Устройство для загрузки шихты и отвода колошниковых газов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ШИХТЫ И ОТВОДА КОЛОШНИКОВЫХ ГАЗОВ, содержащее трубопроводную систему подачи шихты в ванну печи к электродам и маff гистраль отвода реакционных газов из подсводового пространства, отличающееся тем, что, с целью подачи шихты в центр печи без ввода трубопроводов в пространство между электродами и отвода газов из центра печи, она снабжена газозаборной камерой , имеющей в поперечном сечении форму трилистника, в контурах которого расположены электроды, а в местах сопряжения лепестков выполнены проемы для загрузки шихты, высота которых равна произведению

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„747246 (594 F 27 П 3/ 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2657075/22-02 (22) 28.08.78 (46) 30.12.86. Бюл. Р 48 (71) Институт металлургии им. 50-летия СССР АН ГССР (72) Г.А.Дгебуадзе, Б.П.Гогоришвили и Г.Е.Пасуришвили (53) 669.127(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 385161, кл. F 27 D 3/00, 1970. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ШИХТы И ОТВОДА КОЛОШНИКОВИХ ГАЗОВ, содержащее трубопроводную систему подачи шихты в ванну печи к электродам и магистраль отвода реакционных газов иэ подсводового пространства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью подачи шихты в центр печи без ввода трубопроводов в пространство между электродами и отвода газов из центра печи, она снабжена газозаборной камерой, имеющей в поперечном сечении форму трилистника, в контурах которого расположены электроды, а в местах сопряжения лепестков выполнены проемы для загрузки шихты, высота которых равна произведению (1-1,5) диаметра электрода на тангенс угла естественного откоса шихты.

747246

Изобретение относится к конструкции электротермических печей дпя выплавки металлов.

Известно устройство для загрузки шихты в открытую печь, содержащее два 5 концентрических кольца, причем наружное кольцо выполнено конически и установлено своей узкой частью на верхний торец ванны или кожуха печи ° Диаметр внутреннего кольца, присоединен- 10 ного ребрами к наружному коническому кольцу, меньше внутреннего диаметра ванны печи на величину, необходимую для беспрепятственного просыпания шихты в зазор, образованный между этими кольцами. Удаление газов идет через центральную часть печи.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает подачу шихты в центр печи, а шихтой, загружаемой только периферийно, создаются столь высокие давления на . электроды, что последние прогибаются к центру печи.

Целью изобретения является подача

25 шихты в центр печи без ввода трубопроводов в пространство между электродами, а отвод газов иэ центра печи.

Цель достигается тем, что печь снабжена газозаборной камерой, имеющей в поперечном сечении форму трилистника, в контурах которого расположены электроды, а в местах сопряжения лепестков выполнены проемы для загрузки шихты, высота котоРых равна произведению (1-1,5) диаметра электрода на тангенс угла естественного откоса шихты.

За счет формы газозаборной камеры 4п и устройства в них специальных проемов обеспечивается равномерное распределение шихты вокруг электродов и стабильность вертикального положения последних. Свод печи и в особенности 45 ее центральная часть, требующая интенсивного охлаждения и часто выходящая из строя, практически оказывается замененной газозаборной камерой, не требующей сложной охладительной 5п системы, что приводит к резкому сокращению расхода воды, требуемой для охлаждения свода печи в целом.

Для заполнения центра печи шихтой и обеспечения уравновешивания давления шихты на электроды со всех сторон газозаборной камеры придан вид трилистника, сопряжения которого проходят ближе к центру печи и дополнительно в этих местах выполнены проемы.

