Установка для непрерывной загрузки сталеплавильного агрегата твердым материалом и его подогрева посредством теплообмена с горячими отходящими из агрегата газами Советский патент 1990 года по МПК C21C5/38 F28D17/00 

Изобретение (Угноситси к qepHoii металлургии, конкретнее к ус.тройетва для неире11ывнон -ки рч зки еталеила- вщ1ьн(.)го агрегата тверл,ымт1 материалами и нагрева этих мат риалов лос- . редетвом теплообмена е горялими азами, отходящими ич агрегата, иаи1)имер .-1ми газами, образсизанными лри ироиз;И5лет е етали из лугуна п конвертере .

Цель И эобретелия - иопьппелие лн- телеи1 Ноети нагреглт 1Л ерд;| 1х материл- лов путем обеепелс ния сл о равномерного .

;1а фиг. 1 с;хематилеслчИ ноказана. преллагаемая уетаноок 1, обшил вид с чaeтI vны ; про/тльным ;)aзpeзo, ча фиг. 2 - то же, ви/г. еве;)ху,, yia фиг. 3 - разрез Л-Л га фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б га .риг. 1; ча

5- разрез В-В га -Ьиг. 1 ; на

6- рачрез Г -Г га (Ьиг. 1; на

7- разрез Д-/ на ilinr. : ;

8- разрез Е-К на |}и1г. ; ;

9- разрез Ж-Ж на фи1 . 1 . Установка для нелрерьнлгой загоутк

конвертера 1 екраиом 2 л лолог ре ла этого екраиа путем теплообмена с горячими Г азами, лостунающими от конвертера 1, имеет камеру 3 нагрев.1, содержащую верхнее оччк .л.:тл( 4 заг ту ки скрапа и чижнее отвелстле 5 пы- грузки этого екрапа, ралчещечлое лад выпускным отверстием 6 орячлх газгтв конвертера 1 так, чте эт ч горячи;; газы могут лро}Л1кат1, в кам. ру 3

Предусмотрены средет1;а для пе)еме цения скрапа 2 между загоузочным от- верстиек ч и выпускным {ггвереч ием .з камеры 3 и для создания между этим ::крапс1м и отходящими из л-онвертера 1 газами 1оверхности обмена.

Камера 3 нагрева имеет отверсти( вых(5ла г ааов, ислускаемь х копвертефиг , фиг . фиг, фиг . фиг ,

0

5

0

5

0

5

0

5

ром 1, расположенное напротив отверс- 5 этих газов под сугверстием 4 лля загрузки скрапа 2 так, что эти га-л,1, слегка перекрещиваясь, лирку- чируют npoTFtBOTOKOM (етрелки на фиг.1) ;пч осите, налравле И я перемещения крапа .

Внутри конвертера 1 выло:л1е:чо покрытие 8 И- огчеупор шго материала, знутри камеры 3 предусмотрено покрытие 9 из огнеупорного материала.

Сот ласно . t liepxiiee отверстие для загрузки хамерь 3 смешено отно- сителвно нижне : о выпуекпого отверстия 5 в направл(лши перемещения екра- 11Л 2. JTO смещение между двумя отверстиями ч и -, япляетея таким, что твердое вещество 2 образует меж;ду нижним i .paeM отверстия 4 для загрузки и верхним кра.ем выпускного отверстия 5 I3TKOC ;i виде юверхности для взаимо- д,еччст1л-1я дьЕмовыьл газами.

п;,тусклое о Ч ерстие 5 камеры 3 имеет расщиречлую вниз поверхноеть

О, свободны край которой расположен на сутределенноь расстоянии от выпуск- - отверстия 6 газов конвертера 1 . (Н )разован1лэе таким образом простран- (ллч) no3Boj:4eT создать циркуляцию воздуха (стрелки га фиг. ) для подсоса 1 орячих газов п направлении камеры 3 нагрева. Сечение выпускного отверстия 3 камеры 3 меньше сечения выпуск- ч(Л о отверетия 6 горячих газов конвертера 1. По оси этих отверстий 5 и 6 установлена кислородная фурма 11, которая влувает кислород в имеющуюся в конвер- -ере 1 моталличеекую вакну Ь-, 3 Частнстм с:лучае продувки кисло- po;ioM сверху. .

Верхняя стенка 13 камеры 3 имеет в зоне, закдюченной между верхним загрузочным отверстием 4 и нижним выпускным (угзерстием 5, наклонную вниз

5

поверхность, которая соединяется с выг ускным отверстием 5 посредством криволинейной поверхности 14.

