Газоотводящий тракт кислородного конвертера с отводом газа без дожигания Советский патент 1993 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в конвертерных цехах металлургических комбинатов.

Целью изобретения является повышение экономичности конвертерного производства стали за счет использования химической энергии конвертерного газа.

На чертеже представлен газоотводящий тракт кислородного конвертера (для цеха с тремя конвертерами)

Газоотводящий тракт каждого из трех конвертеров 1 (16, 31) содержит радиационный охладитель 2 (17. 32), шибер 3 (18, 33),

мокрую газоочистку А (19, 34). нагнетатель 5 (20, 35), трубопровод 6 (21. 36) с шибером 7 (22, 37), многоходовой регулирующий клапан 8 (23, 38), свечу дожигания 9 (24, 39), байпасное ответвление 10 (25, 40), на котором имеется шибер 11 (26, 41), печь для подогрева лома 12 (27, 42) с горелкой 13 (28, 43) и дутьевым вентилятором 14 (29, 44), а также шибер 15 (30, 45), установленный между печью и кессоном радиационного охладителя.

Байпасные ответвления 10, 25, 40 соединены общим газопроводом, состоящим

с ю 1

W 00 00

из двух участков 46 и 47. Имеется внешний потребитель конвертерного газа 48, газоснабжение которого осуществляется по газопроводу 49 с помощью нагнетателя 50, конвертерный газ на всас которого поступает по газопроводам 51, 52, 53 через многоходовые регулирующие клапаны 8, 23, 38.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Время плавки в каждом конвертере 32- 40 мин, а продувки - 12-16 мин. Периоды продувки конвертеров 1,16,31 следуют друг за другом с наложением {1-2 мин). Периоды наложения продувок практически совпадают по времени с подьемом юбки радиационного охладителя и началом продувки с поднятой юбкой радиационного охладителя другого конвертера, когда имеет места полное дожигание конвертерного газа и сброс продуктов его сгорания после газоочистки через свечу дожигания.

При продувке конвертера 1 после опускания юбки радиационного охладителя 2 осуществляется отвод конвертерного газа без дожигания. Конвертерный газ после радиационного охладителя с температурой 900-1000°С поступает мокрую газоочистку 4 и с помощью нагнетателя 5 подается к многоходовому регулирующему клапану 8, который прекращает отвод газа на свечу дожигания 9 и обеспечивает его разделение на два потока. Пиковая часть выхода конвертерного газа по байпасному ответвлению 10 и участкам общего газопровода 46 и 47 подается в качестве топлива в печь для подогрева лома 42, где сжигается в грелке 43 с использованием воздуха от дутьевого вентилятора 44. Шиберы 11, 15, 26 и 30 при этом закрыты, а 41 и 45 - открыты. Также полностью закрыт многоходовой регулирующий клапан 23, а клапан 38 обеспечивает прямоточный отвод на свечу дожигания 39 продуктов сгорания, поступивших из печи для подогрева лома 42 (с температурой 1300-1400°С) в кессон радиационного охладителя 32 и далее в мокрую газоочистку 34.

Базовая часть выхода конвертерного газа подается к внешнему потребителю 48 по газопроводу 49, куда в свою очередь подается нагнетателем 50 из газопровода 51. В конце продувки конвертера 1 с помощью клапана 8 прекращается подача конвертерного газа сначала на печь 42; а затем к внешнему потребителю 48 и начинается подача обедненного конвертера газа на свечу дожигания 9, Закрываются шиберы 41 и 45, а также полностью закрывается клапан 38. Одновременно закрывается шибер 33 и открывается шибер 37, обеспечивая циркуляцию холодного воздуха, попавшего в

газоотводящий тракт, по замкнутому контуру: мокрая газоочистка 34 - нагнетатель 35 - трубопровод 36 - мокрая газоочистка 34. Тем самым предотвращается интенсивное

охлаждение радиационного охладителя 32 с потреблением пара от радиационного охладителя 2.

Аналогичным образом работает газоот- водяший тракт при продувке конвертера 16.

Многоходовой регулирующий клапан 23 при этом обеспечивает распределение выхода конвертерного газа (вне периодов наложения) на два потока: на печь для подогрева лома 12 по байпасному ответвлению 25 и

5 участку 46 общего газопровода при открытых шиберах 11, 15 и закрытых шиберах 26, 30, 41 и 45, а также на внешний потребитель 48 по газопроводам 49 и 52.

При продувке конвертера 31 его конвер0 терный газ направляется в печь для подогрева лома 27 по байпасному ответвлению 40 и участку 47 общего газопровода при открытых шиберах 26, 30 и закрытых шиберах 11, 15,41 и 43, также к внешнему потреб5 лению 48 по газопроводам 49 и 53.

