Устройство для подогрева шихты Советский патент 1982 года по МПК F27D13/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГгеВА ШИХТЫ

Изобреггение относятся к черной металлургии, конкретнее к устройству вспомогательного оборудования доя подогрева шихты перед ее переплавом в дугсеых электропечах. Известна установка дня подогрева ших ты, состоящая из камеры нагрева, виброконвейера н газовых горелок, згстановпеняых на крышке камеры ll Однако установка сложна по конструкдаш и занимает большие производственные/площади. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достаггаемому результату является устройство для подо грева шихты, состоящее из камеры сгорания, футерованной легковесным кирпичом, горелки в днище и боковых горелок бадьи, дымоотводов, тележки, рольганга, сясте;мы очистки уходящих дымовых газов и системы загрузки шихты в ба,- дью 2 . Недостатками устройства являются нерациональный верхний подвод продуктов сгорания в слой шихты, в связи с чем найподается неравномерный прогрев щихты (в верхшасх слоях 6ОО С, в нижних 25ОС), наличие большой по объему камеры сжигания, что приводит к значительным бесполезным потерям тепла на нагрев стенок этой камеры, снижение температуры шихты 1ФИ транспорояровке бадьи у плавильной печя, необходимость применешася дымососов. Целью изобретения является обеспечение равномерного нагрева, ппооты по сечению и высоте. Поставленная цель доствгается тем, что в усггройстве для подогрева шихты, включающем футерованную шахту с и горелкой, газовые горелки, механизм загрузки шихты и систему очистки л-ходяпшх газов, нижняя часть шахты в попнена в виде усеченного расширяющегося книзу конуса с установл«шыми на его боковой хюверхностн газовыми гореп ками, при этом в шахте соосно с ней я горелкой днища установлена перфосиро3 ,9 ванная труба, диаметр каналов в которой равномерно уменьшается сверху вниз. На фиг. 1 представлено устройство для подогрева цшхты, поперечный j aapea; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - индукционная тигельная печь, доперечный разрез. Устройство состоит из футерованной шахты 1, закрьтаемой снизу поворотным -днищем 2. Нижняя часть шахты вьшолнена в виде усече шого расширяющегося книзу конуса, на боковой поверхности которого усгановлены газовые горелки 3. Соосно с шахтой устройства установлена перфорированная труба 4, служащая для подачи продуктов сгорания из горелки 5, смонтировавшей на дшпце 2, в шихту. Каналы 6 на перфорированной трубе равномерно распределены по всей ее высо- те, а их Д1таметр nocTeneimo уменьшается сверху вниз. Труба 4 в верхней части заглушена и закрехшена к кожуху шахты тягалш 7. В трубе шахты установлен рекулератор 8, служаЪщй для нагрева воздуха, идущего для снсигания газа в го релках 3 и 5. Устройство снабжено системой 9 очистки газов. Для допошщтельного отсзпления рекуператора в шахте смонтирована газовая горелка 10. 3aipy3 ка осуществляется ашастинчатым конвейером 11 через загрузочное окно 12, Сж11гание газа осуществляется пгри коэффициенте расхода воздуха 0,4-О,7 в сочеташш с подогревом воздуха до 400600 С, обеспеч1шаюших получение в шахте малоокислитеяьной печной атмосферы. Устройство работает следующим образом. Устройство предварительно разогревается газовыми rqpejiKaMU 3 и 5 до температуры футеровки шахты 500 600 С. Затем при закрытом дндще шахты пластинчатьп«1 конвейером 11 через загрузочное окно 12 в шахту загружается шихта до верхнего торца перфорированной трубы 4. Продукты сгорания, выходящие из горепочных туннелей горелок 3, пронизывают слой шихты и нагревают ее. Продукты сгорания, выходяшие из горегош 5, установленной на днище, поступают сначала в перфорирован ную трубу, а из нее, по каналам 6 в прилегающие к труде внутренние слои шихты. Отходящие газы, выйдя из опоя шихты постулают в трубу шахты, смешиваются с продуктами сгорания из дополнительной 3 горелки 10 и нагревают рекуператор 8. Далее газы поступают в систему очистки и после нее выбрасываются, в атмосферу. После нагрева шихты до необходимой температуры газовые горелки отключаются, поворотное днище 2 открывается и нагретая шихта разгружается непосредственно в индукшюигую печь 13, установленную под устройством для подогрева шзссгы. После выгрузки шихты днище вновь закрывается, горелки включаются к цикл повторяется. Устройство обеспечивает рав1юмерный нагрев шихты по высоте, при этом вы- полнение нижней части шихты в виде расширяющегося книзу усеченного конуса обеспечивает равномерное распределение продутсгов сгорания по сечению шахты. Так как газовые гюрелки установ- г лены на боковой поверхности усеченногр конуса, то продукты сгорания, выходящие из горелоч1Ш1х туннелей, сначала распределяются в конусной части, а затем входят в цилиндрическую часть шахты и за счет ев меньшего сечения по отношению к среднему сечению усеченного конуса сужаются, равномерно распределяясь по сечению. Этому способствует также увеличение скорости продукта сгорания при входе в цилиндрическую часть. ш:ахты, что позволяет им пронизьшать даже очешз, плотные участки слоя шихты. Более равномерное распределение продуктов сгоракия по сечению шихты и увеличение иХ скорости способствует улучшению устошй теплообмена, так как коэффшщент теплопередачи согласно законам тёплообменных процессов при этом увеличивается. Одновременно с улучше1Шем условий теплообмена увеличивается равномерность прогрева столба шихты по сравнению с известным устройством. Благодаря тому, что устройство снабжено перфорЕфованной трубой, расположенной соосно с шахтой, и газовой го.релкой, смонтированной на днище шахты, равномерность распределения газов по сечению столба шнэсгы еще более увеличивается. Продукты сгорания, выходящие из гqpeлки днища, поступают в перфррированную трубу и далее через многочисленные отверстия в корпусе трубы входят в центральные зоны столба шихтовых материалов. В результате того, что диаметр каналов в перфорированной трубе увеличивается снизу вверх (уменьшается сверху

