Подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи средней и малой мощности посредством дымовых газов

Изобретение относится к области металлургии. Подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи посредством дымовых газов содержит бункер с крышкой и разгрузочным клапаном, подсоединенный к газоходу для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере. Бункер выполнен с наклонным дном и установлен на опоре, наклоняющей бункер из позиции загрузки в позицию разгрузки при отведенном своде печи. Разгрузочный клапан выполнен с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для пропуска дымовых газов через скрап и расположен в торце бункера со стороны печи. Угол наклона дна бункера к горизонтали в положении разгрузки превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу. При использовании изобретения увеличивается производительность электродуговых печей средней и малой мощности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для повышения производительности и уменьшения удельного потребления электроэнергии электродуговых сталеплавильных печей средней и малой мощности.

Из уровня техники известны устройства для предварительного нагрева скрапа и фракционных материалов в электродуговых печах, содержащих камеры нагрева, в которых на период нагрева размещают емкости для скрапа и сыпучих, однако подогрев в них происходит различными способами.

Известна установка для предварительного подогрева шихты, в которой предварительный нагрев осуществляют в бадье, содержащей кольцевой дымоход с соплами, а дымовые газы подают из специальной камеры сжигания природного газа. После нагрева бадью краном подают на печь для завалки подогретого скрапа. (SU 368464, F 27 D 17/00, 26.01.1973). Устройство имеет серьезные недостатки:

- требуется дополнительный расход природного газа;

- требуются дополнительные операции загрузочным краном для подачи бадьи с шихтой сначала на установку для нагрева, затем на печь для завалки, что уменьшает производительность печи.

Известны устройство для утилизации тепла конвертерных газов, содержащее поворотную площадку (решетку) для скрапа, врезанную в вертикальный газоход (SU 1447869, С 21 С 5/38, 30.12.1988), и устройство нагрева металлолома для конверторной плавки, содержащее в отходящем газопроводе поворотный цилиндрический контейнер для скрапа с трубой для пропуска кислородной фурмы в положение "продувка" (SU 1296593, С 21 С 5/42, 15.03.1987). Указанные устройства не могут применяться на электродуговых печах средней и малой мощности, поскольку конвертер - сталеплавильный агрегат большой мощности, поворотный вокруг горизонтальной оси, имеет вертикальные газоходы, вертикальную шахту для пропуска кислородной фурмы, при этом загрузка ведется в наклонном положении. Электродуговые печи обычно имеют вертикальное стационарное положение, поворотный свод с вертикальными электродами и боковой отвод дымовых газов. Для решения проблемы подогрева скрапа дымовыми газами требуются другие конструктивные подходы, а именно для печей средней и малой мощности устройство для подогрева скрапа должно быть компактным, невысокой стоимости, не требующее серьезных конструктивных изменений печи.

Известна электродуговая плавильная печь, в которой описано устройство подогрева скрапа дымовыми газами для электродуговых печей большой мощности, разработанное немецкой фирмой "ФУКС ТЕХНОЛОГИ АГ", содержащее бункер для скрапа с крышкой и разгрузочным клапаном, отводящий газоход и дымосос для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере (SU 1838737 A3, F 27 B 3/18, 30.08.1993) - прототип. Данная конструкция громоздка и дорогостоящая и применяется только на печах большой мощности (100 т и более).

В то же время вопрос энергосбережения и увеличения производительности печей средней и малой мощности столь же актуален, как и для мощных печей. В особенности это актуально для реконструкции действующих печей, т.к. предлагаемое устройство при небольших затратах позволит увеличить производительность и уменьшить удельный расход электроэнергии до 20% и более.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является уменьшении удельного потребления энергии на выплавку стали, а также увеличение производительности электродуговых печей средней и малой мощности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи посредством дымовых газов, содержащий бункер с крышкой и разгрузочным клапаном, подсоединенный к газоходу для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере, отличается тем, что бункер выполнен с наклонным дном и установлен на опоре, наклоняющей бункер из позиции загрузки в позицию разгрузки при отведенном своде печи, разгрузочный клапан выполнен с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для пропуска дымовых газов через скрап и расположен в торце бункера со стороны печи, при этом угол наклона дна бункера к горизонтали в положении разгрузки превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу.

