом торцовые части поворотных решеток расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра и равноудалены от нее.

Редактор К.Волощук

Составитель Л.Шарапова Техред М.Ходанич

Заказ 719/29. Тираж 550 - Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

кращения времени продувки и прочее. I

Целесообразна эксплуатация устройства во втором режиме (одновременная термообработка всех сыпучих компонентов шихты) в осенне-зимний период, когда шихта поступает в цех с большим количеством атмосферной влаги, наличие которой может привести к существенному отклонению от нормального хода кислородно-конвертерной плавки. .

5

0

5

0

Формула изобретения

Устройство для утилизации тепла конвертерного газа, содержащее расположенные над горловиной конвертера и последовательно соединенные кессон и газоход, в котором размещена камера нагрева шихты с загрузочным отверстием и поворотными решетками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки, камера нагрева ишхты выполнена в виде сопряженного с кессоном горизонтального круглого цилиндра, внутри которого установлены поворотные решетки с пересечением, по горизонтальной оси цилиндра, разделяющие его объем на равные части, при этом торцовые части поворотных решеток расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра и равноудалены от нее.

Корректор Г.Решетник

Изобретение относится к области черной металлургии и предназначено для утилизации тепла конвертерного газа путем термообработки твердых компонентов шихты конве;терной плавки. Цель изобретения - повышение качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки. Над конвертером 1 расположены (Л to со 05 СП со ND