Высота проема в местах сопряжения лепестков зависит от угла естественного откоса шихты и, чем больше этот угол, тем больше высота .проема. Расстояние от центра печи до проема должно равняться диаметру электрода, тогда высота проема (Н„,) составит

Н„, = d „ рй, где < в угол естест венного откоса шихты и может колебаться от 35 до 45 . Например, для шихты углеродистого ферромарганца бесфлюсовой плавки + = 37,2, Для предотвращения просачивания газа через шихту, загружаемую по периферии печи, высота шихты в воронке должна обеспечивать аэродинамическое сопротивление газам, вдвое превышающим давление газов в гаэозаборной камере, т,е. высота слоя шихты в воронке над проемом должна равняться (0,5-1 5)Н проема.

Технологически необходимо стенку газозаборной камеры максимально приблизить к электроду. При этом между стенкой камеры и электрододержателями должно быть достаточное расстояние для свободного прохождения газов и препятствования проникновению их за камеру. Минимальная величина этого расстояния равняется 100 мм на сторону.

С другой стороны диаметр лепестка

D зависит от диаметра злектрододержателя d,„ . Применяемые в настоящее время на открытых или закрытых печах диаметры электрододержателя составля2d эл °

Таким образом, D„ = (1 4 2 0)d + 200 °

Газоэаборная камера, имеющая в поперечном сечении форму трилистника, служит как для наиболее оптимального распределения шихты вокруг электродов, так и для эффективного улавливания реакционных газов непосредственно над реакционной зоной.

Отвод реакционных газов производится через газоотводящее устройство, установленное над газозаборной камерой центрально между электродами и отводящее газ в газоочистительную систему.

На фиг ° 1 схематично изображена печь с установленным на ней предлагаемым устройством для загрузки шихты

747246 и отвода реакционных газон, нид сверху, на фиг.2 — разрез А-А фиг.1", на фиг.3 — разрез Б-Б фиг.1.

Круглая печь 1 имеет кожух 2, футеровку 3 и газоэаборную камеру 4, 5 присоединенную с боков к опорным ребрам 5, а сверху подвешенную к перекрытию цеха стальными тягами.

Печь снабжена тремя электродами 6 с уплотнителями 7 мест прохода электродов в газозаборную камеру 4, которые могут быть любой известной конструкции.

В центре печи установлена нохоохлаждаемая разборная газозаборная камера 4, охватывающая и огибающая электроды 6 и имеющая в плане форму трилистника, Газоэаборная камера 4 служит для улавливания реакционных газов и равномерного распределения шихты вокруг электродов 6.

По периметру к кожуху 2 печи 1 прикреплена воронка 8 известной конструкции. Шихта подается в пространство между воронкой 8 и гаэозаборной камерой 4 либо шихтовыми трубопроводами 9, либо шихтометательными машинами изнестньгх типов.

Проемы 10 позволяют осуществить также подачу шихты ближе к противоположному электроду и тем самым обеспечить уравиовешивание давления шихты на электроды. Благоприятное рас положение шихты вокруг электродов обеспечивает стабильное вертикальное положение электродов и работу печи н нужном технологическом и электрическом режимах.

Газозаборная камера в крышке центрально между электродамй имеет отверстие 12, над которым установлено газоотводящее устройство 13.

Газообразная камера 4, как уже указывалось в плане, имеет форму трилистника. Такая форма камеры позволяет осуществить загрузку шихты н центр печи без ввода шихтовых трубопроводов в газозаборную камеру. Для более пол- 35 ного заполнения шихтой центра печи, т.е. пространства между электродами в стенках камеры 4 на участке между смежными электродами, т.е. н местах сопряжения лепестков трилистника вы- 40 резаны проемы 10 (см. фиг.2, 3). В данном случае три проема. Высота проема зависит от угла естественного откоса пропланляемой шихты.

Для осущестнления очистки пыли, осевшей на внутренних стенках газоотводящего устройства 13, на нем сверху, центрально между электродами, установлено пылеочистительное средство 14.

