Подовая сталеплавильная печь Советский патент 1990 года по МПК C21C5/04 C21C5/48 

1

(21)4432207/23-02

(22)18.03.88

(46) 30.05.90. Бюл. № 20

(71)Научно-производственное объединение Тулачермет

(72)А.Л.Кузьмин, А.А.Кривошейко, В.Н.Урюпин и З.А.Фахрутдинов (53) 669.183.212 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 180613, кл. С 21С 5/04, 1966.

Авторское свидетельство СССР 1C 1164275, кл. С 21 С 5/04, 1985. ,54) ПОДОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ

(57)Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к подовым сталеплавильным печам, оборудованным системами газокислородного отопления и продувки ванны кислородом. Цель изобретения - снижение затрат на оборудование печи системой отопления, повышение надежности работы печи и

эффективности использования топлива и кислорода. Подовая сталеплавильная - печь содержит свод 3, под, ванну,передние стенки со столбиками, газовые горелки 6, размещенные по углам прямоугольных проемов 4, ограниченных прямоугольным коробом из стальных листов, установленным в отверстии 7 футеровки свода. Газовые горелки 6 объединены в группу, в центре которой размещена кислородная сЬурма 5. Сопла 8 газовых горелок выдвинуты в рабочее пространство печи на расстояние 1,0 - 2,6 толщины свода 3.Газовые горелки 6 снабжены трактом водяного охлаждения, выполненным в виде водяных рубашек, полости которых в группе соединены последовательно,Принятое расположение топливных горелок 6 в проемах свода 3 печи повышает эффективность использования химического тепла топлива. 1 з.п. ф-лы,3 ил.

а

(Л

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к подовым сталеплавильным печам, оборудованным системами газокислородного отопления и продувки ванны кислородом. Целью изобретения является снижение затрат на оборудование печи системой отопления, повышения надежности работы печи и эффективности использования топлива и кислорода. Подовая сталеплавильная печь содержит свод 3, под, ванну, передние стенки со столбиками, газовые горелки 8, размещенные по углам прямоугольных проемов 4, ограниченных прямоугольным коробом из стальных листов, установленным в отверстии 7 футеровки свода. Газовые горелки 8 объединены в группу, в центре которой размещена кислородная фурма 5. Сопла газовых горелок 8 выдвинуты в рабочее пространство печи на расстояние 1,0 - 2,6 толщины свода 3. Газовые горелки 8 снабжены трактом водяного охлаждения, выполненным в виде водяных рубашек, полости которых в группе соединены последовательно. Принятое расположение топливных горелок 8 в проемах свода 3 печи повышает эффективность использования химического тепла топлива. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

- кислороЗ Н е вода

- топливо воздух

А

СП

О5 vj

О Јь

IGO

фиг 2

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к подовым сталеплавильным печам, оборудованным системами газокислородного отопления и продувки ванны кислородом.

Цель изобретения - снижение затрат на оборудование печи системой отопления, повышение надежности работы печи и эффективности использования топлива и кислорода.

На фиг.1 показана схема установки топливокислородных фурменных устройств в своде подовой сталеплавильной печи (например, двухванной печи);

на Фиг.2

предлагаемое устройство;

на фиг. 3 - разрез А-А на Лиг.2,

Печь содержит рабочее пространство 1, ограниченное снизу подом 2, сверху - сводом 3. По продольной оси свода расположены прямоугольные прое- мы 4, в которых установлены топ- ливокислородные Лурменные устройства. Каждое из них представляет собой узел, состоящий из расположенных в одном проеме кислородной фурмы 5 и газовой горелки 6. Проем 4 представляет собой пространство, ограниченное прямоугольным коробом из стальных листов, установленным в отверстии 7 кладки свода (прямоугольность его обусловлена технологией кладки свода)о По углам проема проходят сопла 8 газовой горелки. Соплами в горелке служат отрезки труб, жестко скрепленные общим коллектором 9,внутренние размеры которого больше размеров проема. Каждое сопло вставлено в трубу 10 большего диаметра,выполняющую функцию водяной .рубашки, с зазором для прохода охладителя. Индивидуальные водяные рубашки соединены между собой последовательно патрубками 1 1 .

Уплотнение проемов производится принятым на заводах черной металлургии аэродинамическим способом. На прямоугольный короб устанавливают замкнутый коллектор 12 с соплами 13 для подачи сжатого воздуха, направленными внутрь проема под углом к ее оси. Расход воздуха обычно принимают 500 на один проем, что обеспечивает необходимую степень его уплотнения.

