Главный желоб доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/14 

(5) ГЛАВНЫЙ ЖЕЛОБ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

ИзоЬретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам для отделения жидкого чугуна от шлака, и может быть использозано в главном желобе доменной печи, снабженном дополнительным скиммером.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является главный желоб доменной печи, содержащий основную скиммерную плиту, шлаковый желоб, дополнительную перегородку, установленную перед шлаковым желобом не выше уровня его дна 1.

Однако применение этого устройства не обеспечивает полного отделения капель металла от шлака ввиду того, что силы поверхностного взаимодействия металла со шлаком при малых размерах капель металла соизмеримы с силой тяжести, под действием которой капли металла отделяются от шлака в основной объем металла, и вследствие этого значительное количество чугуна

(до 2, ) не успевает отделиться от шлака и попадает вместе с ним в шлак вый желоб, аналогично капли шлака не успевают под действием силы Архимеда выделиться из металла и в результате около 1,5- шлака попадает в чугуновозные ковши, а затем и в сталеплавильные агрегаты, что отрицательно сказывается на их работе.

Цель изобретения - повышение сте10пени отделения чугуна от шлака.

Поставленная цель достигается тем, что в главном желобе доменной тяги, содержащем основную скиммерную плиту, шлаковый желоб, дополнитель15ную перегородку, установленную перед шлаковым желобом не выше уровня его дна, перегородка выполнена в форме сегмента, вершиной вниз на уровне нижнего горца скиммерной плиты, либ.