Бинз), большая часть газов из горелки 5 поступает в верхние слои шихты, причем температура этих газов немного больше, чем температура газов.поступаюнопс в верхние слои из горелок 3 и уже отдавших свое тепло нижним слоям шихты. Благодаря этому верхние спои шихты нагреваются до той же температуры, что и нижние. Расчетами по известной методике нетрудно определить диаметр И количество каналов, необходимых для равномерного нагрева столба шихты по высоте.

Таким образом, устройство обеспечивает равномерный нагрев столба шихты как по сечению, так и по высоте. В устройстве исключены бесполезные потери тепла в камере сжигания, так как послед няя отсутствует, а сжигание газа прои водится в горелочных туннелях: лзаквщщровано снижение температуры шихты во нремя транспортировки в индукционную печь, так как шихта после нагрева разгружается непосредственно в печь, минуя какие-либо промежуточные перегрузки. Предлагаемое устройтсво не требует использования дьп юсосов, так как удаление газов легко осуществляется через трубу шахты естественной тягой. В хфедлагаемом устройстве окисление шихты намного ниже, чем в известном, так как нагрев осуществляется при неполном

сжигании газа с коэффициентом расхода воздуха 0,4-О,7, который обеспечивает менее окислительную печную атмосферу и соответственно незначительный угар металла.

Формула изобретения

Устройство для подогрева шихты, ключающее футерованную шахту с днием и гсреткой, газовые горелки, механизм загрузки шихты и систему оФсткн отходящих газов, отличающее с я тем, что, с целью обеспеченЕЯ равном ного нагрева шихты по сечению и высоте, нижняя часть шахоы выпсвше на в виде усеченного расшхф юнцегося книзу конуса с установленными на его

боковой поверхностаг газовыми горелками, прк этом в шахте соосно с ней и горелкой лншна установлена перфорированная труба, диаметр каналов в ко1Чфой равномерно уменьшается сверху вниз,

Источники информации,

принятые во внимание щж экспертасзе

кл. 432/72,1974.

индукционных и электродуговых печах. М., Металлу1ИТ1я, 1974, с.33-35.