Главный желоб доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/12 

(54) ГЛАВНЫЙ ЖЕЛОБ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к отраслям народного хозяйства, где возшпсает необходимость разделения потоков двух несмешиваюшихся жидкостей, в частности к доменному производотву, и может быть испойьзсяано в желобах для выпуска чугуна из доменной печл,

Наиболее блнзким к предлагаемому по техническЫ сущности и достигаемым результатам является главный желоб доменной , предусматривающий для повыщения эффективности разделения чугуна и шлака установку между щлаковой канавсж и чугунной леткой огнеупорной перегородки в средней по высоте части жёлоба в зоне промежутофюго слоя, где протекает смесь шпака я чугуна Улучшение эффективности разделения потоке чугуна и шлака достигается в этом устройстве за . счет установки огнеупорной перегородки в главиом желобе навстречу потоку жидких расплавов. Движущиеся со шлаковым расш1авом и диспергированные в нем капли чугуна при ударе о перегородку теряют кинетическую энергию и под действием сил тяжести оаускают вниз в ванну металла 1.

Известное главного желоба не обеспечивает эффективное. разделение чугуна и шлака при больших скоростях потока расплавов вследствие дополнительного диспергирования крупных Kuieitb чугуна на более мелкие за счет избытка кинетической энергии яря ударе их о перегорожу. Мелкие капли чутуна легко увлекутся с потоком шлака. Особенно ошьно это сказывается пря резких колебаниях скорости выпуска продукте плавки

10 из-за пстадания в канал чугунной леткн кусков кокса, изменен1пя сечения я дтты летки, изменения гидродинамнческях параметров коксюой насадки и фиэтческвх свойств шлака в участкахторна, примыкающих к чугуннсА

ts летке. При этом мгновенная скорость выхода продукте плавки из летки может колебаться от О до 30-50 т/мии, что приводит в отдельные вьшуоса к сильному диспергирсжаиию капель чугуна и 1илака и даже к

20 рЬсту потерь металла со шлаком.

