Подовая сталеплавильная печь Советский патент 1988 года по МПК F27D17/00 F27B3/26 

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям подовых сталеплавильных печей.

Цель изобретения - улучшение тепловой работы печи и снижение расхода огнеупоров.

На фиг.1 изображена подовая сталеплавильная печь, продольньй разрез на фиг.2 - то же, поперечный разрез (по головке, вертикальному каналу, шлаковику и теплообменной камере); на фиг.З - теплообменная камера, разделенная вертикальными стенками на секции, вид в плане; на фиг.4 - вертикальная стенка в одной секции, продольный разрез; на фиг.З - четыре нижних ряда кладки вертикальных стенок, продольный разрез; на фиг.6, 7, 8 и 9 - первый, второй, третий и четвертый соответственно ряды кладки вертикальных стенок, вид в плане.

Подовая сталеплавильная печь состоит из рабочего пространства 1, головок 2, вертикальных каналов 3, топ ливных горелок 4 для подогрева вентиляторного воздуха, шлаковиков 5, теплообменных камер 6, разделенных вертикальными стенками 7 на секции

13

10

25

740212

поверхность, общая поверхность вертикальных стенок 7 увеличена примерно в два раза. Соответственно увеличен и уровень нагрева вентиляторного воздуха. Дополнительный подогрев воздуха осуществляется в вертикальном канале 3 путем сжигания топлива, подаваемого через горелки 4. Затем воздух через головку 2 поступает в рабочее пространство 1 на сжигание топлива, обеспечивая получение высо- котемперутрного факела. Далее продукты горения поступают через головку, шлаковик и теплообменную камеру, расположенные с другой стороны печи, в дымовой тракт печи и затем выбрасываются в атмосферу. Лри необходимости дым в шлаковике охлаждается водой. После перекидки клапанов процесс повторяется в противоположном направлении.

Описываемая конструкция опробована на 600-тонной мартеновской печи. На вертикальных стенках 7 выполнены сквозные горизонтальные каналы 10, имеющие во всех вариантах постоянную длину, равную длине кирпича. Высота каналов 10 изменяется дискретно и

15

20

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к конструкциям подовых сталеплавильных печей. Цель изобретения - улучшение тепловой работы печи и снижение расхода огнеупоров. Подовая сталеплавильная печь содержит вертикальные каналы 3, топливные горелки 4 для подогрева вентиляторного воздуха, теплообменные камеры 6, разделенные вертикальными стенками 7 на секции. 8огнеупорной кладке вертикальных стенок 7 по всей их площади выполнены сквозные горизонтальные каналы 10. Соотношение длины, высоты и ширины каждого канала 1:(0,57- 0,59):(0,49-0,53). Вентиляторный воздух, необходимый для горения топлива в рабочем пространстве печи, проходит теплообманную камеру 6 и по догревается за счет контакта с высот котемпературной огнеупорной кладкой вертикальных стенок 7 и каналов 10. Благодаря наличию каналов 10 общая поверхность вертикальных стенок 7 увеличена примерно в 2 раза. Изобретение позволяет увеличить температуру подогрева воздуха на 140°С, повысить пирометрическую температуру факела на 25°С, снизить удельный расход чугуна на 20 кг/т стали и снизить расход огнеупоров на 30-40%. 9йл,, 1 табл. с $ (Л е Слд 4 О ьо

8. В огнеупорной рсладке 9 вертикаль-30 может быть равной высоте двух, четырех, шести и т.д. кирпичей, уложенных на плашку. Для исследования принята высота двух кирпичей, уложенных на плашку на растворе или без него, что составляет 130 и 135 мм, или 0,57-0,59 длины канала. Большие высо- ТЫ каналов являются не оптимальными, так как уже при высоте, равной высоте четырех кирпичей, поверхность наных стенок 7 по всей их ширине и высоте выполнены сквозные горизонтальные каналы 10. Огнеупорная кладка 9 выполнена.из стандартных кирпичей 11 (например, 230x115x65 мм), уложен- Ных на плашку с продольной и поперечной перевязкой, на растворе или без него, и имеет толщину, равную длине кирпича. Длина сквозных горизонталь-

35

НЫХ каналов 10 также равна длине кир-40 грева каналов уменьшается на 23%, а

пича. Каналы 10 имеют высоту 0,57- 0,59 и ширину 0,49-0,53 их длины.

По ширине вертикальных стенок 7 расстояние между каналами 10 равно их удвоенной ширине, что обеспечивает строительную прочность вертикальных стенок. По высоте вертикальных стенок 7 каналы 10 расположены в шахматном порядке.

