ПРЯМОТОЧНАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ Советский патент 1967 года по МПК F27B3/00 

Изобретение относится к прямоточным сталеплавильным печам работающий на жидком или газообразном топливе о использованием кислородного дутья или обогащенного кислородом воздуха при повышенных температурах.

Для возможности ведения плавки при относительно высоких температурах пламени, необходимо усиленное охлаждение отдельных элементов печи. В частности также следует обеспечить максимальную настильность с удалением от свода печи пламени над ванной, при полном покрытии ее пламенем, и существенное снижение температуры отходящих продуктов горения.

Описываемая печь обеспечивает соблюдение указанных условий.

Достигается это ее конструктивным выполнением.

Для охлаждения, в частности, могут быть применены холодильные чугунные плиты с залитыми в них трубками водяного охлаждения.

На фиг. 1 показан вертикальный продольный разрез печи по линии А-А фиг. 2.

На фиг. 2 показан горизонтальный разрез печи на линии Б-Б фиг. 1.

На фиг. 3 показан поперечный вертикальный разрез печи по выпускному отверстию.

На фиг. 4 показан поперечный вертикальный разрез печи по линии В-В фиг. 1.

На фиг. 5 показан вертикальный разрез печи по линии Г-Г фиг. 1.

На фиг. 6 показан наружный вид печи со стороны завалочных окон.

На фиг. 7 показан наружный вид печи со стороны выпускного отверстия.

Задний откос 1, при нормальном анализе составляющих шихты, сравнительно быстрее изнашивается в широких ваннах, когда завалочная машина не в состоянии тщательно загрузить откос холодным шихтовым материалом и этим защитить его от действия температуры пламени. В описываемой печи ширина ванны ограничивается 2,5 м. При ограниченной ширине печи задний откос может быть загружен холодным шихтовым материалом равномерно по всей длине и высоте, что легко осуществляется при наличии трех завалочных окон, нормальных размеров и напольной садочной машины. До расплавления шихты, от непосредственного действия пламени откос будет защищен шихтовыми материалами, а после расплавления, как обычно - закрыт сдоем металла и шлака.

Передний откос 2 большей частью зарастает при работе на ложных порогах, которые, при последующих завалках, машиной сталиваются в печь.

Передняя стенка печи, представляющая отдельные столбики 3 между садочными окнами 4, имеет уклон с внутренней стороны печи 15°, что обеспечивает более тщательную заправку ее.

Охлаждаются столбики холодильниками 5 в виде чугунных плит с залитыми в них трубками, по которым циркулирует вода.

Холодильники укладываются горизонтально по высоте столбика и соединяются последовательно по два холодильника.

Верхние плитовые холодильники предназначены также защищать торцы пятовых балок от преждевременных прогаров.

Задняя стенка имеет уклон 30°. Охлаждается такими же холодильниками.

Холодильники по вертикали соединены последовательно, с подачей свежей воды в нижний холодильник, расположенный в афере более высоких температур.

Для предотвращения преждевременного разрушения порога 6 печи и стенок вертикального канала 7 действием высоких температур и пыли, предусмотрено снижение температуры отходящих продуктов горения посредством вдувания в печь с двух сторон, над порогом, соответствующего количества воздуха, который образует воздушную завесу, охлаждающую порог и отходящие продукты горения.

Кроме того, в пороге, выше зеркала ванны, заложены трубки 8, охлаждаемые водой.

Температуру отходящих продуктов горения, в печи описываемой конструкции легко регулировать, изменяя количество подаваемого вентилятором в печь воздуха.

Скорость поступления воздуха в печь регулируется посредством заделки особым кирпичей отверстия в кладке печи. Заделка отверстия производится через стальное стекло, которое имеет с торца открывающуюся крышку 9.

Во время пикового расхода топлива, при более высоком газосливе, воздух вдувается через два отверстия - нижнее и верхнее, а при средней высоте газослива возможно верхнее отверстие заложить кирпичом и закрыть задвижку на воздухопроводе.

Отсос продуктов горения, в вертикальный канал обеспечивается окном, равным полному поперечному сечению печи; при таком окне не может создаваться торможением продуктов горения и нарушения плавного ухода их из плавильного пространства при максимальной форсировке процесса плавки.

Торцевая стенка 10 вертикального канала 7 располагается на значительном расстоянии от газослива, поэтому она не будет подвергаться преждевременному разрушению.

Вертикальный канал переходит в шлаковик 11 достаточного объема. Лещадь шлаковика расположена на уровне пола для удобства очистки его во время ремонта.

В отсутствии регенераторов отпадает необходимость иметь высокую температуру отходящих продуктов горения; для утилизации их в газотрубных котлах-утилизаторах температура в 1000° будет весьма эффективной.

Снижение температуры овода до нормальных пределов обеспечивается обдувкой наружной и внутренней поверхностей его воздухом от вентилятора 12.

Воздух для внутренней обдувки овода подается через узкие сопла - щели 13, расположенные в торцевой стенке печи, под сводом, со стороны форсунок (или горелок).

Скорость подачи воздуха вентилятором 14-10-15 м/сек; струя воздуха, не отрываясь от свода, охлаждает его и уходит в вертикальный канал.

Наружная поверхность свода обдувается таким же способом, расположение сопел-щелей 15 со стороны вертикального канала.

Охлаждение внутренней поверхности свода и отходящих в вертикальный канал продуктов горения может быть осуществлено также и посредством подачи в печь вместо воздуха использованных в котле - утилизаторе отходящих продуктов горения, с температурой не выше 200°.

Вся поверхность зеркала ванны при организации факела пламени в печи может покрываться пламенем от факелов 3-х форсунок (или горелок). Средняя форсунка, расчитанная на 50% всего расходуемого топлива, направлена по оси печи под углом к горизонту 15°; ее факел самый длинный - пламя факела должно заканчиваться в расстоянии в 0,5 м от порога печи и в конце, по ширине, перекрывать всю ванну.

Каждая из двух боковых форсунок рассчитана на сжигание 25% топлива.

В вертикальной плоскости форсунки расположены под углом, а в горизонтальной 10° и направлены к оси печи.

Две боковые форсунки покрывают остальную часть поверхности ванны и своим направлением ограничивают и оттесняют факел центральной форсунки от боковых стенок печи.

Скорость поступления горючего из двух боковых форсунок большая, чем в средней, поэтому завихрения всех факелов будут иметь место вдали от стен печи.

1. Прямоточная сталеплавильная печь, работающая на жидком или газообразном топливе с применением кислородного дутья или обогащенного кислородом воздуха, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности ведения процесса при высоких температурах, в ее устройстве применяют усиленное охлаждение отдельных элементов печи.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что для охлаждения передней и задней ее стенок применяют холодильные чугунные плиты с залитыми в них трубками водяного охлаждения.

3. Печь по п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стойкости предназначенного для отвода продуктов горения вертикального канала, температуру продуктов горения над порогом в конце печи регулируют (снижают) посредством вдувания вентилятором наружного воздуха или охлажденных после их использования в котле-утилизаторе, продуктов горения.

4. Печь по п.п. 1, 2 и 3, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения правильной организации факела пламени, применяют три, встроенные в ряд в торцевой стенке форсунки или горелки, из которых среднюю рассчитывают на подачу 50% горючего, а каждую из крайних - на 25% и располагают: все форсунки или горелки под углом 15° к горизонту, а крайние - под углом, равным 15° к продольной оси печи.