Таким образом, печи для подогрева лома работают в межпродувочные периоды соответствующих конвертеров. Продукты сгорания конвертерного газа после охлаж0 дения в радиационных охладителях конвертерного газа и очистки в мокрых газоочистках отводятся в окружающую среду через свечи дожигания.

Трубопроводы 6, 21, 36, соединяющие

5 выходы нагнетателей 5, 20, 35 с мокрыми газоочистками 4, 19,34, перекрыты в период продувки, а также в ту часть межпродувочного периода соответствующих конвертеров 1, 16. 31, когда по газоотводящему

0 тракту отводятся на свечи дожигания 9, 24, 39 продукты сгорания конвертерного газа из печей для подогрева лома 12, 27, 42, В течение оставшейся части межпродувочного периода газоотводящие тракты перекры5 ваются, шиберами 3, 18, 33, а шиберы 7, 22, 37 на трубопроводах 6, 21, 36 открываются. Тем самым исключается просасывание холодного воздуха в рассматриваемую часть межпродувочного периода через радиаци0 онный охладитель, что в свою очередь уменьшает пределы и скорость изменения паропроизводительности и давления пара, генерируемого в радиационных охладителях конвертерного газа 2, 17, 32.

5

Следовательно, наличие трубопроводов 6,21, 36 улучшает эксплуатационные и энергетические характеристики устройства в отличие от прототипа и других устройств, применяемых в настоящее время.

Экономический эффект от внедрения изобретения в сравнении с прототипом обусловлен полным использованием конвертерного газа, а также улучшением эксплуатационных и энергетических характеристик газоотводящего тракта.

В таблице приведены результаты технико-экономического сопоставления прототипа и устройства применительно к конвертерному цеху с тремя кислородными конвертерами емкостью по 350 и охладителям конвертерного газа типа ОКГ-400 с отводом конвертерного газа без дожигания при интенсивности продувки кислородом 1400/2700 м3/мин (в таблице соответствующие численные значения приведены в числителе и зйаменателе)

При температуре подогрева лома 620°С и увеличении доли лома в шихте на 5,5%

В предположении, что избыточный конвертерный газ вытесняет из топливного баланса комбината соответствующее количество природного газа (замыкающие затраты на природный газ приняты для Северо-Запада, т.к. расчеты производились применительно к Череповецкому меткомби- нату).

Формула изобретения Газоотводящий тракт кислородного конвертера с отводом газа без дожигания, содержащий радиационный охладитель,

шибер, мокрую газоочистку, нагнетатель, свечу дожигания, байпасное ответвление, сообщенное с кессоном радиационного охладителя и содержащее печь для подогрева лома с горелкой, и шиберы, установленные

до и после печи, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности конвертерного производства стали, он подключен к двум аналогичным газоотводящим трактам конвертеров посредством газопровода, соединяющего байпасные ответвления за шиберами, установленными после печей для нагрева лома, при этом каждый газоотводящий тракт снабжен трубопроводом подачи конвертерного газа к внешнему

потребителю, расположенным после нагнетателя, соединенным с байпасным ответвлением, свечой дожигания и трубопроводом подачи конвертерного газа к внешнему потребителю трехходовым регулирующим клапаном и байпасным трубопроводом с шибером, соединяющим выход нагнетателя с мокрой газоочисткой.

Использование: в металлургии и может быть использовано в конвертерных цехах металлургических комбинатов. Сущность изобретения: газоотводящий тракт кислородного конвертера с отводом газа без дожигания, содержащий радиационный охладитель, шибер, мокрую газоочистку, нагнетатель, свечу дожигания и байпасное ответвление, сообщенное с кессоном радиационного охладителя и содержащее печь для подогрева лома с горелкой и шиберы до и после печи, соединен с двумя аналогичными газоотводящими трактами конвертеров Кессон радиационного охладителя соединен байпасным ответвлением с выходом нагнетателя через многоходовой регулирующий клапан, сообщенный также со свечой дожигания и внешним потребителем. При этом выход нагнетателя и мокрая газоочистка соединены трубопроводом, снабженным шибером, а байпэсные ответвления сообщены между собой общим газопроводом. 1 ил , 1 табл

Показатель

Выплавки стали в цехе за год,

млн. т

Длительность периода продувки, мин

Годовой выход конвертерного тыс, тут

газа,

год

Годовой расход конвертерного газа на печь для подогрева ло) тыс. тут ма ,

год

Годовой расход конвертерного газа, передаваемого внешне,.тыс. тут

му потребителю,

год

Варианты

предлагаемый

Прототип

16/12 252 / 378

16/ 12 252 / 378

129 / 129

129/ 129

123 / 249

#

39