Подовая сталеплавильная печь работает следующим образом.

Вентиляторный воздух, необходимый для горения топлива в рабочем пространстве 1 , проходя через теплооб : менную камеру 6, подогревается за счет контакта с высокотемпературной огнеупорной кладкой 9 вертикальных стенок 7 и каналов IQ. Благодаря наличию каналов 10, имеющих развитую

45

50

55

при дальнейшем увеличении высоты каналов снижается еще в большей степени.

Величину отношения ширины каналов 10 к их длине изменяют от 0,45 до 0,53. При большем значении этих отношений сокращается количество каналов 10 на вертикальных стенках 7.и, соответственно, снижается поверхность нагрева (как минимум на 18%), а также строительная прочность верти кальных стенок 7, поэтому увеличение отношения более 0,53 является не оптимальным. Указанные отношения ширины к длине каналов 10, выполненных на вертикальных стенках 7, испытаны в течение одной кампании печи. Причем каналы бьши выполнены в двух вариан5

0

5

при дальнейшем увеличении высоты каналов снижается еще в большей степени.

Величину отношения ширины каналов 10 к их длине изменяют от 0,45 до 0,53. При большем значении этих отношений сокращается количество каналов 10 на вертикальных стенках 7.и, соответственно, снижается поверхность нагрева (как минимум на 18%), а также строительная прочность вертикальных стенок 7, поэтому увеличение отношения более 0,53 является не оптимальным. Указанные отношения ширины к длине каналов 10, выполненных на вертикальных стенках 7, испытаны в течение одной кампании печи. Причем каналы бьши выполнены в двух вариан3137

т ах - при отношении высоты канала к его длине, равном 0,57 и 0,59.

Полученные характеристики работы печи представлены в таблице,

р

Из представленных данных видно, что оптимальными по эффективности работы в обоих исследованных вариантах |являются каналы, имеющие отношение ширины к их длине 0,49-0,53. Указанные пределы гарантируют работу каналов 10 в течение всей кампании печи без резкого сокращения их поверхности нагрева. При выполнении каналов 10 меньше заявленных пределов они полностью заносятся плавильной пылью в результате чего сокращается поверхность нагрева с соответствующим ухудшением тепловой работы печи, т.е. поставленная цель не достигается.

Таким образом, оптимальное соотношение длины, высоты и ширины горизонтальных каналов находится в пределах 1: (0,57-0,59); (0,49-0,53). Такое соотношение обеспечивает наибольшее приращение поверхности нагрева (примерно в 2 раза) и эффективную работу каналов в течение всей кампании печи. При холодном ремонте каналы 10 очищаются от пылл и готовы к работе в следующей кампании. Вертикальные стенки 7 используются без замены в течение нескольких кампаний.

Степень заноса каналов по высоте после одной кампании работы печи, при отношении высоты горизонтальных каналов к их длине: 0,57

0,59

1

На вертикальных стенках теплооб менной камеры подовой сталеплавильной печи ашолнены горизонтальные каналы 10, иьеющие соотношение длины, aico- ты и ширины 1:0,59:0,50. На печи проведено 50 плавок. Благодаря увеличению поверхности нагрева температура подогрева воздуха возросла на , пирометрическая температура факела повысилась на 25°С, Высокотемператур- ный факел обеспечил лучший нагрев металлолома и более высокие скорости нагрева металла в доводку, в результате чего удельный расход ч гуна снизился на 20 кг/т стали. Расход огнеупоров снизился на 30-40%.

Формула изобретения

Подовая сталеплавильная печь, содержащая рабочее пространство, головки, вертикальные каналы, горелки для подогрева вентиляторного воздуха шлаковики и теплообменные камеры, разделенные вертикальными стенками на секции, отличающаяся тем, что, с целью улучшения тепловой работы печи и снижения расхода огнеупоров, на вертикальных стенках по всей их площади выполнены сквозные горизонтальные каналы, при этом соотношение длины, высоты и ширины каждого канала равно 1 : (0,57-0,59) : (0,49- 0,53).

98 97

60 58

54 51

52 48

. 2

cfjue.l

Ф(лг J

/

фи9.6

Фиг.

(риг-5

И

S5

g 5S

S

,// тт го

ю

щ

фиг. 7

ВНИИПИ Заказ 560/35

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

в

-11 .//

-/

фиг.в

ю

00

SX

олг

5л

Ж

.У .//

.77 Ю -W

дзие.9

Тираж 560

Подписное