Выпускное отверстие 7 газов камеры 3 закрыто решеткой, начинающейся от днища 15 камеры 3 и имеющей накло заметно идентичный наклону поверхности, образованной откосом скрапа 2. Кроме того, днище 15 камеры 3 может быть наклонено в сторону выпускного нижнего отверстия 5. Этот наклон изменяется в зависимости от характеристик используемого скрапа 2.

Согласно фиг, 1 отделе)1ие камеры 3 выполнено подвижным на роликах 16 или ползунах, установленных на горизонтальной или наклонной поверхности 17 качения, с возможностью перемещения в общем направлении перемещения скрапа 2. Конец этого перемещения соответствует положению, при котором выпускные отверстия 5, 6 камеры 3 и конвертера 1 располагаются одно над другим. Это положение определено неподвижным упором 18 и подвижным упором 19-, закрепленным на днище 15 камеры 3. Для- продвижения камеры 3 к неподвижному упору 18, для столкновения этого отделения при контакте с двумя упорами 18, 19 предусмотрены такие средства, как толкатель 20, упирающийся в неподвижную часть 21. Кроме того, этот толкатель 20 позволяет возвращать камеру 3 в первоначальное положение. Над отверстием 4 загрузки отделения 3 установлены двухступенчатые загрузочные бункера 22-26, содержащие твердые вещества различного состава. В каждой ступени имеется люк 27, работающий независимо от люка другой ступени.

В показанном примере первый бункер 22, прилегающий к нижнему краю загру16

10камеры 3 предусмотрена емкость 46

зочного отверстия 4, содержит известь для сбора случайно упавшего скрапа. 28, следующий бункер содержит масля- С другой стороны, эта емкость служит нистый скрап 29, а другие бункеры для закрытия выпускного отверстия 10 содержат обычный скрап 2. Каждый из - камеры 3 при нерабочем положении двух люков 27 каждой ступени бункеров 22-26 приводится в действие толкателем 30 (фиг. 6 и 7) для выгрузки твердого вещества в камеру 3. В продолжении вертикальных стенок, разделя- )ощих бункера 22-26, под скользящими

50

установки.

Установка работает следующим образом.

В первоначальный MON eHT выпускное отверстие 5 камеры 3 нагрева центрируется с выпускным отверстием конвер-

55

прокладками 31 установлены перегород- тера 1, а емкость 46 отделена (фиг.1)

ки 32, которые проникают в твердое

вещество и препятствуют прохождению

газов над скрапом 2. Между нижней

частью бункеров 22-26 и верхним краем

загрузочного отверстия 4 установлены

Опускают фурму 1 1 , продувку и одновременно эксгаустер 37 начинают всасывать газы конвертера 1 и окр ткающий-воздух горения. Объем всасываемого воздуха регулируется

,

10

П2196

прокладки 31 (фиг. 1 и 5), обеспечивающие герметичность между различными бункерами 22-26 и внутренним пространством камеры 3, позволяя последней перемещаться относительно бункера .

Наклонная решетка для закрытия отверстия 7, через которую газы отводятся из камеры 3 после прохождения скрапа 2, соединена с устройством очистки этих газов. Это устройство содержит трубу 33, установленную герметично с возможностью скольжения в

15 трубе 34 с помощью кольцеобразной прокладки 35 (фиг. 1 и 9), при этом труба 34 соединена газоочисткой 36, на выходе которой имеется эксгаустер 37 дь1мовых газов, который направляет

20 эти дымовые газы в вытяжную трубу 38. Объемы дымовых газов, проходяпщх через трубу 33, регулируются посредством наложенных друг на друга вращающихся триммаров 39, управляемых сер25 водвигателями 40 (фиг. 1 и 8). В нижней части эксгаустера 37 установлен вращающийся триммер 41 для регулировки основного объема, приводимы.й в действие серводвигателем 42 (фиг.2), Лнище 15 камеры 3 имеет несколько выше выпускного отверстия 5 отверстие 43, под которым установлена камера 44 для сбора цветных материалов, плавящихся при средней температуре плавления скрапа в этом месте.- Для облегчения отвода этих плавких материалов через отверстие 43 по обе стороны этого отверстия выполнены канавки 45 (фиг. 4) в oFFieynopHOM покрытии

9днища камеры 3. Эти каттавки выполнены н.а достаточную высоту боковых стенок камеры 3. Кроме того, рядом с расширенной выпускной поверхностью

10камеры 3 предусмотрена емкость 46

30

35

40

для сбора случайно упавшего скрапа. С другой стороны, эта емкость служит для закрытия выпускного отверстия 10 камеры 3 при нерабочем положении

для сбора случайно упавшего скрапа. С другой стороны, эта емкость служит для закрытия выпускного отверстия 10 камеры 3 при нерабочем положении

установки.

