Газоотводящий тракт конвертера Советский патент 1987 года по МПК C21C5/38 

полагают их под горизонтальным участком 4 газохода. Загрузочные отверстия 7 бункеров 5 соединены с горизонтальным участком 4 газохода, в котором устанавливают вертикальные перегородки 9 соосно каждому бункеру 5 с зазором у его основания. Перегородки 9 устанавливают с возможностью вертикального перемещения. Конвертерный газ с температурой 1600-1SOO C поступает в горизонтальный участок 2 газохода и через загрузочное отверстие 7 в первый по ходу его движения бункер 5, наполненный шихтой, которутс он термообрабатызает. Затем через зазор 10 газ последовательно проходит

1

Изобретение относится к.черной мет таллургии, а именно к кислородно-конвертерному производству стали, и может быть использовано для отвода и утилизации тепла конвертерного газа.

Цель изобретения - увеличение степени утилизации тепла конвертерных газов, повьшение качества термообработки шихты и повышение надежности устройства.

На фиг,1 схематически представлен газоотводящий тракт конвертера; на фиг,2 - структура нагреваемого слоя шихты в бункере (I - V - количество продувок, произведенных: через отдельные порции ПП-1ХТЫ) ,

Над конвертером 1 установлен вертикальный участок 2 газохода, соеди- ненный нижней частью с кессоном 3, а верхней частью - с горизонтальным участком 4 газохода, под которым размещены сопряженные один с другим бункера 5, размещенные по ходу движения газа. Бункера 5 сопряжены своими боковыми стенками 6. Загрузочные отверстия 7 бункеров 5 соединены с го- ризонтальньми участками 4 газохода. Поперечно сечению участка 4 газохода от верхней его стенки 8 соосно каждому из сопряженных бункеров 5 установлены вертикальные перегородки 9 с зазорами 10 у основания бункеров, а также с возможностью перемеш;ения по вертикали (приспособления для перемевсе сопряженные бункера 5, производя сушку, подогрев, обжиг или восстановление в зависимбсти от компонентов шихты. Термообработка шихты происхо- дит в течение нескольких продувок, что позволяет повысить температуру нагреваемого материала на 200-250°С, снизить потери тепла на 25-30%, а также снизить расход чугуна в металло- шихте, сократить время продувки, а также повысить надежность устройства за счет возможности вьшедения подвижных вертикальных перегородок 9 из полости горизонтального участка 4 газохода при аварийных ситуациях. 2 ил.

щения перегородок не показаны). Бункера 5 оборудованы устройствами 11 и 12 для загрузки и выгрузки шихты, которые так же как и система подачи

шихты 13 в конвертер для упрощения чертежа на фигуре показаны условно (стрелками).

Участок 4 горизонтального газохода со стороны последнего по ходу га за бункера 5 соединен через горизонтальный газоход 14 с последовательно соединенными между собой традицио1 ны- ми элементами газоотводящего тракта: газоочисткой, нагнетателем, дымовой

f

трубой или свечой (не показаны). В верхней стенке газохода 14 выполнено отверстие 15, оборудованное крыш- кой 16, размещенной на поворотной

оси 17. 0

Газ, выходящий во время продувки из конвертера I с температурой 1600 - 1800 С, улавливается кессоном 3 и под действием нагнетателя направля- - ется через вертикальный участок 2 газохода в горизонтальный участок 4, где nocTynaet в первый по ходу его движения бункер 5. Путем внедрения в слой шихты до вертикальной перегородки 9 и выхода из слоя через зазор 10 за перегородкой газ последовательно проходит расположенные в ряд бункера 5, производя сутку, по- дог рев, обжиг или восстановление на0

3130

ходящихся в них компонентов сыпучей шихты,.загружаемой в конвертер.

Например, при отводе газа из конвертера 1 без дожигания в первом по ходу его движения бункере 5 размеща- ется железорудное сырье (руда, окатыш, агломерат), которое путем его восстановления позволяет использовать химический потенциал (окись углерода) конвертерного газа, а в пос- ледующих бункерах размещается шихта, которая требует только тепловой обработки (известняк, известь и проч.)- В результате просасывание газа черей слой шихты приводит к нагреву и вое- становлению железорудного сырья в первом по ходу его движения бункере, а в последующих бункерах производится сушка, подогрев или обжиг других компонентов сыпучей шихты. Для более полного использования тепла конвертерного газа остатки окиси углерода после восстановления достигаются в верхней части полости 18 между пере - городками 9 (приспособления для до- жигания не показаны). После утилизации тепла конвертерный газ отводится через участок газохода 14 на газоочистку, после которой под действием нагнетателя он выбрасывается в атмосферу через дымовую свечу или трубу.

В межпродувочный период при работающем нагнетателе просос воздуха через бункера с нагретой шихтой исключается путем сообщения участка га- зохода 14 с атмосферой через отверстие 15. Это обеспечивает просос воздуха через газоотводящий тракт, минуя бункера 5 и исключая охлаждение нагретых во время продувки размещен- ных в них компонентов шихты. Загрузка и выгрузка шихты из.бункера 5 производится по ходу плавки как во время продувки, так и в межпродувочный период в зависимости от требова- НИН технологии.

