Газоотводящий тракт кислородного конвертера Советский патент 1989 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к металлургии, а именно к отводу и очистке отходящих газов от кислородного конвертера, и может быть использовано для двухванных сталеплавильных агрегатов дуговой электросталеплавильной печи и т.д.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства, снижение энер- гетических затрат и улучшение условий его эксплуатации.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг на фиг.1

Газоотводящий тракт кислородного контейнера состоит из газоотхода 1 .высокотемпературных, газов с футерованным отводящим патрубком 2 , котла- утилизатора ,3,, газохода 4 неоч1:5щен- ньк газов, скруббера Вентури 5 тяго- дутьевого устройства б, газохода 7 низкотемпературных газов, соединяющего скруббер Бентури 5 и тягодутье- iBoe устройство 6, дьмовой трубы 8, напорного газоотхода 9, соединягоЕ его тягодутьевое устройство б и дымовую трубу 8, рекуперативного теплообменника, выполненного в виде двух соос- ных труб 10 и 11, внутренняя труба

10из которых с ребрами 12 сообщена через патрубок 2 с газоходом 1 высокотемпературных газов перед котлом- утилизатором 3 и с газоходом 4 перед скруббером Вентури 5, а внешняя труб

11с патрубками 13-15 сообщена Ё месте сочленения с футерованным патрубком 2 и с атмосферой посредством патрубка 13J в месте сочленения,с газоходом неочип;енных газов 4 - с напор- ным газоходом 9 посредством патрубка

14 и газохода 16 и с газоходом 7 низкотемпературных газов посредством патрубка 15 и газохода 17.

. Газоотводяагий тракт работает еле- дующ11м образом. Из рабочего пространства конвертера отходящие высоко.тем- пературные газы по газоходу 1 поступают последовательно в котел-утили- .затор 3, газоход 4 нео шщенных газов и на гидромеханическую очистку в скруббер, Бентури 5. В газоходе 7 низкотемпературных газов за скруббером Вентури 5 газы имеют 100%-ную относительную влажность, содержат капель ную влагу и неуловленные в газоочистке частицы пыли. Часть высокотемпе- ратурнык газов из газохода 1 по TepoBaHHONry отводящему патрубку 2

поступают во внутреннюю трубу 10 рекуперативного теплообменника, транспортируются по нему за счет перепада давления, создаваемого котлом-утилизатором 3 и газоходом 4 и поступают на очистку в скруббер Вентури 5 . Одновременно во внешнюю трубу 11 теплообменника поступают по патрубку 13 атмосферньй воздух, а по газоходу 16 и патрубку 14 - часть отходящих газов из напорного газоотхода 9. Оба потока, поступившие во внешнюю трубу 11, подогреваются в ней за счет теплоотдачи от наружной поверхности внутренней трубы 10 и выводятся из нее через патрубок 15, транспортируются по газоходу 17 и поступают на смешение в газоход 7. Транспортировка указанных: потоков осуществляется за счет разрежения, создаваемого тягодутье- вым устройством б. На участке теплообменника патрубками 13 и 15 осуществляется прямоточное движение потоков во внешней 11 и внутренней 10 трубах. Подсос атмосферного воздуха через патрубок 13 в месте сочленения труб 10 и 11 с газоходом 1 и организация ,прямоточного движения потоков в трубах 10 и 11 на участке между патрубками 13 и 15, обеспечивая подогрев атмосферного воздуха до необходимой температуры 350-400 С, в то же время, позволяют поддерживать температуру . стенки внутренней трубы 10. в пределах допустимой, с точки зрения прочности свойств материала трубы, например, для жаростойкой стали 500-550°С. Организация противоточно- го движения потоков в трубах 10 и 11 между патрубками 14 и 15 позволяет максимально использовать физическое тепло транспортируемых по трубе 10 высокотемпературных газов. Таким образом, положение патрубка 15 относи- т.ельно патрубков 13 и 14 определяет С одной стороны температуру стенки внутренней трубы 10, а с другой - температуру подогретого в теплообменнике потока. В теплообменнике рассто ния меяоду патрубками 15 и 14, так ка только при этом условии можно обеспечить максимальную температуру подогретого потока, исключив при этом перегрев стенок трубы 10. Ребра 12 способствуют увеличению коэффициента теплоотдачи и могут быть одновременн использованы как опорные элементы, обеспечивающие самокомпенсацию трубы

