Способ отвода газов от мартеновских печей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к черной металлургии. Цель изобретения - повышение эффективности газоочистки и надежности работы тягодутьевого устройства . Изобретение предусматривает мокрую очистку газов от мартеновской печи и последующий их подогрев до температуры вьше точки росы. Газы подогревают подачей высокотемпературного воздуха в газоход низкотемпературных газов перед тягодутьевым устройством. Высокотемпературный воздух отбирают поочередно из наднасадочных пространств регенераторов, при перекидке отсекающих клапанов, установленных на высокотемпературных воздуховодах . Перекидку отсекающих клапанов производят при помощи блока закладывания через 3-7 с после окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов системы автоматического реверсирования горелок. Высокотемпературный воздух отбирают с помощью Г-образных футерованных насадок, которые расположены в наднасадочном пространстве регенераторов и ориентированы йа ячейки второго от торцовой стенки регенератора ряда. Изобретение позволяет исключить выброс запыленных газов в высокотемпературные вгоздуховоды и исключить образование отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. S $i &д 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(.(ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И? (51) 4 С 21 С.5/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

?, .ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4129427/31-02 (22) 15.08.86 (46) 23.07.88. Бюл. N - 27 (71) Московский институт стали и сплавов и Коммунарский металлургиФ ческий комбинат (72) С.Ш.Нуракишев, Ю.Д.Глебов, Г.А;Комаров, В.Т.Лобачев, Ю.Г.Стрельченко, А.П.Половой, Н.М.Скороход, А.И.Кущенко, А.Н.Близе, В.Д.Назаров, В.Д.Коломойский, Г.А.Додик, О.А.Нуракишева и Л.А.Каминский (53) 669. 183. 212 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 367152, кл . С 21 С 5/38, 1971 °

Авторское свидетельство СССР

Р 1074570, кл. С 21 С 5/38, 1982.

Авторское свидетельство СССР

?(? 1328386, кл. С 2 1 С 5/38, 1985. (54) СПОСОБ ОТВОДА ГАЗОВ ОТ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к черной металлургии. Цель изобретения — повышение эффективности газоочистки и надежности работы тягодутьевого устройства. Изобретение предусматривает мокрую очистку газов от мартеновской печи и последующий их подогрев до температуры выше точки росы. Газы подогревают подачей высокотемпературного воздуха в газоход низкотемпературных газов перед тягодутьевым устройством. Высокотемпературный воздух отбирают поочередно иэ наднасадочных пространств регенераторов, при перекидке отсекающих клапанов, установленных на высокотемпературных воздуховодах. Перекидку отсекающих клапанов производят при помощи блока закладывания через 3-7 с после окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов системы автоматического реверсирования горелок. Высокотемпературный воздух отбирают с помощью

Г-образных футерованных насадок, которые расположены в наднасадочном пространстве регенераторов и ориентированы йа ячейки второго от торцовой стенки регенератора ряда. Изобретение позволяет исключить выброс запыленных газов в высокотемпературные воздуховоды и исключить образование отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1411339 °

Изобретение относится к черной ме таллур гни.

Цель изобретения — повышение эф- фективности газоочистки и надежности работы тягодутьевого устройства.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг ° 2 - регенератор, вертикальный разрез; на фиг.3 — высо котемпературный воздуховод с обечай- fp кой, на фиг.4 — график зависимости запыленности отбираемого из наднасадочного пространства регенератора высокотемпературного воздуха в зави симости от времени начала его отбора t5 после перекидки дымовых и воздушных клапанов.

Устройство для отвода газов от артеновской печи (фиг. 1) состоит из воздушных регенераторов 1 и 2, газоходов 3 высокотемпературных газов, скруббера 4 Вентури, газохода Ь низ-. котемпературных газов, газохода 6 смешения высокотемпературных и низко.— .температурных газов, тягодутьевого аппарата 7, дымовой трубы 8, байпасного тракта 9 высокотемпературных газов, высокотемпературных воздуховодов 10 и 11 с Г«образными насадками 12 и 13 и отсекающимн клапанами 14 и 15, узел 16 управления которыми с блоком 17 запаздывания сблокированы с узлом 18 перекидки клапанов 19-22 системы автоматического реверсирования факела, На фиг.2 показана схема 35 расположения (обозначения примени,тельно к левому регенератору) Г-об,разного насадка 12 в наднасадочном ,пространстве регенератора 1 относительно ячеек 23 и торцовой стенки 24. 40

Высокотемпературные воздуховоды 10 и

11 могут быть снабжены обечайкой 25, полость между воздуховодами 10 и 11 разделена на секции кольцевыми перегородками 26. Секции сообщены с ат- 45 мосферой и воздуховодом соответственно через отверстия 27 и 28.