Для обеспечения фурменного устройства энергоносителя по печи проложены кислородный и газовый тракты (не показаны). Места подвода энергоноси

5

0

5

0

5

0

5

0

5

телей непосредственно к устройству показаны на фиг,2 стрелками. Кислородные фурмы подвешены на тросе 14, идущем от лебедки 15 подъема и опускания фурмы. Газовые горелки прикреплены на своде к металлической обвязке печи.

Печь работает следующим образом.

На подину 2 укладывают шихтовые материалы.Через сопла горелок подают природный газ. Через кислородную фурму, опущенную в рабочее пространство на заданное расстояние (например, на 1 м ниже среза сопл горелок), подают кислород. Количество кислорода устанавливают в зависимости от желаемой степени обогащения им факела. Пихтовые материалы, уложенные на подине печи, нагреваются продуктами горения. По достижении необходимой температуры шихты прекращают подачу газа и кислорода на устройство,заливают в ванну чугун и начинают продувку ее кислородом через фурмы, которые используются при нагреве шихты, с интенсивностью, соответствующей технологическому процессу.

В процессе эксплуатации фурменного устройства может возникнуть необходимость замены газовой горелки (например, в случае закупорки сопл)0 С этой цепью из печи извлекают кислородную фурму, открепляют горелку от металлической обвязки печи и ставят на ее место запасную.

Принятое расположение топливных горелок в проемах свода печи повышает эффективность использования химического тепла топлива для нагрева гаихты. Это достигается следующим образом. Струи газа, истекающие из сопл горелок, идут вдоль опущенной в печное пространство кислородной фурмы, окружая ее корпус с четырех сторон До встречи с кислородными струями, истекающими из головки фурмы,происходит процесс подсасывания горячего воздуха из рабочего пространства печи, частичного горения топлива и начала формирования факела. Ниже зоны встречи с кислородными струями,направленными под углом 15 - 30°к газовым, на участке рабочего пространства печи от головки кислородной фурмы до шихты происходит процесс обогащения факела кислородом, перемешивания топлива и окислителя и завершение реакции горения. Далее продукты горения топлива проникают в Слой шихты и передают ему свое тепло. Максимальная отдача тепла факела шихте достигается регулированием процесса горения топлива таким образом, чтобы сжигание топлива завершалось вблизи поверхности шихты. Последнее реализуется перемещением кислородной фурмы. Кроме того, вертикальное положение факела, имеющего достаточно высокий суммарный импульс за счет сложений импульсов газовых и кислородных стру способствует проникновению его в глубинные слои шихты, что также повышает теплоотдачу от факела к шихте и, следовательно, повышает эфЛек- тивность использования тепла топлива

Указанной цели отвечает также ввод сопл для подачи газообразного топлива в рабочее пространство печи на расстояние от свода 1,0-2,6 его толщины. Это обеспечивает приближение выходных сечений сопл к нагреваемым материалам настолько, чтобы осталось пространство между шихтой и горелкой, необходимое для формирования факела и дающее возможность регулировать параметры факела вертикальным перемещением фурмы.Вместе с тем это не влияет на надежность работы печи в целом. Выдвижение сопл в печное пространство положительно сказывается на стойкости свода,так как при этом зона завихрения атмосферы печи под действием газовых струй удаляется от кладки свода0 Ограничение выдвижения сопл верхним пределом связано с тем, что сопла, выдвинутые далее указанного предела,могут быть повреждены при завалке металлолома в печь завалочной машины,

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства подовой сталеплавильной печи заключается в более высокой эксплуатационной надежности агрегата за счет возможности ремонта системы отопления по ходу работы печи и исключения аварийных ситуаций, связанных с уходом металла через подину. Упрощение системы подачи газа снижает затраты на оборудование печи системой отопленияэ Возможность регулировки параметров факела

Q обеспечивает увеличение эффективности использования топлива, а вертикальное расположение горелочного устройства с направленными вниз и проходящими через атмосферу печи

5 струями газа дает возможность экономии кислорода

Формула изобретения

01, Подовая сталеплавильная печь,

содержащая свод, подину, ванну, ста- ционарно установленные газовые горелки, выполненные в виде группы сопл, объединенных коллекторами, подвижные

5 кислородные фурмы, вводимые в печное пространство черет проем в футеровке печи, отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на оборудование печи системой отопления,

0 повышения надежности работы печи и эффективности использования топлива и кислорода, газовые горелки размещены по углам прямоугольного проема в футеровке свода и объединены в группу, в центре которой размещена кислородная фурма, причем сопла газовых горелок выдвинуты в рабочее пространство печи на расстояние, равное 1,0 - 2,6 толщины свода„

5

0

5

довательно.

QJUB.J

r

11 Фиг.З