Крышка бункера выполнена с возможностью перемещения по каткам посредством двух реек и шестерен на одном валу от электродвигателя с редуктором через цепную передачу.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Подогреватель скрапа состоит из бункера 3 с наклонным дном, который установлен на наклоняющей опоре 8 с гидроприводом 12, имеющей возможность перемещения при отведенном своде печи из позиции "загрузка и нагрев скрапа" в позицию "саморазгрузка в печь", разгрузочный клапан 7 в торце бункера со стороны печи с отверстием и с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для впуска в бункер дымовых газов через газоход свода печи 2, газоход 4, отводящий дымовые газы, соединен с противоположным торцом бункера и с дымососом 5, крышку бункера 6 с рейками 18 по концам, перемещаемую на катках 16 по конструкции 17 двумя звездочками на одном валу 19, на который воздействует цепь 20, вращаемая двигателем 22 через редуктор 21. Углы наклона опоры, на которой установлен бункер, ограничивают упоры 9 и 10. Скрап в бункер загружают краном с помощью корзины 15 с раскрывающимся дном, при этом сумма углов наклона дна бункера к горизонтали и наклона бункера от горизонтали превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу.

Подогреватель скрапа работает следующим образом.

После того как предыдущая порция скрапа проплавилась в печи, поднимают электроды, отводят свод, понижают частоту вращения дымососа, отрывают крышку и бункер гидроприводом наклоняют над печью. Открывают гидроприводом разгрузочный клапан, и скрап из бункера выгружают в печь под действием своего веса. Далее закрывают клапан, бункер возвращают в исходное положение и загружают новой порцией скрапа из корзины, подведенной краном заранее, закрывают крышку. Одновременно надвигается свод печи в рабочее положение и автоматически увеличивают частоту вращения дымососа. Опускают электроды и начинают плавку загруженной в печь порции скрапа, а также подогрев уходящими из печи газами загруженной в бункер очередной порции скрапа.

Принцип работы подогревателя таков, что не требуется дополнительных затрат времени на загрузку печи и операций, выполняемых загрузочным краном, т.к. предварительная работа всех механизмов подогревателя идет одновременно с работой механизмов печи. Наклон бункера происходит при отведенном своде печи, при этом понижается частота вращения дымососа и это дает дополнительную экономию энергии. В толщине скрапа оседает пыль и дожигается окись углерода, содержащаяся в дымовых газах печи, соединяясь с воздухом, подсасываемым через зазор между отводящим газоходом свода печи и впускным отверстием в разгрузочном клапане, повышая температуру нагрева скрапа и улучшая экологию. В соответствии с пооперационным графиком ведения плавки в бункер можно засыпать сыпучие фракционные материалы для подогрева совместно со скрапом.

1. Подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи посредством дымовых газов, содержащий бункер с крышкой и разгрузочным клапаном, подсоединенный к газоходу для удаления дымовых газов из печи через скрап в бункере, отличающийся тем, что бункер выполнен с наклонным дном и установлен на опоре, наклоняющей бункер из позиции загрузки в позицию разгрузки при отведенном своде печи, разгрузочный клапан выполнен с решеткой из водоохлаждаемых жаростойких труб для пропуска дымовых газов через скрап и расположен в торце бункера со стороны печи, при этом угол наклона дна бункера к горизонтали в положении разгрузки превышает угол естественного скольжения скрапа по стальному листу.

2. Подогреватель скрапа по п.1, отличающийся тем, что крышка бункера выполнена с возможностью перемещения по каткам посредством двух реек и шестерен на одном валу от электродвигателя с редуктором через цепную передачу.