10 при температурных удлинениях. После смешения очищенного в скуббере 5 влажного газа с высокотемпературным потоком подогретым в-теплообменнике температура газовой смеси перед тяго дутьевым устройством бив напорном газоотходе 9 на 30-50 ° С превышает точку росы, что обеспечивает надежную работу тягодутьевого устройства и исключает конденсациЕО водяных паров в газоходе 9 и дымовой трубе 8. Соединение напорного газохода 9 с пат рубком 14 теплообменника посредством газохода 16 позволяет использо-

вать тепло подогретых газов и улучшить гидравлику сети, так как осу- ществляется байпасирование части га;зов из напорного воздуха 9 во всасывающий газоход 7, что энергетически выгоднее, чем подача через патрубок 14 атмосферного воздуха. Система автоматически позволяет поддерживать заданные расход и температуру подогретого в рекуперативном теплообмен- нике потока и, следовательно, заданную .температуру выбрасьшаемых в атмосферу очищенных газов.

Таким образом, упрощение конструк ции устройства достигается за счет выполнения рекуперативного теплооб- меннйка в виде двух соосных труб, при котором необходимая поверхность теплообмена обеспечивается, в основ- ном, за счет длины, этих труб, т.е. расстояния от газохода высокотемпературных газов печи до входа в скуб- бер. Вентури составляющего, как правило, несколько десятков метров. Теп лообменник отличается простотой и технологичностью монтажа, не треб.ует специальных габаритных площадок для размещения. Двусторонняя подача подогреваемой среды в теплообменник и организация комбинированного, прямоточного - противоточногб движения потоков позволяет защитить элементы теплообменника от перегрева и обеспечить максимальное использование фиического тепла отходящта газов. одача высокотемпературных греющих газов во внутреннюю трубу теплообменика позволяет уменьшить потери теп- а в окружающую среду. Снижение энергетических затрат достигается размеением теплообменника вне основных газоходов тракта, т.е. зд счет сниже- Hi-LH сопротивления тракта, а также байпасирозанием части газов из напор-, кого газоотхода через теплообменник на вход тягодутьевого устройства. Улучшение условий эксплуатации обеспечивается меньшей подвер лвнностью поверхностей нагрева зарастанию Пьшью за счет их расположения вдоль направления /движения в теплообменнике запыленных газов, а также возможностью обслуживания и ремонта теплообменника без остановки газоочистки.

Формула изобретения

Газоотводящий тракт кислородного конвертера, содержащий газоход высоко температурных газов, котел-утили- затор, газоход неочищенных газов, скруббер Вентури, тягодутьевое устройство, газоход низкотемпературных газов, соединяющий скруббер Бентури и тягодутьевое устройство, дымовую трубу, напорньн газоход, соединяющий тягодутьевое устройство п ()зз,то трубу, рекуперативньЕ теплообменник, подключенный к газоходу высокотемпературных газов и газоходу низкотемпературных ra30Bj отличающий с я тем, что, с целью упрощения конструкции газоотводящего тракта, снижения энергетических затрат и улучшения условий эксплуатации, ре- куперативньй теплообменник выполнен в виде соосных труб, внутренняя из которых сообщена с газоходом высокотемпературных газов перед котлом-утилизатором и газоходом неочищенных газов перед скруббером Вентури, а внешняя - с атмосферой, напорным газоходом низкотемпературных газов.

Фиг.г

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к отводу и очистке отходящих газов от кислородного конвертера, а также двухванных сталеплавильных агрегатов, дуговой электросталеплавильной печи и т.д. Цель изобретения упрощение устройства, снижение энергетических затрат, улучшение условий эксплуатации. В описываемой конструкции часть высокотемпературных газов и газохода 1, высокотемпературных газов поступает во внутреннюю трубу 10 рекуперативного теплообменника, который выполняют в виде двух соосных труб. Газы транспортируются по нему и поступают на очистку в скруббер Вентури 5. Во внешнюю трубу 11 теплообменника с двух сторон поступают атмосферный воздух и отобранные перед дымовой трубой подогретые очищенные газы, подогреваются за счет теплоотдачи от наружной поверхности внутренней трубы 10 и подаются на смешение в газоход 7 низкотемпературных газов перед тягодутьевым устройством 6. 2 ил.