Устройство для выпуска чугуна и шлакаиз дОМЕННОй пЕчи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/14 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производи ству чугуна в доменных печах и может быть использовано для отделения чугуна от ишака при вьтуске металла из доменной печи. Известно устройство для разделения чугуна и ышака в главном желобе доменной печи, содержащее шлаков ЗЙ желоб, желоб для выпуска чугуна, разделительную (скиммерную) плиту, перевалы для слива чугуна и шпака. В этом устройстве разделительная (скиммерная) плита устанавливается за шлаковым желобом в главном жеЛобе так, чтобы между дном желоба и краем плиты остался небольшой проход для выпуска чугуна, отделенного от шлака. Для предохранения разделитель ной плиты от разъедания жидким чугуном она футеруется огнеупорным кирпичом. На расстоянии от разделительной плиты устанавливается перева для слива чугуна, служащий для поднятия уровня чугуна и шлака в главном желобе до уровня шлакового перевала l . Недостатками устройства для разде ления чугуна и шлака в главном желобе являются низкое качество отделения чугуна от шлака и высокий разгар прохода между разделительной доской и дном желоба. Известно устройство для разделения чугуна и шлака в главном желобе, содержащее желоб для выпуска, обработки металла и отделения печного илака, расположенную за ним перегородку с зазором мезеду днищем 2j. Высокий разгар перевала уменьшен за счет выполнения перевала с уклоном 10-45, высокий разгар скиммерной перегородки уменьшен за счет выполнения в боковой стенке желоба дополнительней огнеупорной вставки, а качество отдаления чугуна от шлака повышено благодаря тому, что скиммерная перегородка заглублена в приямок, выполненный в желобе с уклону стен в продольном направлении 10-4 . Однако недостатками известных устройств для разделения чугуна и шлака в главном желобе также является некачественное отделение чугуна от шлака из-за попадания шлака с чугуном в желоб для выпуска чугуна и высокий разгар скиммерного отверстия и перевала для- слива чУгуна. Наличие канала в одном из перевалов и выполнение канала с уклоном позволяет снизить потери чугуна со шлаком, однако недостатком известных тезГнических ранений является высокий разгар перевала в месте перелива чуг на с перевала в желоб вследствие р аэъединения выступающей части перевала жидким чугуном. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для выпуска чугуна и шлака из доменной печи, содержащее .центральный желоб, желоб для выпуска чугуна, разделительную плиту, перевалы для слива чугуна и ишака, шлако , отверстие для спуска остатков чугуна из желоба. Разделительная плита и чугунный перевал расположены в боковом желобе, находящимся под прямым углом к центральному желобу 3|. : Существенным недостатком данного ус|тройства является низкая степень отделения чугуна от шлака в начале и Конце их выпуска, так как в начале выпуска чугуна и шлака, когда процес от|стаивания еще не заверялился и чугу пс|лностью не заполнил отверстие меж ду плитой и дном желоба, шлак вмест с чугуном попадает в желоб для выпуска чугуна, в конце выпуска чугуна и 1илака слой шлака, опускаясь вместе с ;чугуном до уровня края плиты, такж попадает с чугуном в желоб для выпуска Чугуна, Крсаде того, высокий разгар перевала для чугуна из-за разъедания выступающей части перевала жидким чугуном приводит к изменению (уменьшению) уровня перевала, а следовательно, и усювня чугуна в центральном желобе. Цель изобретения - повышение степени отделения чугуна от шлака в на чале и конце их выпуска, предотвращбние разгас а перевала для чугуна путем создания плс1вкого пеоелива чу гуна с перевала в желоб для чугуна. Указанная цель достигается,тем, что в устройстве для выпуска чугуна и шлака из доменной печи, содеожаше центральный желоб, желоб для выпуска чугуна, разделительную плиту, пе ревалы для слива чугуна и шлака и шлакоотвод, разделительная плита выполнена в виде монолитного блока со сквозным канале, направленным под углом к дну центрального желоба при этом нижний край нижнего конца канала совмещен с дном центрального желоба, а нижний край верхнего конц канала - с дном желоба для выпуска чугуна. На фиг. 1 схематически изображен устройство для выпуска чугуна и шла ка из доменной печи, вид в плане| на фиг. 2 - вид по стрелке А на Фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез В-В на фиг, 1. Устройство для выпуска чугуна и из доменной печи состоит из центрального желоба 1, желоба 2 для выпуска чугуна, разделительной плиты 3, перевала 4 для слива чугуна и перевала 5 для слива шлака и шлакоотвода 6. Разделительная плита 3 выполнена в виде монолитного блока со сквозньви каналом 7, направленным под углом к дну 8 центрального желоба 1, при .этом нижний край 9 нижнего конца канала 7 совмещен с дном 8 центрального желоба 1, а нижний край 10 верхнего конца канала 7 - с дном 11 желоба 2 для выпуска чугуна. В донной части разделительной плиты 3 выполнено отверстие 12 для спуска остатков чугуна-после окончания вьшуска чугуна и шлака из доменной печи. Разделительная плита 3 закреплена сверху плитой 13, с боков зажата между стенкой 14 желоба 2 для выпуска чугуна и стенкой 15 центрального желоба 1 и плотно прижата к выступающей части 16 желоба 2 для слива чугуна. Разделительная плита 3 расположена под углом к оси централь ного желоба 1, Устройство для вьшуска чугуна и шлака из доменной печи работает следующим образом. При выпуске чугуна и шлака из доменной печи в центральном желобе 1 до разделительной плиты 3 происходит накопление металла до уровня, определяемого нижним краем 10 верхнего конца канала 7 и отделение чугуна от шлака за счет разницы их удельных весов. Благодаря тому, что разделительная плита 3 выполнена в виде монолитного блока со сквозным каналом 7, направленным под углом к дну 8 центрального желоба 1, нижний край 9 нижнего конца канала 7 совмещен с дном 8 центрального желоба 1, а нижний край 10 верхнего конца канала 7 - с дном 11 желоба 2 для выпуска чугуна,. Чугун (как более тяжелый : материал) осаждается на наклонное лно 17 канала 7, а шлак (как более легкий материал) вытесняется (отталкивается) чугуном. Таким образом, в начале и в конце вьшуска чугуна и шлака не происходит попадание шлака в желоб 2 для выпуска чугуна. В течение всего выпуска чугуна и шлака из доменной печи практически весь шлак всплывет на поверхность. По мере его накопления осуществляется полный отвод шлака в шлакоотвод 6 посредством разделительной плиты 3. Осевший чугун, пройдя через сквозной канал 7, попадает в желоб 2 для выпуска чугуна. Оставшийся после окончания выпуска в центральном желобе 1 чугун спускается через отверстие 12, расположенное в донной части разделительной плиты 3.