Установка работает следующим образом.

В первоначальный MON eHT выпускное отверстие 5 камеры 3 нагрева центрируется с выпускным отверстием конвер-

тера 1, а емкость 46 отделена (фиг.1)

тера 1, а емкость 46 отделена (фиг.1)

Опускают фурму 1 1 , продувку и одновременно эксгаустер 37 начинают всасывать газы конвертера 1 и окр ткающий-воздух горения. Объем всасываемого воздуха регулируется

,гак, чтобы лымовые газы были нейтраль vibiMH па вь чодо устлшшкн. В этом случае установка нахолится п рабочем г;о- , южен ИИ,

Дсбанляют го 1ячик 2 сли этсго требует или юзволяет тем- тература панны 12. Для ;1того сме1:(ают :самеру 3 направо (фиг. 1) с тем, чтоб выпускное отверстие 5 еп е раслолага- .юсь нал отверстием 6 кгл-вертера I . Это леремещс гие яБляетст относительно |--1едленным и обеепе-.л-гвается толкателем 20 или аналогичным прот 1вололожнь:м толкателем. Затем быстро перемещают хамеру 3 налево с помощью толкателя 20. Как только выпускное отверстие 5 : амеры 3 дектрируютея наст вылускчым отверстием конвертера , оетр,- :-jaBJiHEaiOT ее перемеще1;ие с ПОМОГЦЬРО не модвижного угюра 18. IIoji, действием этого упора скрал 2 прел,элжает по инерции леремещатьея и падает под действием силы тяжести влутрь конвертера 1. Лобавочь ое коли-.ество скрапа урегулируется либо частотой ударов, либо их интенсивностью, ли оо О;:1иовремен :to двумя этими факторами.

То ле движение перемещения скрапа 2 может быть доетигкуто для пеболь- ших установок поередством соединения подзи-жной камеры 3 е гиб1сой системой или е системой е цикличной горизонтальной составляющей приведения 1 одвижной камеры 3 з резонансное :олебатель:гое движение. 5 этс М случае перемещение по инерции скрапа 2 происходит иследетвие потери скорости камеры 3 и вследствие того, что скрап 2 может перемещаться тол)Ко г:о дящему откосу днища 15 подвижной камеры 3 .

В показанном примере загрузка камеры 3 холодным скрапом 2 осуществляется из неподвижных бунке.ров 22-26 для уменьтения перем-е1дак1-:цейся массь, Однако могут быть также г редусмотрены бункеры Б виде перегородок 32, выполненных заодно с камерой 3.

Предложенная установка может использоваться при 1ТЛОИЭВС г;стве CTanv; из чугун- в конвертерах ; (1р( дутьем сверху или снизу. Эта установка ожет также пpи ieнлтьeя установках производства рических печах, а также ; любом реак- , HcnycKaiOQieM газ, содерягащнй (определенную теп.ловую -orejTi-ин), кото- может псчдогревать твердые вещее т 1121

5

5

0

ва и может возвраьчаться в горячем виде 1 реактор .

Сред,етва для перемещения скрапа могут быть изменены иди заменены дру- средствами, например подвижной стенкой, установленной сзади скрапа и приводимой в движение для перемещения скрапа в направлении выпускного отверстия.отделения. Кроме того, могут бьггь предусмотрены средства ля :1прокидывания отделения для увеличе- 1ГИЯ уклона днища отделения.

Устройство согласно изобретению .позволяет осуществлять тепловую реку перацию на более 90% с одновременной непрерывной загрузкой твердого веще- в реактор в виде горячего скрала, вводимого в KotiBepTep во время производстна стали.

В этом е тучае иск:лочаются потери ;1ремени на загрузку скрапа вне перио- ;i,a кислородного дутья, а также значительное охлаждение г угуна во время загрузки (скрап в основном загружа- С тся одновремен; О1 с чугуном) со всеми вытекающими последетвиями: более мед- :1енная реакция и большая неравномерность ио времени. При этом, несколько изменяя екс,рост;1 загрузки горяче- :Ч CKpanrij можнг положительно воз- ,.;ействоват1, i;a термокикетику опре

рация ПОЧТР-; 1- 1;;медден;1о возвращает .човую энергию , от которой она была по:гуче; 1а; повы лается количество лома, используемого в метал- ло1;1ихте| значительно уменьшается количество пыли, поступающее lia газоочистку, так как пыль оседает в |- звести и ломе и непрерывно возвращается в кокве :тер .