20 перегородка в виде сегмента установлена вершиной вверх, а ее основание расположено на уровне нижнего торца скиммерной плиты,либо желоб снабжен двумя перегородками в виде сегментов, причем одна перегородка установ лена вершиной вниз, а другая перегородка - вершиной вверх. Главный желоб, в котором установлена перегородка, поперечное сечение которой имеет форму сегмента и верши на направлена ко дну желоба, обеспечивает более полное отделение чугуна от шлака за счет того, что давление шлака с вкрапленными в него каплями чугуна, протекающего над затопленным дополнительным скиммером, больше чем давление расплава, протекающего под ним.Образующаяся разность давлений является следствием обтекания несимметричного тела ( сегментной перегородки J неразрывным потоком расплава. При встрече потоков разного давле ния на заданной кромке перегородки происходит скачок давления, в резуль тате которого капли металла, находящиеся в шлаке, приобретают дополнительный импульс, действующий в направлении силы тяжести, что в значительной степени интенсифицирует процесс выделения капель чугуна из шлак по сравнению со скиммером, имеющим прямоугольную форму. Кроме этого, применение дополнительной перегородк предлагаемой формы практичесн исклю чает дополнительное перемешивание расплава в отличие от того, что наблюдается на плоской передней стенке перегородки прямоугольной формы. Наличие застойной зоны между главной и дополнительной перегородкой, способствующей разделению чугуна и шлака, сохраняется ввиду значительного лобового сопротивления скиммера предла гаемой формы. Главный желоб, в котором установлена дополнительная перегородка, поперечное сечение которой имеет форму сегмента, вершина которого направлена вверх, а основание расположено на уровне нижнего торца главного скиммера, обеспечивает значительное умен шение количества шлака, попадающего в чугуновозные ковши. Применение дополнительной перегородки, поперечное сечение которой имеет форму сегмента, вершина которого направлена вверх,а основание расположено на уровне нижнего торца главного скиммера, в значительной мере улу шает условия выделения капель шлака из чугунного расплава. Процесс выделения капель шлака из металлического расплава происходит аналогично процессу выделения металлических включений из шлакового расплава. Скачок давления на задней кромке скиммера, основание которого расположено на уровне нижнего торца главного скиммера, сообщает каплям шлака, находящимся в металле, дополнительный импульс, действующий в направлении силы Архимеда, под действием которой происходит процесс выделения капель шлака из чугуна. В итоге процесс выделения капель шлака из чугуна интенсифицируется. Сегментная перегородка, расположенная вершиной вниз, устанавливается так, чтобы основание находилось на уровне дна шлакового желоба. Такое положение дополнительной перегородки обеспечивает выделение из шлака мелких трудноудалимых металлических включений, находящихся в основном в верхних слоях шлака. Дополнительную перегородку, вершина которой направлена вверх, располагают так, чтобы основание находилось на уровне нижнего торца основного скиммера. Установленная таким образом дополнительная перегородка обеспечивает удаление мелких шлаковых включений из нижних слоев металла, что в других условиях практически не наблюдается. Для комплексного решения вопроса разделения чугуна и шлака целесообразно использовать.оба вида описанных выше перегородок. Совместное применение предлагаемых дополнительных перегородок позволит более эффективно снизить потери металла со шлаком и сократить количество шлака, попадающего в чугунные ковши. На фиг.1 показан главный желоб доменной печи с дополнительной перегородкой вершиной вниз, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вершиной вверх; на фиг.З две перегородки, вершинами вниз и вверх. Главный желоб доменной печи содержит главный горновой желоб 1, шлаковый желоб 2, основную скиммерную плиту 3 и дополнительные перегородки и 5 . Дополнительная перегородка в поперечном сечении имеет форму сегмента и установлена на расстоянии 1,5 ширины главного желоба от основной скиммерной плиты. Вершина его направлена ко дну желоба,а оснрвание расположено на уровне дна шлакового желоба 2. Вершина дополнительной перегородки 5 направлена вверх, а основание расположено на уровне нижнего торца главного скиммера. Устройство работает следующим образом. При выпуске- чугуна из печи в глав ный желоб 1 попадает расплав чугуна и шлака, в результате разности плотностей чугун и шлак расслаиваются, однако в объеме шлака сохраняется некоторое количество капель металла, которые под действием силы тяжести опускаются в нижние слои шлака. Проходя по главному желобу 1, расплав обтекает дополнительную перегородку 4, причем основная масса шлака с кап лями металла проходит над его верхней плоской частью. В результате разности давлений над и под затопленной перегородкой k следствие обтекания тела несимметричной формы неразрырным потоком) капли металла, находящиеся в шлаке, при встрече с нижним потоком низкого давления получают дополнительный импульс, направленный : вниз. В результате действия дополнитель ного к силе тяжести импульса скорость осаждения капель металла в шлаке увеличивается, а следовательно, уменьшается количество металла, попадающего в шлаковозные ковши. Параллельно с процессом выделения металлических включений из шлакового расплава, осуществляющегося в результате взаимодействия шлакового расплава с дополнительной перегородкой Ц, происходит процесс выделения шлаковых включений из металлического расплава в результате взаимодействия дополнительной перегородки 5 с металлическим расплавом. Дополнительная перегородка 5 работает аналогично,но в результате того, что направление ее вершины противоположно направлению вершины перегородки , направление импульса, действующего на капли шлака в металлическом расплаве, в результате скачка давления на задней кромке перегородки .9 2 5 совпадает с направлением силы Архимеда и в результате процесса выделения шлака из чугуна интенсифицируется, а следовательно, уменьшается коли- чество шлака, попадающего в чугуновозные ковши. . Затем шлак уходит в шлаковый желоб, а отделенный чугун по отводящим желобам поступает в чугуновозные ковши. Таким образом, применение главного горного желоба с двумя дополнительными перегородками предлагаемой конструкции обеспечивает повышение степени разделения чугуна и шлака при выпуске из доменной печи. В зависимости от поставленных задач возможно применение главного желоба предлагаемой конструкции с одной дополнительной перегородкой k i или 5 Применение главного желоба предлагаемых конструкций позволит сократить потери металла со шлаком на 20-50 и уменьшить количество, шлака, попадающего в чугуновозные ковши на 20-30. Формула изобретения 1.Главный желоб доменной печи, содержащий скиммерную плиту, шлаковый желоб и дополнительную перегородку, установленную перед шлаковым желобом не выше уровня его дна, отличающийся тем, что, с целью повышения степени отделения чугуна от шлака, перегородка выполнены в форме сегмента. 2.Главный желоб доменной печи ПОП.1, отличающийся тем ЧТО перегородка установлена вершиной вниз. 3.Главный желоб доменной печи по ПП.1 и 2, отли чающи и ся тем, что он снабжен двумя перегородками, причем одна перегородка установлена, вершиной вниз, а другая под ней - вершиной вверх. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 573503, кл. С 21 В 7/1, 1975.