Способ отвода газов от мартеновских печей и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК C21C5/38 

j Изобретение относится к черной ме |таллургии.

Цель изобретения - повышение эф- |фективности газоочистки и надежности 1работы тягодутьевого устройства. ; На фиг.1 изображено устройство, Ьбщий вид; на фиг.2 - регенератор, вертикальный разрез; на фиг.З - высо |котемпературный воздуховод с обечай- кой; на фиг,4 - график зависимости запыленности отбираемого из наднаса- дочного пространства регенератора высокотемпературного воздуха в зави- симости от времени начала его отбора после перекидки дымовых и воздушных клапанов

Устройство для отвода газов от мартеновской печи (фиг.1) состоит из воздушных регенераторов 1 и 2, газоходов 3 высокотемпературных газов, скруббера 4 Вентури, газохода 5 низкотемпературных газов, газохода 6 смешения высокотемпературных и низкотемпературных газов, тягодутьевого аппарата 7, дымовой трубы 8, байпас- ного тракта 9 высокотемперат ных газов, высокотемпературных воздуховодов 10 и 11 с Г-образными насадками 12 и 13 и отсекающими клапанами 14 |И 15, узел 16 управления которыми с I блоком 17 запаздьшания сблокированы с узлом 18 перекидки клапанов 19-22 системы автоматического реверсирования факела. На фиг,2 показана схема расположения (обозначения применительно к левому регенератору) Г-об- Iразного насадка 12 в наднасадочном ;пространстве регенератора 1 относительно ячеек 23 и торцовой стенки 24 Высокотемпературные воздуховоды 10 и 11 могут быть снабжены обечайкой 25, полость ме.жду воздуховодами 10 и 11 разделена на секции кольцевыми перегородками 26. Секции сообщены с ат- мосферой и воздуховодом соответственно через отверстия 27 и 28, I

Блок 17 запаздывания представляет собой моторное реле времени. Блок 16 управления представляет собой электролебедку, электрическая схема блокировки ее двигателя и двигателей реле времени и электролебедки узла 18 перекидки дымовых и воздушных клапанов составлена таким образом, что перекидка отсекакицих клапанов может происходить автоматически через заданны промежуток времени после окончания

5

0

5

0

5 5

п

5

перекидки дымовых и воздушных клапанов .

Предлагаемый способ осуществляется следукщим образом.

Из рабочего пространства мартеновской печи отходящие высокотемпературные газы поступают в один из воздушных регенераторов (на фиг,1 в правый регенератор 2), откуда по газоходу 3 высокотемпературных газов поступают в скруббер 4 Вентури. В то же время дутьевой воздух подают через нагретый левый регенератор 1 в противоположную головку печи. Необходимое при этом положение клапанов 19-22 обеспечивается узлом 18 перекидки клапанов сис- тег автоматического реверсирования факела. Часть высокотемпературного дутьевого воздуха с температурой около отбирается из наднасадоч- ного пространства регенератора 1 через Г-образный футерованньш насадок 12, При этом узел 16 управления отсекающими клапанами 14 и 15, сблокированный с узлом 18 перекидки, обеспечивает открытое положение клапана 14 и закрытое клапана 15. В процессе перекидки дымовых и воздушных клапанов 19-22 в, начальный ее период происходит торможение потоков по всему тракту от головок печи до дымовых и воздушных клапанов, а затем - обратное движение потоков. При этом в момент начала перекидки клапанов 19-22 газоход 3 печи от клапанов 21 и 22 до регенератора 2 и объем самого регенератора 2 заполнены запыленными дымовыми газами, поэтому прямая блокировка узла 16 управления отсекающими клапанами 14 и 15 с узлом 18 перекидки клапанов 19-22 приводит к отбору и подаче в газоход 6 смещения сильнозапыленных газов, что резко по- вьш1ает запыленность выбрасываемых в атмосферу газов и вызывает образование отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства.

Вытеснение запыленньж дымовых газов из борова, поднасадочного пространства и объема регенератора в направлении правой головки печи происходит в течение всего периода перекидки и продолжается после ее окончания. Время вытеснения запьшенных газов разное для различных точек под- сводового пространства регенератора и зависит от удаленности этих точек от сечения входа (х-х) в регенератор.