Кроме того, поскольку установка позволяе/г эффективно улавливать тепловую энергию отходящих газов, возможно использовать только cyxyi;; газоочистку, исключив при этом мокрую, причем обеспечивается непрерыв- нг-с модулирующее продвижение материалов, образующих пробку, проницаемую дли газа, функционирующее надежно, несмотря на пые-жие температуры отходящих газов. . f Р м У л а изобретения

I. Установка для непрерывной за- . стал епла ВИЛ1П1ОГО ;i грегата

твердым материалом и его подогрева по(редством теплообмена с горячими отходящими из агрегата газами, содежащая камеру нагрева с верхним отверстием для загрузки твердого материала, смещенным относительно нижнего выходного отверстия для его выгрузки в сталеплавильный агрегат, которое сообщено с отверстием для выхода горячих газов сталеплавильного агрегата, средства для перемещения твердого материала между верхним и нижним отверстиями камеры нагрева, закрытое решеткой отверстие выхода газов из камеры нагрева, расположенное напротив отверстия для входа горячих газов и соединенное с- газоходом для отвода дымовых газов на очистку, эксгаустер, организующий отвод газов так, что они проходят на встречу направлению перемещения твердых материалов, отличающая с я те, что, с целью повышения

.интенсивности нагрева твердого материала путем обеспечения его равномерного продвижения, она снабжена расположенными над отверст ием дл я

загрузки твердого материала двухступенчатыми бункерами, камерой для сбора расплавленных материалов, закрепленным на камере нагрева подвижным упором и неподвижным упором, средствами для обеспечения проталкивания камеры к неподвижному упору и средствами для возвращения камеры в исходную позицию, а камера нагрева вь полнена с возможностью горизонтального перемещения до положения совмещения выходных отверстий камеры нагрева и сталеплавильного агрегата.

Q 2, Установка по п.1, отличающаяся тем, что выходное отверстие камеры нагрева расположено с зазором над отверстием для выхода горячих газов сталеплавильного

агрегата и выполнено расширяющимся вниз.

3.Установка по п. 1, о т л и- чающаяся тем, что,решетка для закрытия отверстия для выхода

Q отходящих газов из камеры нагрева установлена под углом к е е днищу.

4.Установка по пп. 1 - 3, о т- личающаяся тем, что каждая ступень двухступенчатых бунке5 .ров закрыта люком, а в их нижней части выполнены разделительные перегородки.

5.Установка по пп.1 - 4, о тл и ч а .10 щ а я с я тем, что каме- 0 ра для сбора расплавленных материалов установлена под днищем камеры нагрева вблизи отверстия и сообщена с камерой нагрева посредством выпол- ярнного в ее днище отверстия.

11

58

16 53

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к установкам непрерывной загрузки сталеплавильного агрегата твердым материалом и подогрева этого материала посредством теплообмена с газами, образованными при производстве стали из чугуна в конвертере. Цель изобретения - повышение интенсивности нагрева твердого материала за счет обеспечения его равномерного продвижения. Установка позволяет непрерывно загружать реактор 1 твердым материалом и подогревать этот материал путем теплообмена с газами, поступающими от реактора 1. Твердый материал 2 вводят в камеру 3 нагрева, имеющую выпускное отверстие 5, размещенное над выпускным отверстием 6 горячих газов конвертера, перемещают этот твердый материал к выпускному отверстию 5, отсасывают поступающие от реактора 1 горячие газы с целью циркуляции этих газов через твердый материал 2 противотоком относительно направления перемещения твердого материала. Камеру 3 нагрева выполняют с возможностью горизонтального перемещения до положения совмещения выходных отверстий камеры нагрева и сталеплавильного агрегата. Кроме того, над отверстием 4 для загрузки материалов в камеру 3 расположены двухступенчатые бункеры 22 - 26, каждая ступень которых закрыта люком 27. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Фиг.2

А-А

б б

Фиг.

Г- Г

29 23

11

23

х х « , , у У у i ч ч

Тй л- :-

Фиг-6

7Э

Фиг. 5

Д-Д

фиг. 7

Е-Е

0

П

D

Фиг. 8

Фиг. 9