3. Подогреватель скрапа по п.1, отличающийся тем, что отводящий газоход расположен с боковой стороны бункера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к черной металлургии. .

Изобретение относится к устройству для предварительного нагревания сухих материалов, в частности для электрического предварительного нагревания сухого материала при получении необожженных масс для электродов.

Изобретение относится к тепловой обработке и предназначено для использования в промышленности строительных материалов, при изготовлении цементного клинкера на стадии предварительного подогрева и декарбонизации сырьевой муки.

Изобретение относится к переработке токсичных материалов. .

Изобретение относится к области металлургии

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в электрической дуговой печи. Способ подогрева металлического скрапа для производства стали в электродуговой печи включает использование камеры подогрева скрапа с контуром рециркуляции газов, забираемых из верхней части камеры с помощью дымососа рециркуляции, причем часть газов рециркуляции с помощью дымососа отходящих газов выводят к дымовой трубе и далее в атмосферу. Способ предусматривает приготовление теплоносителя в теплогенераторе путем сжигания природного газа с окислителем, который получают смешением части газов рециркуляции с кислородом, введение теплоносителя вместе с другой частью газов рециркуляции в нижнюю часть камеры подогрева скрапа, а также отбор с выхода теплогенератора части газов теплоносителя, где они имеют температуру, достаточную для разложения диоксинов, с их последующей выдержкой при этой температуре, охлаждением впрыскиванием воды до температуры, исключающей повторный синтез диоксинов, и подачей охлажденных газов теплоносителя в тракт отходящих газов с обеспечением теплообмена с кислородом, который подают для получения упомянутого окислителя. Способ позволяет исключить выброс диоксинов с отходящими газами, уменьшить расход природного газа на приготовление теплоносителя за счет рекуперации тепла отходящих газов окислителю, уменьшить расход воды на охлаждение отходящих газов в связи с уменьшением выхода этих газов из-за рециркуляции, исключить паровые взрывы в дуговой печи. 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для непрерывной подачи с предварительным нагревом садки металла внутрь приемника плавильной установки. Устройство содержит, по меньшей мере, канал для подачи садки металла, по меньшей мере, колпак, расположенный над указанным подводящим каналом, образующий тоннель и/или расширительную камеру для перемещения внутри него/нее, по меньшей мере, части дымовых газов, выходящих из указанного приемника, и отверстия, выполненные совместно с боковыми стенками указанного подводящего канала для выпуска дымовых газов. Подводящий канал содержит активирующие средства для отклонения дымовых газов и/или для разделения области подводящего канала, занимаемой садкой металла, причем указанные активирующие средства связаны продольно, по меньшей мере, с частью подводящего канала. Изобретение позволяет более интенсивно и равномерно нагревать садку металла для увеличения производительности установки при снижении энергии, требуемой для последующего плавления в плавильной печи. 3 н. и 6 з. п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к предварительному нагреву и подаче садки металла в приемник плавильной установки. Устройство содержит, по меньшей мере, подводящий канал, выполненный с возможностью продвижения вдоль него садки металла с доставкой к приемнику. Над подводящим каналом расположен, по меньшей мере, колпак, ограничивающий тоннель, выполненный с возможностью продвижения внутри него, по меньшей мере, части дымовых газов, выходящих из указанного приемника. По меньшей мере, участок колпака содержит расширительную камеру, расположенную над, по меньшей мере, частью садки металла и выполненную с возможностью обеспечения расширения и удерживания внутри дымовых газов в течение минимально необходимого времени, составляющего по меньшей мере 1,5 секунды, до контакта дымовых газов с указанной садкой металла. Использование изобретения обеспечивает сжигание несгоревших газов и осаждение на садке металла твердых частиц и пыли дымовых газов. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для непрерывной подачи с предварительным нагревом садки металла внутрь приемника плавильной установки. Устройство содержит, по меньшей мере, подводящий канал, имеющий стенки для подачи садки металла и, по меньшей мере, колпак, ограничивающий подводящий тоннель и/или расширительную камеру. Колпак расположен над подводящим каналом для перемещения, по меньшей мере, части дымовых газов, выходящих из указанного приемника, при этом подводящий канал взаимодействует с отверстиями для отведения дымовых газов. Отверстия взаимодействуют, по меньшей мере, с отклоняющим каналом для дымовых газов, ограничивающим, по меньшей мере, первое расширительное отделение, и расположенным, по существу, вертикально или почти вертикально, и соединенным с отверстиями и, по меньшей мере, с вытяжным каналом. Изобретение позволяет устранить прохождение мелких частиц материала садки в виде металлической стружки для сокращения затрат и времени на управление и обслуживание вытяжных каналов и средств. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для пирометаллургических установок. Загрузочная область установки закрыта сверху и с боковых сторон колпаком с верхними вытяжными отверстиями, через которые скапливающиеся в колпаке отходящие газы и пыль вытягиваются, шахта для помещения и предварительного нагрева металлического лома имеет в направлении загрузочной области верхний затворный элемент, который выполнен с возможностью открываться для подачи металлического лома в шахту и после закрываться, причем к верхним вытяжным отверстиям колпака подсоединена вытяжная система, выполненная с возможностью управления ее активированием, которое координируют с открытием и закрытием верхнего затворного элемента и/или состоянием загрузки шахты. Изобретение позволяет управлять загрузкой лома и вытяжной системой и предотвращать выход выбросов дыма и пыли в технологическое пространство цеха и окружающую среду. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для предварительного нагрева подлежащего загрузке в металлургический плавильный ковш стального скрапа. Устройство содержит окруженную стенкой корпуса для приема стального скрапа вертикальную шахту и по меньшей мере один, содержащий несколько проходящих параллельно друг другу, расположенных в боковом направлении на расстоянии друг от друга пальцев, установленный подвижно между положением закрывания и положением открывания закрывающий элемент, пальцы которого в положении закрывания по меньшей мере частично выступают в шахту для задерживания стального скрапа и в положении открывания освобождают шахту настолько, что стальной скрап выпадает из шахты в плавильный ковш. Изобретение обеспечивает более короткое время процесса нагрева скрапа. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для предварительного нагрева транспортируемого скрапа. Устройство содержит дно, боковые стенки и потолок, которые совместно образуют канал, а также транспортирующее средство, продолжающееся в осевом направлении канала от входного отверстия канала до выходного отверстия канала, для транспортирования скрапа от входного отверстия к выходному отверстию, причем по меньшей мере одна радиационная горелка расположена между входным отверстием и выходным отверстием, при этом лучистое тепло, высвобождаемое радиационной горелкой, направляется к скрапу на транспортирующем средстве, которое снабжено газоходом, который выполнен с возможностью сбора и транспортировки газов, выработанных по меньшей мере одной радиационной горелкой, в место, отделенное по меньшей мере от одной радиационной горелки, а подачи затем в канал в виде нагревательного газа, который направляется поверх скрапа или в скрап до направления скрапа в печь. Изобретение обеспечивает эффективный предварительный нагрев скрапа за счет радиационного нагрева благодаря интенсивному контакту лучистой теплоты и скрапа. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для предварительного нагрева скрапа перед загрузкой его в печь. Устройство содержит дно, боковые стенки и потолок, которые совместно образуют канал, транспортирующее средство, продолжающееся в осевом направлении канала от входного отверстия канала до выходного отверстия канала, для транспортирования скрапа от входного отверстия к выходному отверстию, при этом транспортирующее средство в осевом направлении канала имеет большую ширину входного отверстия по сравнению с шириной выходного отверстия. Изобретение обеспечивает более эффективный предварительный нагрев скрапа. 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Наверх