Как видно из фиг.2, наиболее быстрое вытеснение запыленных газов происходит в точке А над ячейками первого ряда от торцовой стенки 24 регенератора. Однако ячейки первого ряда прогреваются снаружи отходящими газами только с трех сторон, и, соответственно, температура нагрева воздуха в этих ячейках ниже, поэтому оптимальные условия достигаются в точке Б, т.е. при ориентировании-Г-образного насадка на ячейки второго ряда. Применение Г-образного насадка, плоскость приемного отверстия которого перпендикулярна оси ячейки, снижает сопротивление входа воздуха в насадок, а также локализует отбор от ячейки второго ряда, что благоприятствует достижению необходимых температурных и пылегазовых характеристик отбираемого воздуха. Исследования, проведенные на мартеновских печах различной садки, показывают, что время вытеснения запыленных газов из объема регенератора или достижения фронтом чистого высокотемпературного воздуха указанной точки отбора составляет не менее 3 с после момента окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов. При временных промежутках после окончания перекидки клапанов, равных или больших приведенного осуществляется отбор чистого высокотемпературного воздуха, а при меньших - запыленных газов. Например, при отборе из подсводового пространства через 2 с nocjie окончания перекидки запыленность газов, подаваемых на подогрев в газоход 6 смешения, составляет 20-25 г/нм.

В момент начала перекидки клапано 19-22 боров печи от клапанов 19 и 20 до регенератора 1, объем регенератора 1, шлаковик, вертикальный канал, головка печи и рабочее пространство печи от головки до жидкой ванны, точне до некоторой условной вертикальной плоскости, прох.одящей через линию контакта жидкой ванны с продольными откосами), заполнены чистым высокотемпературным воздухом. Вытеснение чистого воздуха из подсводового пространства регенератора 1 запыленными дымовыми газами происходит в течение всего периода перекидки и продолжается после ее окончания. Как видно из фиг,2, время вытеснения чистого воздуха возрастает по м ере удаления

рассматриваемой точки подсводового пространства от сечения у-у. Таким образом, ориентирование Г-обраэного

насадка на ячейки второго от торцовой стенки регенератора ряда позволяет обеспечить наиболее длительное (первый ряд ячеек не рассматривается в силу ограничений, налагаемых при движении потока в сторону печи) время вытеснения чистого воздуха дымовыми газами т.е. наиболее длительное время его отбора.

Время достижения фронтом запьтен5 ных места отбора из подсводового пространства регенератора составляет не более 7 с после момента окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов. При временных промежут0 ках 7 с и менее осуществляется отбор чистого высокотемпературного воздуха, а при больших - запыленных газов. Например, при отборе из подсводового пространства через 8 с после оконча5 ния перекидки клапанов 19-22 запыленность газов, подаваемых на подогрев ,в газоход 6 смешения, составила ISIS г/нм, Таким образом, отбор воздуха из наднасадочного пространства,

0 включенного на нагрев дутья регенератора, необходимо начинать не ранее, чем через З.с после окончания перекидки дымовых и воздушньтх клапанов, а отбор воздуха из подсводового про странства, включенного на охлаждение дымовых газов регенератора, необходимо заканчивать не позже, чем через 7 с после окончания перекидки. Таким образом, перекидка сблокированных

0 ДРУГ с другом отсекающих клапанов 14 и 15 должна производиться узлом 16 управления с блоком 17 запаздывания через 3-7 с после окончания перекидки клапанов 19-22, Это позволяет пос5 тоянно отбирать из наднасадочного

пространства регенераторов 1 и 2 чистый высокотемпературный воздух.

В интервале 3-7 с свойства отбираемого высокотемпературного воздуха (запыленность) не меняются и идентичны его свойствам при граничных значениях 3 и 7 с, и с этой точки зрения (Я1тимальным является весь диапазон 3-7 с. Однако, если учесть симметричное расположение регенераторов 1 и 2, газоходов 3, дымовых, воздушных и отсекающих клапанов относительно поперечной оси печи (т.е. время прохождения потоком указанных элементов одинако0

5

5141

во для обоих трактов печи), то оптимальным значением Этого интервала является 5 с, т.е. среднее значение интервала, позволяющее иметь запас 2 с от граничных значений 3 и 7 с, за которыми возможно попадание запыленных газов в высокотемпературные воздуховоды.

Конкретные примеры осуществления способа на граничные значения времени перекидки отсекающих клапанов представлены на графике (фиг.4). Момент времени Т О с совмещен на графике с моментом окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов. Верхняя часть графика относится к левому регенератору, нижняя - к правомус Zy,, nfxtfe запыленность среды (дымовых газов или воздуха) в подсводовом пространстве соответственно левого и правого регенераторов. Как видно из графика, в моменты времени с запыленность 22 г/нм , Zfjf, О, при Т 7с - запыленность

ле«

О, Z

прав

18 г/нм , а при

4 7 с - запыленность Zj,g О,

- 0«

Следовательно, при t 3 с отбор воздуха необходимо осуп1ествлять из наднасадочного пространства правого регенератора, при Т 7с - из наднасадочного про ;транства левого регенератора, а при Т 3-7 с производить перекидку отсекающих клапанов.