В предлагаемом устройстве разделительная плита 3 выполнена из монолитного блока, у которого высота равна высоте центрального желоба 1 и вь соте желоба 2 для выпуска чугуна, ширина равна ширине желоба 2 для вы пуска чугуна, а толщина равна 600 мм. Диаметр сквозного канала 7 выбран из условия обеспечения минимального сопротивления прохождению чугуна по каналу 7.

Известно, что.площадь поперечного

канала 7 должна составсечения S

поп

лять менее пяти плснцадей сечения канала чугунной-летки (для создания минимального напора в канале 7).

При диаметре чугунной летки 150 м диаметр канала 7 разделительной плиты 3 составляет 300 мм. С уменьшением диаметра канала 7 увеличивается скорость прохождения по нему чугуна, что ведет к образованию воронки и затягиванию в канал 7 шлака,

При чрезмерном увеличении толщи ны разделительной плиты 3 увеличивается длина канала 7, что повышает со противление потоку чугуна и увеличивает величину напора, о.бразующегося в результате различных уровней рас плава до и после разделительной плиты 3,

Оптимальная высота перевала 4 для слива чугуна определяется из сооношения

. - Гцуг 1 2.- хУа1А

И,TitVr UIA

Н - высота слоя чугуна и

где шлака до разделительной плиты 3)

h, - высота слоя чугуна

после разделительной плиты 3;

h - высота перевала 4, раная высоте слоя чугуна до разделительной

плиты 3; .

Т.

- удельные веса чугунов

UJA

4vr и шлака соответственно.

и составляет

7-60-ОО-а ,

Ч- 7-2 SO

при высоте Н 130 CMJ Нд, 60 см; г/смг . 2 г/см.

Для предохранения канала 7 разделительной плиты 3от разгара монолиный блок выполнен из двух половин: верхней и нижней, с разъемом по оси канала, что позволяет быстро и без больших затрат производить его замену.

Предлагаемое устройство позволяе по сравнению с известным увеличить выход товарного чугуна ориентировочно на 0,488% в год.

Экономия товарного чугуна в тоннах составляет, ориентировочно,. 18000 т и в рублях 920000 руб.

Кроме того, предлагаемое устройство по сравнению с известным проще по конструкции, надежнее и удобнее в экспулатации, позволит сэкономить средства по ремонту перевала для чугуна и,может быть использовано на любых металлургических агрегатах |ДЛЯ разделения продуктов плавки, имекяцих различные удельные веса.

Формула изобретения

Устройство для выпуска чугуна и шлака из доменной печи, содержащее центральный желоб, желоб для слива чугуна,- шлакоотвод, разделительную плиту, перевалы для чугуна и шлака, отличающееся тем, что, с целью повышения степени отделения «угуна от шлака, предотвращения разгара перевала для чугуна, разделительная плита выполнена в виде монолитного блока со,сквозным наклонным каналом, нижний край нижнего конца которого совмещен с дном центрального желоба, а нижний край верхнего конца канала совмещен с дно желоба для выпуска чугуна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Ефименко Г.Г. и др. Металлурги чугуна. К. 1974, с 366-369,

2,Авторское свидетельство СССР 600187, кл, С 21 В 5/04, 1978,

3,Авторское свидетельство СССР № 336347, кл, С 21 В 7/14, 1972.