Регенератор мартеновской печи Советский патент 1990 года по МПК F27B3/26 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к регенераторам мартеновских печей, и является усовершенствованием устройства по основному авт.ево № 909512.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы регенератора за счет уменьшения отложений плавильной пыли в поднасадочном пространстве и уменьшения засорения пылью насадок холодной камеры

На фиг 01 схематично изображен регенератор, вертикальный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг„1.

Согласно изобретению к шлаковику 1 мартеновской печи примыкает двухоборотный регенератор, содержащий горячую камеру с наднасадочным пространством 2 и насадкой 3 и холодную камеру с наднасадочным пространством 4 и насадкой 5. Низ горячей и низ холодной камер соединены общими под- насадочными каналами 6. Наднасадочное пространство 4 холодной камеры соединено при помощи отводного канала 7 с дымовым боровом печи, К торцовым частям поднасадочных каналов под холодной камерой примыкает отделитель 8 пыли и шлака, соединенный с каналами 6 окнами 9. Полощадь свободных сечений отделителя 8 в горизонтальной и вертикальной плоскоеслсл

о оо оо

тях не менее чем в 2 раза больше суммы площадей окон 9 Верхняя часть отделителя 8 соединена отверстиями 10 в кладке с нижней частью объема насадки 5 о Площадь отверстий 10 составляет 10-20% площади живого сечения насадок 5„

Аналогичный отделитель 8 может быть установлен также на противопо- ложном торце поднасадочных каналов 6, примыкая к горячей камере.

Регенератор работает следующим образоМо

Дымовые газы мартеновской печи

(обозначенные на фиг.1 сплошными линиями со стрелками) из шлаковика 1 поступают в наднасадочное пространство 2 горней камеры регенератора, проходят насадку 3, а затем через

общие поднасадочные каналы 6 поступают, в насадку 5 холодной камеры, наднасадочное пространство 4 и через отводной канал 7 к дымовому борову печи. Двигаясь в поднасадочных каналах 6 частицы пыли, содержащейся в дымовых газах, сохраняют по инерции свою траекторию полета в большей степени чем газ, отводимый вверх в насадку 5 о В результате значительная часть крупной пыли, имеющей достаточную величину количества движения, не успевает осесть на лещадь поднасадочных каналов и поступает через окна 9 в отделитель 8, где ударяется о его стену и оседает Значительная часть более мелкой пыли не успевает подняться с потоком дымовых газов в холодную насадку и проходит по инерции через верхние зоны окон 9 в отдели- тель 80 Поступлению пыли в отделитель способствует также сопутствующее движение дымовых газов, стремящихся по инерции к торцовой стене холодной камеры регенератора. Учитывая отвод газов в насадку 5 по пути их движения по каналам 6, в отделитель 8 пос тупает по инерции 30% наиболее скоростных слоев дымовых газов„ Для исключения обратного выноса пыли с газами, выходящими из отделителя 8 в каналы 6, необходимо снизить их скорость выхода. Это достигается отводом части газов, поступающих в отделитель из его верхней части через отверстия 10 в кладке в нижнюю часть объема на- садки 5. На гидравлической модели опытным путем установлено, что обратный вынос пыли в каналы 6 практичес

Q о с

5

0

ки незначителен при площади (f) отверстий 10,равной 0,1-0,2 от площади (F) живого сечения насадки 5, в которое отводится из каналов 6 основная масса газов. При площади отверстий меньше О,1 усиливается обратный вынос пыли с газами из отделителя 8 в каналы 6. При площади отверстий больше 0,2 усиливается движение газов через отделитель 8 в насадку 5, что ухудшает сепарацию пыли в отделителе.

Так как площади свободных сечений отделителя 8 больше площади окон 9, скорость дымовых газов в нем снижается, пыль отделяется от газов и оседает.

При наличии отделителя со стороны горячей камеры в него поступает пыль в воздушные периоды работы регенератора. Воздух (пунктирная линия со стрелкой на фиг.1), захватывая пыль из насадок 5 холодной камеры и поднасадочных каналов 6, транспортирует ее в указанный отделитель,

В таблице приведены экспериментальные зависимости количества пыли, отлагающейся в отделителе, от соотношения f/F.

При этом испытания проводились на модели масштабом 1 к 10 при реальных значениях количеств движения воздушного „потока. Длина отделителя 8 по ходу воздуха равнялась высоте поднасадочных каналов 6, что обеспечивало площади свободных сечений отделителя 8 большими, чем площадь окон 90 В воздушный поток вводилась сухая мартеновская пыль с обеспечением начальной запыленности воздуха 10i tO,5 г/м . Запыленность воздуха после модели определялась методом фильт- р ации.

Приведенные экспериментальные данные показывают, что при соотношении площади отверстий, соединяющих верхнюю часть отделителя с объемом насадки, и площади живого сечения насадок в пределах 0,1-0,2 количество пыли, отлагающейся в отделителе, составляет 38-43% от начального ее количества в газовом потоке.