Это средство включает в себя кольцо 15, установленное с воэможностью перемещения вверх и вниз сп скольжением по внутренней поверхности цилинцра устройства 13. Для укаэанного перемещения кольца 15 имеется привод, образованный цилиндром 16. Цилиндр 16 имеет поршень 1?, установленный на штоке 18 н полости цилиндра 16. Надворшяевое и подпоршневое пространстэа 19 и 20 соответственно соединены источником сжатого газа. Средство

14 н крышку 21 газоотводящего уст- ройства 13 упирается ножками 22. На выступающем из цилиндра 16 торце штока 18 закреплено кольцо 15, служащее скребком для удаления пыли и, сбрасывания ее в пространство "C" . и на колошник. Для обеспечения герметичности штока в зоне выхода иэ цилиндра 16 и входа в крышку 2 1 имеются уплотнения 23 и 24. В камере 4 установлен датчик 25 давления газа., вырабатывающий сигнал управления источнику сжатого газа для подачи сжатого газа на перемещение кольца-скреб-, ка 15.

При подаче сжатого газа в пространство 19 происходит движение поршня 17 в цилиндре 16, штока 18 и подвижного кольца 15 вниз. При этом подвижное кольцо 15 очищает пыль с внутренней поверхности цилиндра газоотводящего устройства 13 и прочищает отверстие 12, через которое реакционные газы поступают в пространство

"Д". На фиг.2 и 3 пунктирными линия- ми показано крайне нижнее положение подвижного кольца 15, штока 18 и поршня 17.

При подаче сжатого газа в пространство 20 происходит днижение поршня 17, штока 18 и подвижного кольца 15 вверх, чем осуществляется открытие отверстия 12 для свободного прохода реакционных газон в прочищенное пространство "Д и затем посредстном трубопровода 26 в газоочистительную систему. Опускание кольца происходит автоматически при превышении давления газов в пространстве "C" выше заданного, регистрируемого датчиком 25.

747246

1У—

Процесс загрузки шихты с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Шихта трубопроводами 9 или шихтометательными машинами загружается в пространство между воронкой 8 и наружной поверхностью газозаборной камерой 4, откуда она самотеком поступает в ванну печи. Загрузка шихты в центральную часть печи, т.е. пространство между электродами, осуществляется благодаря особой форме газозаборной камеры 4 и проемам 10, выполненным в стенке камеры 4 на участках между смежными электродами, что также 15 позволяет обеспечить стабильность вертикального положения электродов и равномерное распределение шихты вокруг них.

Уровень колошника в периферийной части ванны печи выше уровня в центре печи, что создает большое аэродинамическое сопротивление реакционным газам и препятствует просачиванию их

25 через шихту, находящуюся в пространстве между воронкой 8 и наружной поверхностью стен газоэаборной камеры

4. В этих условиях, в особенности в условиях принудительного отсоса реакционных газов, гаэозаборная камера имеющая в плане форму трилистника, огибающего все электроды, обеспечивает практически полное улавливание реакционных газов.

Процесс планки происходит как обычно. При отложении значительного ко- личества пыли в пространстве Д", что отражается на давление газов в пространстве "С", датчик 25 вырабатывает сигнал, приводящий в действие источник сжатого газа для перемещения кольца 15, В результате этого без прекращения плавки происходит автоматическая очистка пространства "Д" от пыли °

Описанное вьппе устройство не требует коренной перестройки уже существующих печей и может быть легко приспособлено для них.

Для этого достаточно сня ь существукяций свод, если он установлен, прикрепить к кожуху 2 печи воронку

8 с опорными ребрами 5. К ребрам 5 прикрепить по частям разборную водоохлаждаемую газозаборную камеру 4 с захватом всех электродов 6 и подвесить ее к цеховому перекрытии. Уплотнители электродов могут быть любых тигов.

Предлагаемое устройство позволит вести процесс выплавки кремнистых и других ферросплавов в закрытом режиме работы печи, повысить ее полезную мощность и производительность.

747246

Техред Л. Сердюкова Корректор М, Максимитинец

Редактор М.Стрельникова

Заказ 7140/4

Тираж 561 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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