Блок 17 запаздывания представляетсобой моторное реле времени. Блок 16 50 управления представляет собой электролебедку, электрическая схема блокировки ее двигателя и двигателей реле времени и электролебедки узла 18 перекидки дымовых и воздушных клапанов составлена таким образом, что перекидка отсекающих клапанов может происходить автоматически через заданный промежуток времени после окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Из рабочего пространства мартеновской печи отходящие высокотемпературные газы поступают в один из воздушных регенераторов (на фиг. 1 в правый регенератор 2), откуда по газоходу 3 высокотемпературных газов поступают в скруббер 4 Вентури. В то же время дутьевой воздух подают через нагретый левый регенератор 1 в противоположную головку печи. Необходимое при этом положение клапанов 19-22 обеспечивается узлом 18 перекидки клапанов системы автоматического реверсирования факела. Часть высокотемпературного дутьевого воздуха с температурой около 1000 С отбирается из наднасадочного пространства регенератора f через Г-образный футерованнйй насадок

12. При этом узел 16 управления отсекающими клапанами 14 и 15, сблокированный с узлом 18 перекидки, обеспечивает открытое положение клапана

14 и закрытое клапана 15. В процессе перекидки дымовых и воздушных клапанов 19-22 в, начальный ее период происходит торможение потоков по всему тракту от головок печи до дымовых и воздушных клапанов, а затем — обратное движение потоков. При этом в момент начала перекидки клапанов 19-22 газоход 3 печи от клапанов 21 и 22 до регенератора 2 и объем самого регенератора 2 заполнены запыленными дымовыми газами, поэтому прямая блокировка узла 16 управления отсекающими клапанами 14 и 15 с узлом 18 перекидки клапанов 19-22 приводит к отбору и подаче в газоход 6 смещения сильноэапыпенных газов, что резко повышает запыленность выбрасываемых в атмосферу газов и вызывает образование отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства.

Вытеснение запыленных дымовых газов из борова, поднасадочного пространства и объема регенератора в направлении правой головки печи происходит в течение всего периода перекидки и продолжается после ее окончания. Время вытеснения запыленных газов разное для различных точек подсводового пространства регенератора и зависит от удаленности этих точек от сечения входа (х-х) в регенератор.

1411339

15

25

55

Как видно из фиг.2, наиболее быстрое вытеснение запыленных газов происходит в точке А над ячейками первого ряда от торцовой стенки 24 регенератора, Однако ячейки первого ряда прогреваются снаружи отходящими газами только с трех сторон, и, соответственно, температура нагрева воздуха в этих ячейках ниже, поэтому оптимальные условия достигаются в точке Б, т.е. при ориентировании- Г-образного насадка на ячейки второго ряд. . Применение Г-образного насадка, плоскость приемного отверстия которого перпендикулярна оси ячейки, снижает сопротивление входа воздуха в насадок, а также локализует отбор от ячейки второго ряда, что благоприят-, ствует достижению необходимых температурных и пылегазовых характеристик отбираемого воздуха. Исследования, проведенные на мартеновских печах различной садки, показывают, что время вытеснения запыленных газов из объема регенератора или достижения фронтом чистого высокотемпературного

-воздуха укаэанной точки отбора составляет не менее 3 с после момента окончания перекидки дымовых и воздуш- 30 ных клапанов. При временных промежутках после окончания перекидки клапанов, равных или больших приведенного, осуществляется отбор чистого высокотемпературного воздуха, а при мень35 ших — запыпенных газов. Например, при отборе иэ подсводового пространства через 2 с после окончания перекидки запыленность газов, подаваемых на подогрев в газоход 6 смешения, состав- 40 ляет 20-25 г/нмз.

