Устройство для утилизации тепла конвертерного газа

 

Изобретение относится к области черной металлургии и предназначено для утилизации тепла конвертерного газа путем термообработки твердых компонентов шихты конве;терной плавки . Цель изобретения - повышение качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки . Над конвертером 1 расположены (Л to со 05 СП со ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

onvcAHva 30БР КНИ

К ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ урдгр г;.ит г д (\ л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3898355/22-02 (22) 21.05.85 (46) 15.03.87. Бюл. Ф 10 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) Ю.И. Розенгарт и Ю.А. Гичев (53) 669. 184 . 1 15.002. 54(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 364680, кл. С 21 С 5/42, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 236495, кл. С 21 С 5/38, 1967.

„„SU „„! 296592 А1 (51)4 С 21 С 5/38 F 27 D 17/00 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА .

КОНВЕРТЕРНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к области черной металлургии и предназначено для утилизации тепла конвертерного газа путем термообработки твердых компонентов шихты конве. терной плавки. Цель изобретения — повышение качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки. Над конвертером 1 расположены

96592

12 последовательно соединенные кессон 2 и камера 3 нагрева шихты. Камеру 3 нагрева шихты выполняют в виде сопряженного с кессоном 2 горизонтального круглого цилиндра 5, внутри которого установлены поворотные решетки

6, пересекающиеся по горизонтальной оси цилиндра 5. Решетки 6 разделяют .его объем на равные части 8. Торцовые части решеток 6 расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра 5 и равно удалены от нее. Загрузку шихты в камеру ее нагрева .производят порциями через загрузочное отверстие 9. Во время продувки газ, выходящий из конвертера 1, проходит через отверстия решеток и термообраба гывает шихту. Выгрузку шихты производят за счет дискретного поворота решеток 6 как в межпродувочный период, так и во время продувки. Изобретение позволяет повысить качество подогрева шихты и обеспечить возможность присадки всех компонентов шихты в предварительно нагретом состоянии, что приведет к увеличению доли лома в шихте и снижению расхода чугуна, уменьшению угара металла за счет сокращениявремени продувки,снизит расход кислорода на продувку. 1 ил.

Изобретение относится к черной металлургии.и предназначено для утилизации тепла конвертерного газа ,путем термообработки твердых компонентов шихты конвертерной плавки.

Целью изобретения является повышение качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки.

На чертеже приведена схема уст.ройства для утилизации тепла конвертерного газа.

Над конвертером 1 расположены последовательно соединенные кессон 2 и образующий камеру 3 нагрева шихты газоход 4. Камера 3 нагрева выполнена в виде сопряженного с кессоном

2 горизонтального круглого цилиндра .

5, внутри которого установлены поворотньнР решетки 6, представляющие собой плоскости, пересекающиеся по горизонтальной оси 7 цилиндра 5.

Ось 7 является та же осью поворота решеток 6, а торцовые части решеток

6 расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра 5 и равноудалены от нее. Объем цилиндра 5 разделен решетками 6 на равные части 8, представляющие собой в поперечном сечении образованные пересечением проекций плоскостей решеток сектора.

В боковой стенке цилиндра 5 выше горизонтальной плоскости, проходящей через ось ?, выполнено загрузочное отверстие 9, верхней частью цилиндр 9 сопряжен с газоходом 10, свяэывающим камеру 3 с другими традиционными последовательно соединенными между собой элементами гаэоотводящего тракта конвертера: охладителем„ 5 газоочисткой, нагнетателем, дымовой трубой или свечей (не показаны). Газоход 10 оборудован окном 11 с клапаном 12 для прососа воздуха в меж10 продувочный период через участок газоогводящего тракта, расположенного после камеры 3 нагрева шихты.

Надежность работы решеток и стенок камеры нагрева обеспечивается охлаждением, которое может быть выполнено заодно с системой охлаждения кессона.

Устройство работает следующим образом.

Загрузка шихты в камеру 3 ее нагрева производится порциями через отверстие 9 путем поочередного по мере выгрузки шихты заполнения частей

8 камеры 3, образованных пересекающимися плоскостями решеток 6.

Во время продувки гаэ, выходящий иэ конвертера 1, улавливается кессоном 2 и направляется под действием нагнетателя в .камеру 3 нагрева шихты, где, просасываясь через шихту, размещенную на решетках б, производит термообработку шихты: подогрев, Вос становление, обжиг, сушку, прокалку, обеспечивая тем самым повышение ее качества.

За счет дискретного поворота решеток 6 после каждой продувки на угол, 1296592 равный углу, образованному пересекающимися решетками, термообработка одной порции шихты производится в течение времени продувок конвертера 1, количество которых равно числу пере- 5 секающихся решеток (т.е. количеству заполненных материалом частей объема).

Полость объема может быть разделена на равные или неравные части как путем пересечения по оси 7 плоскостей, 10 так и радиальными полуплоскостями решеток (не показано).

После камеры нагрева конвертерный газ (или его продукты сгорания при отводе с дожиганием) направляются 15 через газоход 10 в охладитель конвертерного газа (не показан), где происходит доутилизация его тепла на выработку пара или горячей воды. Возможны также другие варианты доутили- Zp зации тепла конвертерного газа.

После охлаждения газ поступает на газоочистку и далее при помощи нагнетателя выбрасывается B атмосферу через дымовую трубу или свечу. 25

Выгрузка шихты может производиться как в межпродувочный период, так и во время продувки в зависи эсти от требования технологии введения конвертерной плавки. Для выгрузки решет-30 ки 6 периодически поворачивают на угол, равный углу между пересекающимися по оси 7 плоскостями решеток 6.