Отбор высокотемпературного воздух и перекидка отсекающих клапанов в указанные промежутки времени (отсчет от момента окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов) позволяют исключить выброс запыленных газов в высокотемпературные воздуховоды. Из футерованных Г-образных насадков воздух с температурой около поступает в высокотемпературные воздуховоды 10 и 11, Расположение печей в мартеновском цехе таково, что высокотемпературные воздуховоды прокладьша ются в здании цеха, отсюда с учетом требований техники безопасности и уменьшения потерь тепла появляется необходимость футеровки и тщательной теплоизоляции воздуховодов. Разбавление высокоте тературного воздуха сразу за Г-образнымк насадками до необходимой температуры (например, до АЗО-ЗОО С) не исключает необходимости тщательной теплоизоляции воздуховодов. Необходимость футерования

96

и теплоизолирования высокотемпературных воздуховодов увеличивает их габариты, затрудняет размещение и усложняет эксплуатацию. При оснащении воздуховодов Ю и 11 (фиг,3) обечайкой 25 атмосферный воздух через отверстия 27 поступает в кольцевую полость, омывает воздуховод 10 и через щели

отверстий 28 подмешивается к горячим газам. Выбор диаметра обечайки, размеров отверстий и протяженности секций производят, исходя из необходимой температуры воздуха и требуемой по

нормам техники безопасности температуры поверхности обечайки. При закрытом отсекающем клапане 14 (15) участок воздуховода, снабженньй обечайкой, во избежание подсоса воздуха в

систему может быть отсечен посредством дополнительного клапана (не показан) ,

Из высокотемпературных воздуховодов .10 и 11 йЬздух поступает в байпасный тракт 9 и далее - в газоход 6 смешения, откуда подогретая до температуры, на 20-30 0 превьшающей температуру точки росы, и осушенная газовоздушная смесь тягодутьевым аппаратом 7 через дымовую трубу 8 выбра- сьшается в атмосферу.

Повышение эффективности газоочистки и исключение образования отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства, что приводит к повышению надежности его работы, достигается путем предотвращения попадания запыленных дымовых газов в высокотемпературные воздзтсоводы, что, в свою

очередь, обеспечивается блоком запаз- дьюания паузой между моментом окончания перекидки дымовых (воздушных) клапанов и перекидкой отсекающих клапанов.

45

50

55

Формула изобретения

1, Способ отвода газов от мартеновских печей, включающий охлаждение газов в регенераторах, мокрую газоочистку, подогрев влажных очищенных газов до температуры вьш1е точки росы путем подмешивания к ним высокотемпературного воздуха, поочередно отбираемого после перекидки дымовых и воздушных клапанов из подсводового пространства регенераторов путем перекидки отсекающих клапанов, и выброс очищенных газов в атмосферу тяФи 1

и /////////

////////////////////777.

Л

(7777/////// ///////////

г .,, J / I

////////,/

в о

в

о

о е

V

%У/////////////////////////,

/ / //// V // //./ /ух - ///: /;

// / / // / , // , f , //f///////f f//////j ///j j// f

s.v

У///

Z/Z7Z

/ // /. // /

Изобретение относится к черной металлургии. Цель изобретения - повышение эффективности газоочистки и надежности работы тягодутьевого устройства. Изобретение предусматривает мокрую очистку газов от мартеновской печи и последующий их подогрев до температуры вьше точки росы. Газы подогревают подачей высокотемпературного воздуха в газоход низкотемпературных газов перед тягодутьевым устройством. Высокотемпературный воздух отбирают поочередно из наднаса- дочных пространств регенераторов, при перекидке отсекающих клапанов, установленных на высокотемпературных воздуховодах. Перекидку отсекающих клапанов производят при помощи блока закладывания через 3-7 с после окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов системы автоматического реверсирования горелок. Высокотемпературный воздух отбирают с помощью Г-образных футерованных насадок, которые расположены в наднасадочном пространстве регенераторов и ориентированы йа ячейки второго от торцовой стенки регенератора ряда. Изобретение позволяет исключить выброс запыленных газов в высокотемпературные вгоздуховоды и исключить образование отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. S $i &д 00 со

т)

Фиг.2

Фиг.З

1411339 i

Ibv;