При уменьшении указанного соотношения до 0,05 количество отлагающей- ся пыли также снижается до 23%, при увеличении указанного соотношения до 0,25 количество отлагающейся пыли также снижается до,21%0

Количество отложений пыли в кана- лах достигает ( для указанного выше примера) предельной высоты 1200- 1500 мм не через 100 плавок, как в прототипе, а через 140 и более плавок. В этом основное преимущество описываемого устройства.

Чем больше высота поднасадочных каналов, тем ниже скорость движения газов в них и тем в большей степени выделяется пыль из газов. По мере роста отложений уменьшается проходное сечение поднасадочных каналов, увеличивается скорость движения га- зов и, следовательно, способность их транспортировать пыль0 Это стабилизирует рост отложений в каналаха Однако при достижении скоростей пылегазо вого потока 8-10 м/с и более вступа- ет в действие фактор инерционного уплотнения и окомкования плавильной рост отложений продолжается, особенно у торцовых стен поднасадочных каналов, являющихся мишенью для частиц пыли.

Наличие отделителей пыли в предлагаемом устройстве замедляет рост отложений в поднасадочных каналах как вследствие частичного переноса инерционного отделения пыли из каналов в отделитель (который возрастает по мере роста высоты отношений и скорости газов в каналах), так и благо- даря ликвидации торцовых стен канало что устраняет рост отложений около них вначале из-за расширения и поворота потока, а затем, по мере роста отложений и скорости газов в каналах,,из-за усиления инерционного уплотнения и окомкования пыли.

Эти положительные свойства отделителя, усиливающиеся в процессе эксплуатации, приводят к существен- ному снижению скорости нарастания отложений в поднасадочных каналах описываемого устройства по сравнению с известным0

Отделитель пыли очищают периоди- чески (во время остановки печи на

холодный ремонт или при ее работе) с применением известных передвижных систем, вводимых в отделитель через люк. Примером может служить вакуумная система отсоса пыли.

Применение предлагаемого устройства позволяет существенно снизить занос поднасадочных каналов пылью и шлаком, увеличить продолжительность безостановочной работы регенератора до очередного ремонта свода печи. Уменьшается влияние отложений на неравномерность распределения газовоздушных потоков в насадках регенератора и на ухудшение тягового режима печи. Это улучшает тепловую работу печи, что сокращает расход топлива на 3-6 кг/т стали, а также увеличивает срок службы кладки насадок и свода печи, что сокращает расход огнеупоров на 0,4-0,6 кг/т.

Формула изобретения

Регенератор мартеновской печи по авт.ев, № 909512, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работ регенератора за счет уменьшения отложений плавильной пыли в поднасадоч ном пространстве и уменьшения засорения пылью насадок холодной камеры, он снабжен примыкающим к торцовой части поднасадочного пространства со стороны холодной камеры пылеосади- тельной камерой, установленными в поднасадочном пространстве параллельно его продольной оси вертикальными перегородками и разделяющими подна- садочное пространство на пять продольных каналов, при этом выходные отверстия продольных каналов сооб-1 щены с пылеосадительной камерой, верхняя часть которой соединена с нижней частью насадки холодной камеры посредством сквозных отверстий, выполненных в ее кладке, причем суммарная площадь сквозных отверстий составляет 0,1-0,2 площади живого сечения насадки холодной камеры.

Измеряемой параметр

Соотношение f/F

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в регенераторах мартеновских печей, выполняемых по авт.св.ссср N909512. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы регенератора за счет уменьшения отложений плавильной пыли в поднасадочном пространстве и уменьшения засорения пылью насадок холодной камеры. Регенератор мартеновской печи содержит горячую и холодную камеры, каждая из которых имеет насадку и наднасадочное пространство, объединенное поднасадочное пространство камер и отводной канал, соединяющий наднасадочное пространство холодной камеры с дымовым боровом. Регенератор снабжен отделителем плавильной пыли, примыкающим к торцовой части поднасадочных каналов и соединенным с ними посредством окон, а в верхней части сообщающимся через отверстия в кладке с нижней частью объема насадки холодной камеры, причем площадь отверстий составляет 0,1-0,2 площади живого сечения насадок. 2 ил., 1 табл.

Скорость воздушного потока,м/с

Запыленность газа на выходе из модели,г/мэ Количество пыли,отложившейся в отделителе, г/м3,

/ 7 /

16 Ю 9

8

0,05 0,10 1 0,15 0,20 | 0,25

6,1 5,9 6,3 5,7 6,1 7,7 5,9 5,7 6,2 7,9

2,3 4,1 4,3 3,8 2,1 23 41 43 38 21

,5

6 Ъ

///////////////////////Л

А-А

8

J

/ / / /

Фиг. 2