Основным режимом работы предлагаемого устройства является термообработка шихты в течение цикла, включающего несколько продувок, что необходимо ля получения высокого качества термообработки. При этом щихта в бункере загзмещена в виде последовательно расположенных сверху вниз порций,

каждая из которых находится в различной стадии термообработки (фиг.2). Порция шихты V, расположенная в нижней части бункера, находилась в нем,

O 5 0 0

5 0 5

0

5

84

пройдя от верхней части бункера в нижнюю, в течение пяти продувок, т.е. термообработка для этой порции шихты практически завершена Таким образом, при обработке шихты в течение нескольких продувок плохой прогрев шихты полностью исключен.

Сопряженностью бункеров достигается кратчайшая протяженность и минимальная поверхность связьшающих их газоходов, что обеспечивает минимальные потери тепла при охлаждении газоходов или разогреве их футеровки и увеличивает долю тепла конвертерного газа, отдаваемого шихте. Это повьш1а- ет степень утилизации тепла конвертерного газа и увеличивает температуру подогрева шихты.

Высота сопрягаемых боковых стенок бункеров должна быть на уровне основания горизонтального участка газохода вследствие того, что при высоте боковых стенок выше уровня основания создаются дополнительные газодинамические сопротивления, обусловленные сужениями горизонтального участка газохода. При высоте боковых стенок ниже уровня основания уменьшаются рабочие объемы бункеров и появляются непродуваемые полости в верхней части горизонтального участка газохода, которые увеличивают размеры тракта, повышают капитальные затраты на его сооружение и создают взрывоопас- ность горизонтального участка газохода в связи с образованием в нем застойных зон.

Установка от верхней стенки газохода соосно каждому из сопрягаемых бункеров вертикальных перегородок, поперечных сечению газохода, необходима для измерения направления отводимого по тракту потока конвертерного газа вглубь размещенной в бункерах шихты. Внедрение газового потока в шихту и последующий выход газа из нее с другой стороны перегородки создает слоевой режим нагрева, который является наиболее предпочтительным при тепловой обработке кусковых материалов, так как обеспечивает по сравнению с другими режимами нагрева, например путем контакта газа с поверхностью шихты, максимальную интенсивность теплообмена. Для возможности беспрепятственного перехода газа через бункера с одной стороны перегородки на другую она уста

новлена с зазором у основания бункера.

Вертикальное размещение перегородок соосно бункерам создает симметрию газового потока до и после перегородки, обеспечивает равномерное газораспределение в шихте и качественный ее подогрев с отсутствием локальных перегревов и необогреваемых зон. Симметричность и равномерность газораспределения обеспечивает также минимальные газодинамические сопротивления бункеров с шихтой.

Установка,перегородок с возможностью перемещения по вертикали позволяет вьтодить перегородки из полости горизонтального участка газохода, отключая, тем самым, бункера от газо отводящего тракта, что необходимо при аварийных ситуациях или недостат ке тяги дымососа; обеспечивает регулирование температуры подогрева путем изменения глубины внедрения газового потока в слой шихты; позволяет корректировать газодинамическое сопротивление тракта, которое изменяется в процессе его эксплуатации.

Предлагаемый газоотводящий тракт по сравнению с прототипом обеспечивает повышение степени утилизации тепла конвертерного газа путем снижения потерь тепла на 25-30%. При этом в среднем температура подогрева компонентов шихты, загружаемой в конвертер, увеличивается на 200 - 250 С,- что- повьшает качество ее термообработки.

to

15

20 3618 . 6

Технико-экономическая эффективность предлагаег- ого газоотводящего тракта выражается в снижении себестоимости стали за счет возврата тепла отходящего газа в конвертер с подогретой шихтой, что приводит к снижению расхода чугуна в металлошихте конверт ерной плавки и coofBeTCTByraije- му увеличению раокода лома, уменьшению времени плавки путем сокращения времени продувки ванны конвертера, увеличению выхода годного за счет быстрого наведения в начале продувки основного шлака, снижению расхода кислорода и улучшению других технологических показателей конвертерной плавки. Формула изобретения

Газоотводящий тракт конвертера, содержащий последовательно размещенные вертикальный ч горизонтальный участки газохода, бункера шихтовых атериалов сообщенные с горизонтальным участком газохода, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени утилизации тепла и повьш1ения качества термообработки шихты, бункера шихтовых материалов расположены под горизонтальным участком газохода, сопряжены друг с дру- гом боковыми стенками, при этом тракт снабжен вертикальными перегородками, установленными в горизонтальном участке газохода соосно каждому бункеру шихтовых материалов и не доходящих до его днища.

;-//

Редактор С.Лисина

Составитель Л.Шарапова Техред Л.Олейник

Заказ 1279/2 Тираж 550Подписное

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

Корректор Л.Пилипенко