Цель изобретеиня - увеличение зффективности разделения чугуна и шлака в главном желобе доменной печи при высокнх скоростях 39 движения потока расплавов и неравномерной во времени выдаче продуктов гтавки ira выпуске. Указанная цель достигается тем, что в главном желобе, включающем скиммерную плиту и дополнительную огнеупорную перегородку, установленную между чугунной леткой и шлакоотводящей канавой, огнеупорная перегородка или ее поверхность, обращенная к чугунной летке, установлена наклонно навстречу потоку жидких расплавов под углом 60-85 к горизонтали. Придание наклона огнеупорной перегородке позволяет уменьшить диспергирование капель металла в связи с тем, что часть кинет ческой энергии при столкновении капель чугуна с перегородкой расходуется не на диспергирование, а обеспечивает каплям чугуна момент движения, направленный вниз-вдоль поверхности перегородки до соприкосновения с ванной металла, что способствует дополнительному утяжелению капель металла и более полному их отделению от шлака. При этом угол наклона огнеупорной перегородки выбран равным или меньшим угла рассеивания (относительно горизонтали) вторичных (после диспергирования при ударе о перегородку) капель металла. На чертеже- изображен главный желоб доменной печи с огнеупорной перегородкой, наклонная поверхность которой обращена к чугунной летке, поперечный разрез. Скиммерная плита 1 расположена в конце главного желоба 2 доменной пеад, непосредственно к скиммерной шште 1 примыка ет шлакоотводящая канавка 3. Дополнительная огнеупорная перегородка 4 с наклонной поверхностью установлена на некотором расстоянии от шлакоотводящей канавы 3. В главном желобе 2 во время вьшуска чугуна шлаковый расплав 5 со взвешенными в нем отдельными каплями 6 чугуна расположен над слоем расплавленного чугуна 7. П р и м е р. В главном желобе 2 доменной печи со скиммерной гоштой 1 на ра стоянии 700 мм от оси шлакоотводящей канавы 3 на обеих его боковых стенках производят разборку огнеупорной набивки и шамотной кладки До металлического каркаса желоба на ширину одного кирпича. По вертикали футеровку разбирают на 400 мм, считая от шлакового перевала Дополнительную огнеупорную перегородк 4 изготовляют из графитированного блока, для чего его обрезают по шаблону поперечного сечения главного желоба (без огнеупор ной набивки) в месте установки перегородк На боковых гранях огнеупорной перегородк делают выступы на толщину шамотной кладки. Поверхность огнеупорной перегородки, обрагценную к чугунной летке, стесывают с таким расчетом, чтобы угол а между горизонталью и этой поверхностью составил 75° (чертеж). Дополтштелыгую огнеупорную перегородку вставляют в пазы на боковых стенках главного желоба. Щели и трещины заполняют огнеупорной массой и производят набивку массы до выравнивяния с уровнем старой футеровки. В течение 30-60 мин свежеотфутерован1п,1е места главного желоба сушат пламенем газокислородной горелки. После сушки производят иьшуск чугуна. Во второй половине выпуска, когда из горна через чугунную летку выходят и чугун и шлак, в канале летки происходит диспергирова1ше капель и струек чугуна в шлаке. При выходе из канала чугунной летки наиболее крупные капли и струйки чугуна оседают на дно главного желоба, образуя ванну металла. Значительная же часть капель 6 чугуна размером менее 7-10 мм продолжительное (по сравнению с временем пребывания в главном желобе) время находится во взвешенном состоянии в .потоке шлака. При ударе капель чугуна о наклонную поверхность огнеупорной перегородки часть кинетической энергии капель превращается в тепло, часть ее расходуется la процесс диспергирования капель на более мелкие, но благодаря наклону поверхности перегородки основная часть капель чугуна не может быть увлечена со шлаком из-за наличия сил трения о перегородку и оседает вниз. Часть энергии от удара капель чугуна о перегородку в связи с ее наклоном навстречу набегающему потоку расплава вызывает силу и момент движения, направленные вниз под углом а к горизотггу. Эта сила направлена в ту же сторону, что и сила тяжести, а поэтому с ней складывается и в связи с этим способствует более быстрому и полному отделе1Мш капель чугуна от шлака. Через перегородку со шлаком уходят только самые мелкие (менее 0,5-1,0 мм) капли чугуна. Дополнителыия огнеупорная перегородка может бьггь изготовлена литьем из стали с ребрами, сзалитым кирпичем и гладкой с заранее приданным, наклоном поверхности под углом с/ и плоской. После установки в главном желобе огнеупорная перегородка футеруется набивкой огнеупорной массы, в частности для забивки чугунной летки. С помощью этой массы может быть по.пучен требуемый наклон поверхности перегородки (о), а также может производиться изменение (регулирование) этого наклона в зазкснмости от ожидаемой на очередном скорости отработки продуктов плавки, состояния горна по нагреву и свойств шлака.

Применение предлагаемой конструкции главного желоба доменной печи позволяет уменьшить потери чугуна со шлаком на 0,41,5 абс.%. Кроме того, увеличивается срок службы шлаковозов в результате уменьшения закозления их чугуном и, образования термических трещин. Дополнительный эффект может бьггь достигнут за счет снижения количества попадающего в чутуновозные ковши шлака, за счет уменьшения сечения отверстия между скиммерной гоштой и дном главного желоба, так как установка дополнительной огнеупорной перегородки в главном желобе при правильно выбранных ее геометрических размерах исключает попадание значительных масс пшака в чугуновозы. При зтом уменьшается закозление чугуновозных ковшей.

а также улучшаются показателя сталеш1авильноге передела.

Формула изобретения

Главный желоб доменной печи, содержащий скиммерную шшгу.и дополнительную огнеупорную перегородку, установленную между чугуннсй леткой и шлакоотводящей канавой, отличающийся тем, что, с целью повышения зффективностн разделения чугуна и шлака, дополнительная огнеупорная перегородка выполнена с углом наклоном передней стенки 60-85° к горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Патент Японии И 50-38366, кл. 10 А 525, опублик. 1975.