В момент начала перекидки клапанов

19-22 боров печи от клапанов 19 и 20 до регенератора 1, объем регенератора 1, шлаковик, вертикальный канал, 45 головка печи и рабочее пространство печи от головки до жидкой ванны, точнее до некоторой условной вертикальной плоскости, проходящей через линию контакта жидкой ванны с продольными откосами), заполнены чистым высокотемпературным воздухом. Вытеснение чистого воздуха из подсводового пространства регенератора 1 запыленными дымовыми газами происходит в течение всего периода перекидки и продолжается после ее окончания. Как видно из фиг.2, время вытеснения чистого воздуха возрастает по мере удаления рассматриваемой точки подсводового пространства от сечения у-у. Такии образом, ориентирование Г-образного насадка на ячейки второго от торцовой стенки регенератора ряда позволяет обеспечить наиболее длительное (первый ряд ячеек не рассматривается в силу ограничений, налагаемых при движении потока в сторону печи) время вытеснения чистого воздуха дымовыми газами, т,е. наиболее длительное время его отбора, Время достижения фронтом запыленных газов места отбора иэ подсводового пространства регенератора составляет не более 7 с после момента окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов. При временных промежутках 7 с и менее осуществляется отбор чистого высокотемпературного воздуха, а при больших — запыленных газов. Например, при отборе иэ подсводового пространства через 8 с после окончания перекидки клапанов 19-22 запыленность газов, подаваемых на подогрев, в гаэоход 6 смешения, составила 15 18 г/нмз, Таким образом, отбор воздуха из наднасадочного пространства, включенного на нагрев дутья регенератора, необходимо начинать не ранее, чем через 3 с после окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов, а отбор воздуха из подсводового пространства, включенного на охлаждение дымовых газов регенератора, необходимо заканчивать не позже, чем через

7 с после окончания перекидки. Таким образом, перекидка сблокированных друг с другом отсекающих клапанов 14 и 15 должна производиться узлом 16 управления с блоком 17 запаздывания через 3-7 с после окончания перекидки клапанов 19-22. Это позволяет постоянно отбирать иэ наднасадочного пространства регенераторов 1 и 2 чистый высокотемпературный воздух.

В интервале 3-7 с свойства отбираемого высокотемпературного воздуха (запыленность) не меняются и .идентичны его свойствам при граничных значениях 3 и 7 с, и с этой точки зрения оптимальным является весь диапазон 3-7 с.

Однако, если учесть симметричное расположение регенераторов 1 и 2., гаэоходов 3, дымовых, воздушных и отсекающих клапанов относительно поперечной оси печи (т.е. время прохождения потоком укаэанных элементов одинако1411339

55 во для обоих трактов печи), то опти.мальным значением этого интервала является 5 с, т.е. среднее значение интервала, позволяющее иметь запас 2 с .от граничных значений 3 и 7 с., за ко торыми возможно попадание запыленных газов в высокотемпературные воздуховоды.

Конкретные примеры осуществления способа на граничные значения времени перекидки отсекающих клапанов представлены на графике (фиг.4). Момент времени = 0 с совмещен на графике с моментом окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов. Верхняя часть графика относится к левому регенератору, нижняя — к правому. я g и z „ — запыленность среды (дымовых газов или воздуха) в подсводовом про- 20 странстве соответственно левого и правого регенераторов. Как видно из графика„ в моменты времени 7 (3 с запыленность zä = 22 г/нм, z„p©g

= О, при с 7 с — запыленность 25 я, = О, z p>8 = 18 г/нм, а при

34 < 7 с — запыленность z, g = 0

z„, =О.