Синхронно с выгрузкой обеспечивается подача очередной части 8 камеры нагрева к разгрузочному отверстию 9 для загрузки порции шихты.

В межпродувочный период, когда через газоотводящий тракт просасывается воздух, открывается клапан 12- 40 окна 11 в газоходе 10 обеспечивая направление потока воздуха под действием работающего нагнетателя, минуя камеру 3 нагрева шихты, что исключает охлаждение нагретой во время про- 45 дувки шихты.

Предлагаемое устройство может работать как при отводе газа с дожиганием, так и без дожигания. При отводе с дожиганием достигается более 50 полная утилизация конвертерного газа за счет использования его химического тепла.

В зависимости от конкретных условии — технологии ведения плавки, способа отвода газа из конвертера, состава конвертерной шихты и качества ее компонентов, поставки сырья на данное предприятие и даже от погодноклиматических условий — предлагаемое устройство может работать в двух режимах.

В первом режиме выгрузка шихты из камеры нагрева производится один раз в течение плавки путем поворота решетки на угол, равный углу, образованному пересекающимися смежными решетками (т.е. количеству заполненных материалом частей объема камеры нагрева). Этот режим работы устройства целесообразно использовать для существенного качественного преобразования загружаемой в конвертер шихты: восстановления железорудного сырья до металлизованного состояния или обжига известняка до высокой степени обжига. В том случае, когда газ из конвертера отводится без дожигания, т.е. содержит большое количество оксида углерода, его можно использовать не только для перегрева, но и для восстановления железорудного сырья до металлизованного состояния с последующей подачей сырья в конвертер в качестве металлодобавки к шихте, что обеспечит экономию чугуна и улучшит показатели кислородно-конвертерной плавки, например повысит выход годного и улучшит качество металла.

Если газ из конвертера отводится с полным дожиганием, т.е. в кессоне и в прилегающем к нему газоходе. (камере нагрева) выделяется большое количество тепла в результате горения оксида углерода, газ используют для обжига известняка.

Таким образом, эксплуатация устройства по первому режиму приводит к повышению качества подогрева шихты путем увеличения длительности термообработки. Другие компоненты шихты, которые не подвергаются термообработке при эксплуатации устройства в первом режиме, следует подавать через отдельную течку, смонтированную в кессоне (не показана).

Второй режим обеспечивает термообработку всех компонентов шихты. При этом перед продувкой конвертера части 8 камеры 3 нагрева шихты заполнены порциями шихты в очередности их загрузки в конвертер, например (слева направо), первая присадка из- . вести, вторая присадка извести, 1296592 счет ввода в конвертер дополнительного тепла и соответственно снижает

Формула изобретения

Составитель Л.Шарапова

Редактор К.Волощук Техред M.Õaäàíè÷ Корректор Г.Решетник

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 719/29.

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 известняк, железорудное сырье. Во время продувки решетки дискретно поворачиваются в соответствии с технологией .ведения плавки каждый раз на угол, равный углу, образованному пересекающимися плоскостями, обеспечивая при этом подачу в конвертер соответствующей порции шихты. Общее количество дискретных поворотов за продувку равно количеству заполненных материалом 10 частей объема камеры. Дискретный поворот решеток в сторону выгрузки шихты с опров ождае т ся синхронным 3 аполнением свободных частей 8 со стороны загрузки. В результате к нача- 15 лу следующей продувки все части 8 камеры 3 нагрева шихты заполнены комплектом порций сыпучей шихты для следующей плавки. В период следующей плавки описанный цикл работы устройства 20 повторяется, а продолжительность обработки каждого компонента шихты (порции) составляет одну плавку.

На чертеже показана схема устройства, работающего в указанном режиме. 25

Однако количество продувок одной порции (компонента) шихты может быть увеличено путем увеличения количества пересекающихся решеток (частей разделения камеры нагрева) или путем 30 выполнения в виде двух групп пересекающихся решеток, работающих параллель80 °

Второй режим работы устройства обеспечивает возможность присадки всех .компонентов шихты в предварительно нагретом состоянии, что делает ход теплового и шлакового режима плавки наиболее благоприятным без температурных и концентрационных :.: 40 скачков, а также выбросов из конвертера. Присадка всех компонентов шихты конвертерной плавки в нагретом состоянии обусловливает быстрое их усвоение. Все это обеспечивает улуч- 45 шение технико-экономических показателей кислородно †конвертерно про,цесса: увеличивает расход лома за расход чугуна; уменьшает угар металла за счет сокращения времени продувки и ведения теплового режима плавки в плавном температурном режиме без переохлаждения и перегрева ванны, что увеличивает выход годного," снижает расход футеровки за счет сокра— щения времени плавки и более совершенного ведения шлакового режима, а также расход кислорода за счет со— кращения времени продувки и прочее.

Целесообразна эксплуатация устройства во втором режиме (одновременная термообработка всех сыпучих компонентов шихты) в осенне-зимний период, когда шихта поступает в цех с большим количеством атмосферной влаги, наличие которой может привести к существенному отклонению от нормального хода кислородно-конвертерной плавки., Устройство для утилизации тепла конвертерного газа, содержащее расположенные над горловиной конвертера и последовательно соединенные кессон и газоход, в котором размещена камера нагрева шихты с загрузочным отверстием и поворотными решетками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества подогрева шихты путем увеличения длительности ее термообработки, камера нагрева шихты выполнена в виде сопряженного с кессоном горизонтального круглого цилиндра, внутри которого установлены поворотные решетки с пересечением, по горизонтальной оси цилиндра, разделяющие его объем на равные части, при этом торцовые части поворотных решеток расположены с зазором к внутренней поверхности цилиндра и равноудалены от нее.