Следовательно, при 6 (3 с отбор воздуха необходимо осуществлять иэ наднасадочного пространства правого регенератора, при > 7 с — из наднасадочного пространства левого регенератора, а при Г = 3-7 с производить перекидку отсекающих клапанов, 35

Отбор высокотемпературного воздуха и перекидка отсекающих клапанов в указанные промежутки времени (отсчет от момента окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов) позволяют 40 исключить выброс запыленных газов в высокотемпературные воздуховоды. Иэ футерованных Г-образных насадков воздух с температурой около 1000 С поступает в высокотемпературные возду- 45 ховоды 10 и 11. Расположение печей в мартеновском цехе таково, что высокотемпературные воздуховоды прокладываются в здании цеха, отсюда с учетом требований техники безопасности и уменьшения потерь тепла появляется необходимость футеровки и тщательной теплоизоляции воздуховодов. Разбавление высокотемпературного воздуха сразу за Г-образными насадками до необходимой температуры (например, до 450-500 С) не исключает необходимости тщательной теплоизоляции воздуховодов. Необходимость футерования и теплоизолирования высокотемпературных воэдуховодов увеличивает их габариты, затрудняет размещение и усложняет эксплуатацию. При оснащении воздуховодов 10 и 11 (фиг.3) обечайкой

25 атмосферный воздух через отверстия

27 поступает в кольцевую полость, омывает воздуховод 10 и через щели отверстий 28 подмешивается к горячим газам. Выбор диаметра обечайки, размеров отверстий и протяженности секций производят, исходя из необходимой температуры воздуха и требуемой по нормам техники безопасности температуры поверхности обечайки. При закрытом отсекающем клапане 14 (15) участок воздуховода, снабженный обечайкой, во избежание подсоса воздуха в систему может быть отсечен посредством дополнительного клапана (не показан), Иэ высокотемпературных воздуховодов .10 и 11 МЬздух поступает в байпасный тракт 9 и далее — в газоход

6 смешения, откуда подогретая до температуры, на 20-30 С превышающей темо пературу точки росы, и осушенная газовоздушная смесь тягодутьевым аппаратом 7 через дымовую трубу 8 выбрасывается в атмосферу.

Повьппение эффективности газоочистки и исключение образования отложений пыли на лопатках тягодутьевого устройства, что приводит к повышению надежности его работы, достигается путем предотвращения попадания запыленных дымовых газов в высокотемпературные воздуховоды, что, в свою очередь, обеспечивается блоком запаздывания паузой между моментом окончания перекидки дымовых (воздушных) клапанов и перекидкой отсекающих клапанов.

Формула и э о б р е т е н и я

1. Способ отвода газов от мартеновских печей, включающий охлаждение газов в регенераторах, мокрую газоочистку, подогрев влажных очищенных газов до температуры выше точки росы путем подмешивания к ним высокотемпературного воздуха, поочередно отбираемого после перекидки дымовых и воздушных клапанов иэ подсводового пространства регенераторов путем перекидки отсекающих клапанов, и выброс очищенных газов в атмосферу тя l411339 годутьевым устройством, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности газоочистки и надежности работы тягодутьевого устройства, перекидку отсекающих клапа5 нов производят через 3-7 с после окончания перекидки дымовых и воздушных клапанов °

2. Устройство для отвода газов от мартеновских печей, содержащее регенераторы нагрева воздуха с,на адками, скруббер Вентури, газоход.высокотемпературных газов, соединяющий подна- 15 садочное пространство регенератора и скруббер Вентури, тягодутьевое устройство, газоход низкотемпературных газов, соединяющий скруббер Вентури и тягодутьевое устройство, систему 2р автоматического реверсирования горелок с узлом перекидки дымовых и воздушных клапанов, байпасный тракт высокотемпературного воздуха, образованный дополнительными воздуховодами, соединенными с наднасадочным пространством каждого из регенераторов и воздуховодом, соединенным с газоходом низкотемпературных газов перед тягодутьевым устройством, установленные на дополнительных воздуховодах отсекающие клапаны, контакторы узла управления которыми сблокированы с контакторами узла перекидки клапанов системы реверсирования горелок, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено включенным в узел управления отсекающими клапанами, блоком запаздывания и соединенными с высокотемпературными воздуховодами Г-образными футерованными насадками, расположенными в наднасадочном пространстве регенераторов и ориентированными на ячейки второго от торцовой стенки регенератора ряда.

1411339

26

27

ФИГОЮ

1411339

Составитель Л.Шарапова

Техред M.Õîäàêè÷ Корректор М.Демчик

Редактор Н.Яцола

Заказ 3621/24

Тиржк 5 45

Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Умгород, ул. Проектная, 4